差示扫描量热法测定化学品热稳定性不确定度评估报告

差示扫描量热法测定化学品热稳定性不确定度评估报告

程娟娟

杭州中美华东制药有限公司   浙江省杭州市311200

摘要：本文根据《化学物质的热稳定性测试 差示扫描量热法》GB/T 22232-2008标准,采用差示扫描量热仪测定铟标准物质的反应焓,通过构建不确定度来源模型,计算各来源对其检测的不确定度影响,并计算了合成不确定度。 

关键词：差示扫描量热法；不确定度；热稳定性

1.材料与方法

1.1依据的技术标准

GB/T 22232-2008《化学物质的热稳定性测试 差示扫描量热法》

1.2使用的仪器设备

电子天平、压盖机、差示扫描量热仪。

1.3测量原理及检测程序

准确称量坩埚质量m1，将样品放入坩埚中再次称量质量m2，两者相减为样品质量m3；在差示扫描量热仪上以（2-20）℃/min的加热速率进行加热，记录DSC曲线，记录到有意义最高温度或直至样品被损坏或挥发而散失，检测完冷却到室温;准确称量检测后的坩埚总质量m4。

2.模型建立

样品焓值∆H=A/M

∆H：反应的焓值，单位J/g;

A:放热反应的面积，单位mJ；

m：测试样品质量，单位mg。

3．测量不确定度的来源分析

化学品热稳定性的测量不确定度来源主要包括：

(1)测量重复性引入的标准不确定度uA，采用A类方法评定；

(2)天平误差引入的标准不确定度uB1，采用证书给定的B类不确定度；

(3)浮子流量计引入的标准不确定度uB2，采用证书给定的B类不确定度；

(4)温度信号引入的标准不确定度uB3，采用证书给定的B类不确定度；

(5)热量信号引入的标准不确定度uB4，采用证书给定的B类不确定度；

4．标准不确定度的评定

4.1在同一试验条件下，用铟标准样品平行分析10次，结果如下：

表1  铟标准样品的测量原始数据

表1中实验标准差计算：

uA= S(x)/=0.121J/g   uArel=100%=-0.424%

4.2 查电子天平检定证书给出的最大允许误差为±1.5e，e=0.0001g，d=0.00001g，最大量程为81g，因概率分布为矩形均匀分布，取k=,由仪器引入的标准不确定度为

uB1==0.0000086602g，uB1rel=100%=0.00010692%

4.3浮子流量计（编号48）校准证书给出的不确定度为U=0.26%  k=2,由浮子流量计引入的标准不确定度为：

uB2rel==0.13%

4.4温度校准证书给出的不确定度为U=0.7℃  k=2,由温度引入的标准不确定度为：

uB3==0.35℃，取标准物质温度为156.46℃，uB3rel=100%=0.224%；

4.5热量信号校准证书给出的不确定度为U=2%  k=2,由热量信号引入的标准不确定度为：

uB4rel==1%。

5.合成标准不确定度评定

对于直接测量，各标准不确定度分量通常是互不相关的，采用方和根方法合成：

         Uc==0.507%

6.扩展不确定度评定

取包含因子k=2，置信概率P=95%，反应焓测量的扩展不确定度为：

U=kuc=2×0.507%=1.01%

7.报告检测结果和扩展不确定度

反应焓不确定度测量结果X按规定修约后结果为-28.436J/g，其扩展不确定度为：U=1.01%，k=2。

8. 结论

综上所述，本文通过建立不确定度评估模型，分别计算各影响因素，最终合成确定了反应焓检测结果的不确定度。在各影响因素中，电子天平的影响因素可以忽略。

参考文献：

[1]JJF 1059.1-2012.测量不确定度评定与表示[S]. 2012