■文/郝吉升
實際膠質是車用汽油的技術指標之一。高膠質汽油能使進氣管、汽化器和進氣閥產(chǎn)生沉積物和粘住進氣閥。由于車用汽油實際膠質含量通常為50ppm左右,加之試驗條件又較為嚴格,因此,經(jīng)驗較少的分析工作者不太容易取得滿意的試驗數(shù)據(jù)。筆者曾經(jīng)從事汽油檢測數(shù)年,認為要想提高檢測數(shù)據(jù)的準確性,不僅需要精心熟練的操作,而且需要對整個檢測過程進行質量控制,采取有效的措施減小各種誤差。由于誤差涉及的環(huán)節(jié)和因素較多,本文僅就測定過程中的人員、環(huán)境、設備、方法、結果質控等方面的問題作簡要論述,其它方面不在討論之列。
1.人員。檢測人員在檢測活動中是最積極最重要的因素,如果不具備良好的專業(yè)素質,不按照作業(yè)指導書正確操作,則不能很好地控制誤差。目前車用汽油實際膠質的檢測方法為國家標準GB/T8019-1987《車用汽油和航空燃料實際膠質測定法(噴射蒸發(fā)法)》〔1〕,內容主要參照采用ISO6246-1981國際標準,標準對適用范圍、方法原理、儀器與材料、準備工作、試驗步驟、數(shù)據(jù)處理、結果報告等各方面作了十分詳細的規(guī)定,因此檢測人員須經(jīng)充分有效的培訓后方可上崗開展檢測工作。
2.實驗室環(huán)境。為保證檢測結果的準確可靠,實驗室必須配備相應的設施和環(huán)境條件。設施條件主要指場地、能源、照明(采光)、采暖、通風等;環(huán)境條件包括內部環(huán)境條件和外部環(huán)境條件,主要指溫度、濕度、空氣潔凈度、噪聲、震動、電磁干擾、大氣壓強、雷電、有害氣體。對于實際膠質項目而言,筆者認為實驗室最好是達到一定潔凈度的潔凈實驗室,如ISOClass7級(10000級)或ISOClass8級(100000級);如果不能達到,則需要對實驗室內的塵埃粒子進行控制,避免試驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)正偏差。同時對溫度和濕度加以控制,溫度太低,則會影響儀器性能;濕度過高,則會使電子儀器性能變差、膠質燒杯吸濕導致天平稱量不準確。因此,必須對實驗室溫度、濕度、塵埃粒子進行控制,才能保證檢測結果的準確。
3.儀器設備。
3.1儀器設備的檢定(校準)
檢定(校準)是量值溯源和量值傳遞的重要保證,是獲得準確檢測結果的前提。GB/T8019-1987《車用汽油和航空燃料實際膠質測定法(噴射蒸發(fā)法)》5.1.1規(guī)定:空氣噴射出口流速為1000±150ml/s,蒸發(fā)浴溫度為155±5℃,因此必須對流量計、蒸發(fā)浴、溫度計等相關儀器進行檢定(校準),以期符合試驗要求。
3.2試驗燒杯的選擇。GB/T8019-1987未對試驗燒杯的選擇做出詳細規(guī)定,但分析同一個樣品時最好選擇同一批質量相近的燒杯。因為不同表面積的燒杯在同一環(huán)境下吸附的水分或塵埃粒子數(shù)量不同。這樣避免因燒杯質量波動對檢測結果造成的誤差。
3.3天平的選擇。GB/T8019-1987對天平做出了具體規(guī)定:能稱至0.1mg,但最好使用分度值為0.01mg的天平。這樣的稱量結果更準確。
4.試驗方法。GB/T8019-1987對試驗方法作了詳細的規(guī)定,但筆者經(jīng)過多次試驗,認為試驗除按標準執(zhí)行外,還需對以下環(huán)節(jié)進行控制,方可取得準確的數(shù)據(jù)。
4.1通風櫥和試驗設備上灰塵的控制。為避免灰塵落入試驗燒杯,必須在試驗前或試驗后對通風櫥和試驗設備進行衛(wèi)生清潔,包括:通風櫥頂、四壁、試驗臺面、試驗設備表面和蒸發(fā)浴孔。
4.2冷卻容器干燥劑的使用和冷卻時間的控制。GB/T8019-1987對冷卻容器作了規(guī)定:不必使用干燥劑。筆者認為此規(guī)定適用于國外實驗室。國外實驗室對溫度、濕度、空氣潔凈度都可進行良好的控制,冷卻容器里的濕度在整個試驗過程中都能保持穩(wěn)定,這樣燒杯在冷卻和稱量過程之間不會因環(huán)境濕度的波動而導致試驗前后質量發(fā)生大的誤差。而大部分國內實驗室在此項目沒有配置恒溫恒濕的條件(國家標準也沒有要求),如果冷卻容器不放干燥劑,那么冷卻容器的濕度易受天平室環(huán)境濕度的影響,而天平室環(huán)境濕度在某些季節(jié)一天之中又差別較大,這樣燒杯恒重時的質量與試驗后的質量就會產(chǎn)生誤差,假如出現(xiàn)+1mg的偏差,按照計算公式實際膠質結果會偏大+2mg,而GB17930-2011《車用汽油》實際膠質的限量僅為5mg,誤差之大可想而知。因此,需在冷卻容器加入干燥劑,保持濕度穩(wěn)定,且在整個試驗過程中同一樣品使用同一個冷卻容器。試驗前(空杯)與試驗后(膠質杯)的冷卻時間要一致,嚴格控制在±1分鐘。
4.3燒杯恒重的控制。GB/T8019-1987對燒杯恒重條件沒有作出具體規(guī)定。一些標準規(guī)定兩次試驗質量差不超過2mg即為恒重,也有的標準規(guī)定兩次試驗質量差不超過0.5mg即為恒重。筆者經(jīng)過多次試驗,燒杯兩次試驗質量差完全可以控制在±0.3mg內,以這樣的條件作為恒重標準,按照公式計算出的膠質結果偏差不會超過±0.6mg,再減去配衡燒杯質量偏差,試驗結果因恒重造成的影響已經(jīng)微乎其微。
4.4補充干燥箱干燥燒杯步驟。按照GB/T8019-1987規(guī)定,燒杯在蒸發(fā)完畢后即可轉入冷卻容器冷卻。筆者經(jīng)過多次試驗發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)的重復性較差。經(jīng)過分析,認為燒杯殘留物在蒸發(fā)浴沒有充分干燥氧化,因為試驗條件規(guī)定,燒杯底部溫度需控制在155±5℃,這樣試驗時杯壁溫度相對低一點,噴射在杯壁上的膠質不能與杯底膠質保持在同一環(huán)境下干燥氧化。如果汽油蒸發(fā)完畢后,燒杯再在155±5℃的干燥箱中繼續(xù)干燥氧化,那么所有的膠質將在同一環(huán)境下充分干燥,符合試驗方法原理。干燥時間控制在1小時以上,同時燒杯口蓋上表面皿,避免雜質落入。按照改進的方法試驗,數(shù)據(jù)的重復性符合標準要求。
4.5燒杯的重復使用。完成試驗后的燒杯,其膠質十分難以清除,需經(jīng)仔細清洗后方可再次使用,以防粘附在燒杯的膠質在下一次試驗過程中溶解,被噴射的氣流沖飛。燒杯在清洗干燥后,如果再用正庚烷里外清洗一遍,二次干燥后試驗效果更好。
4.6操作。從清洗到稱量,整個試驗過程應嚴格按照GB/T8019-1987規(guī)定,用不銹鋼鑷子持取燒杯、錐形轉接器、表面皿。
5.結果質量控制。為保證試驗結果準確可靠,需定期對試驗結果進行質量控制。質量控制方法有內部質量控制和外部質量控制。
內部質量控制:通常使用核查標準的手段來進行控制,但目前實際膠質沒有相應的核查標準,需要采用其它的方法進行控制:留樣檢測,人員比對,質量控制圖等。質量控制圖是普遍采用的質量控制方法,可方便直觀地判斷出測量過程是否處于受控狀態(tài)。
外部質量控制:每年至少參加一次實驗室主管機構組織的比對/能力驗證活動。
綜上所述,要想獲得一個準確的結果,不僅要按照標準規(guī)定的方法去做試驗,而且還要充分考慮標準未闡述的因素,采取有效的質量控制措施,保證檢測過程受控,避免或減少不合格工作的發(fā)生。
(作者單位:河南省安陽市質量技術監(jiān)督檢驗測試中心)
《中國質量技術監(jiān)督》2013年6月刊

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