JJF 2289-2025 氨氮测定仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF2289—2025

氨氮测定仪校准规范

Calibration Specification forAmmonia-nitrogen Meters

2025-09-08发布 2026-03-08实施

国家 市场 监督 管理 总局 发布

氨氮测定仪校准规范Calibration Specification for Ammonia-nitrogen Meters

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归口 单位 : 全国环境化学计量技术委员会

主要起草单位 : 上海市计量测试技术研究院有限公司

广州计量检测技术研究院参加起草单位 : 湖南省计量检测研究院

本规范委托全国环境化学计量技术委员会负责解释

本规范主要起草人 :

孟娇然 (上海市计量测试技术研究院有限公司)石玮 (上海市计量测试技术研究院)

何欣 (广州计量检测技术研究院)

参加起草人 :

丁敏 (上海市计量测试技术研究院有限公司)任昀 (湖南省计量检测研究院)

引言

JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001—2011《通用计量术语及定义》 和 JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》 共同构成制定本规范的基础性系列规范。

本规范参 考了 HJ 535—2009《水质 氨氮 的测 定纳 氏试 剂分 光光 度法》、 HJ 536—2009《水质氨氮的测定水杨酸分光光度法》 的相关内容。

本规范为首次发布。

1 范围

本规范适用于光度法和电极法的实验室或便携式氨氮测定仪的校准。

2 引用文件

本规范引用了下列文件 :

HJ 535 水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法

凡是注日期的引用文件 , 仅注日期的版本适用于本规范 ; 凡是不注日期的引用文件 , 其最新版本 (包括所有的修改单) 适用于本规范。

3 概述

氨氮是指水中以游离 氨 (NH3) 和铵 离子 (NH ) 存在 的氮 , 它是 评价 地表 水、

地下水、生活污水和工业废水等各类水体的一项重要指标 , 其含量通常以氨氮的质量浓度 (mg/L) 表示。氨氮测定仪 (以下简称测定仪) 用于水中氨氮的检测 , 其测量方法有光度法和电极法。光度法包括纳氏试剂法和水杨酸法等 , 其原理为水样中的游离氨或铵离子与显色试剂反应生成有色物质 , 在特定波长下溶液的吸光度与氨氮含量成正比 ,通过测量吸光度值可对水样中的氨氮进行定量分析。 光度法测定仪主要由光源、样品室、检测系统、显示和数据处理系统等部分组成。 电极法采用电极进行测量 , 通过测得的电极电位对水样中的氨氮进行定量分析。 电极法测定仪主要由电极、 电子单元、显示和数据处理系统等部分组成。

4 计量特性

测定仪的计量特性见表 1。

表 1 测定仪的计量特性

5 校准条件

5.1 环境条件

5.1.1 环境温度 : (15~ 35) ℃。

5.1.2 相对湿度 : ≤85%。

5.1.3 电源 : (220±22) V, (50±0.5) Hz。

5.2 校准用标准物质及配套设备

5.2.1 氨氮标准物质 : 国家有证标准物质 , 相对扩展不确定度不大于 3% , k= 2。

5.2.3 单标线容量瓶和单标线吸量管 : A级。

5.2.4 电子秒表 : 分辨力为 0.01 s, 最大允许误差不超过 ±0.10 s/h。

6 校准项目和校准方法

6.1 示值误差

按照使用说明书对测定仪预热并调试至正常工作状态。将氨氮标准物质用无氨水稀释 , 配制浓度为测定仪测量范围 (或使用范围) 约 20%、50%和 80%的标准溶液 , 标准溶液应现配现用。对于光度法测定仪 , 按照使用说明书将每个浓度的氨氮标准溶液加入配套显色试剂 , 待反应完成后放入测定仪中进行测量 ; 对于电极法测定仪 , 按照使用说明书规定的方法进行测量。每个测量点分别独立测量 3 次 , 计算得到 3 次示值的算术平均值 ci。氨氮标准溶液参考值小于或等于 2.0 mg/L时 , 按公式 (1) 计算各测量点的示值误差 ; 氨氮标准溶液参考值大于 2.0 mg/L时 , 按公式 (1) 和公式 (2) 计算得到各测量点的示值相对误差。

Δc=ci-cs (1)

式中 :

Δc — 示值误差 , mg/L;

Δcr — 示值相对误差 ;

ci — 3 次示值的算术平均值 , mg/L;

cs — 标准溶液的参考值 , mg/L。

6.2 重复性

选取参考值约为 50%测量范围 (或使用范围) 的氨氮标准溶液 , 按照说明书的要求进行测量。光度法测定仪在氨氮标准溶液中加入显色试剂 , 待反应完成后重复测量7次 ; 电极法测定仪采用测量电极重复测量氨氮标准溶液 7 次。按照公式 (3) 计算测定仪的重复性。

(ci- c) 2 i= 1

n- 1

sr— 重复性 ;

c— 7次示值的算术平均值 , mg/L;

ci— 第 i次示值 , mg/L;

n— 测量次数 , n= 7。

对于光度法测定仪 , 选取参考值约为 50%测量范围 (或使用范围) 的氨氮标准溶液 , 按照说明书的要求加入显色试剂 , 待反应完成后对该溶液进行测量 , 记录测定仪起始示值 c0 , 随后每隔 5 min记录一次示值 ci , 共记录 20 min。按公式 (4) 计算各示值相对起始值的变化幅度 , 取绝对值最大者为测定仪稳定性。

M — 稳定性 ;

ci — 第 i次示值 , mg/L;

c0 — 起始示值 , mg/L。

6.4 响应时间

对于电极法测定仪 , 按照使用说明书预热并校准后 , 先测量参考值约为测量范围(或使用范围) 50%处的氨氮标准溶液 , 稳定后读取示值 c0。将测量系统用无氨水洗净后 , 再对该浓度氨氮标准溶液进行测量。 以电极接触到待测溶液为起始点 , 记录测定仪示值达到 c0 的 90%所用的时间。重复测量 3 次 , 以 3 次测量结果的算术平均值作为测定仪的响应时间。

7 校准结果的表达

校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息 :

a) 标题 : “校准证书”;

b) 实验室名称和地址 ;

c) 进行校准的地点 (如果与实验室的地址不同) ;

d) 证书的唯一性标识 (如编号) , 每页及总页数的标识 ;

e) 客户的名称和地址 ;

f) 被校对象的描述和明确标识 ;

g) 进行校准的日期 , 如果与校准结果的有效性和应用有关时 , 应说明被校对象的接收日期 ;

h) 如果与校准结果的有效性或应用有关时 , 应对被校样品的抽样程序进行说明 ;

i) 校准所依据的技术规范的标识 , 包括名称及代号 ;

j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明 ;

k) 校准环境的描述 ;

l) 校准结果及其测量不确定度的说明 ;

m) 对校准规范的偏离的说明 ;

n) 校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识 ;

o) 校准结果仅对被校对象有效的声明 ;

p) 未经实验室书面批准 , 不得部分复制证书的声明。

8 复校时间间隔

测定仪的复校时间间隔建议不超过 1 年。 由于复校时间间隔的长短是由测定仪的使用情况、使用者、测定仪本身质量等诸因素所决定的 , 因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。测定仪经修理或对测量结果产生怀疑时 , 应重新进行校准。

附录 A

校准原始记录格式 (推荐)

附录 B

校准证书内页格式 (推荐)

B.1 校准证书内页格式

B.2 校准证书结果页格式

附录 C

示值误差的不确定度评定示例

C.1 测量方法

按照使用说明书对氨氮测定仪预热并调试至正常工作状态。将氨氮标准物质用无氨水稀释 ,配制浓度为测定仪测量范围(或使用范围)约 20%、50%和 80%的标准溶液。 每个测量点分别独立测量 3 次 ,计算得到 3 次示值的算术平均值 ci。按公式(C.1)计算各测量点的示值误差。

C.2 测量模型

式中 : Δc=ci-cs (C.1)

C.3 不确定度评定

C.3.1 不确定度来源

输入量 ci 的不确定度主要来源于测量重复性引入的不确定度 , 输入量 cs 的不确定度主要来源于氨氮标准物质及其配制过程引入的不确定度。

C.3.2 测量重复性引入的标准不确定度 u(ci)

以一台测 量范 围为 (0~ 10) mg/L 的氨 氮测 定仪 为例 , 在其 测量 范围 内选 取

2.00 mg/L、5.00 mg/L、8.00 mg/L 3个测量点 , 对这 3个测量点连续测量 10次 , 测得的数据如表 C.1所示。

表 C.1 重复性测量结果

实际测量时 , 在重复性条件下连续测量 3 次 , 以 3 次示值的算术平均值作为测量结

果 , 则由重复性引入的标准不确定度 u(ci) 可根据 u(ci) = s/ 3 (s 为 10次示值的标

表 C.2 测量重复性引入的标准不确定度 u(ci)

C.3.3 氨氮标准溶液引入的标准不确定度 u(cs)

校准采用氨氮成分分析标准物质 , 参考值为 100 mg/L, 相对扩展不确定度为 3%

(k=)氮。标准溶液的配制方法 : 用单标线吸量管分别移取 2 mL、5 mL、8 mL氨氮成

分分析标准物质至 100 mL单标线容量瓶 , 用无氨水定容至刻度线 , 对应的氨氮标准溶液的参考值分别为 2.00 mg/L、5.00 mg/L、8.00 mg/L。该过程的不确定度来源有 :氨氮标准物质引入的不确定度、移液过程引入的不确定度和定容过程引入的不确定度。 C.3.3.1 氨氮标准物质引入的相对标准不确定度 urel(c0)

配制氨氮标准溶液所用氨氮标准物质的参考值为 100 mg/L, 相对扩展不确定度为3% (k= 2) , 则其相对标准不确定度为 :

C.3.3.2 移液过程引入的相对标准不确定度 urel (V1)

以配制 2.00 mg/L标准 溶液 为例 , 2 mL A 级单 标线 吸量 管的 最大 允许 误差 为±0.010mL, 按照均匀分布估计 , 则移取 2 mL标准溶液时移液管体积引入的标准不确定度为 :

对同一 2 mL单标线吸量管 , 重复移取纯水 10次称量其质量并转换成体积 , 根据贝塞尔公式计算得到移液体积的标准偏差为 0.001 51 mL。 由于实际移液只有 1 次 , 因此移液重复性引入的标准不确定度即该标准偏差 :

u2 (V1)=0.001 51 mL

10-4℃ -1 , 则移液过程中由温度变化导致的体积变化为 2 mL×5 ℃ × 2.1× 10-4℃ -1 =

以上三者互不相关 , 则 2 mL单标线吸量管移液引入的标准不确定度及相对标准不确定度分别为 :

同理 , 移取 5 mL和 8 mL氨氮标准物质时引入的相对标准不确定度分别为 0.197%和 0.172%。

C.3.3.3 定容过程引入的相对标准不确定度 urel(V2)

100 mLA级单标线容量瓶的最大允许误差为 ±0.10 mL, 按照均匀分布估计 , 由单标线容量瓶引入的标准不确定度为 :

对同一 100 mL单标线 容量 瓶 , 用纯 水重 复定 容 10次称 量其 质量 并转 换成 体积 ,根据贝塞尔公式计算得到定容体积的标准偏差为 0.060 1 mL。 由于实际定容只有 1 次 ,因此定容重复性引入的标准不确定度即该标准偏差 :

u2 (V2)=0.060 1 mL

10-4℃ -1 , 则定容 过程 中由 温度 变化 导致 的体 积变 化为 100× 5 × 2.1 × 10-4 =

以上三者互不相关 , 则单标线容量瓶定容引入的标准不确定度及相对标准不确定度分别为 :

C.3.3.4 配制氨氮标准溶液引入的不确定度

氨氮标准物质引入的不确定度、移液过程引入的不确定度和定容过程引入的不确定度三者互不相关 , 则配制得到的氨氮标准溶液的相对标准不确定度 urel(cs) 和标准不确定度 u(cs) 可根据下式计算 , 具体结果见表 C.3。

表 C.3 标准不确定度汇总表

C.3.5 合成标准不确定度

根据测量模 型 , 各测 量点 测量 结果 的合 成标 准不 确定 度按 照下 式计 算 , 结果 见

表 C.4。

uc(Δc) = u2 (ci)+u2 (cs)

C.3.6 扩展不确定度

取包含因子 k= 2, 则各测量点测量结果的扩展不确定度 U 见表 C.5。