Научная статья на тему 'Оценка показателей качества методики определения влажности сыпучих веществ и материалов методом взвешивания'

Оценка показателей качества методики определения влажности сыпучих веществ и материалов методом взвешивания Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
804
78
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ / QUALITY OF PRODUCTION / ВЛАЖНОСТЬ / HUMIDITY / МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ / METROLOGICAL CHARACTERISTICS / ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА МЕТОДИКИ АНАЛИЗА / INDICATORS OF ANALYSIS TECHNIQUE QUALITY / ПРЕЦИЗИОННОСТЬ / ПРАВИЛЬНОСТЬ / CORRECTNESS / ТОЧНОСТЬ / ACCURACY

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Павлова Т. В., Мовчан Н. И.

С целью оценки показателей качества методики определения влажности сыпучих веществ и материалов, используемой при анализе продукции органического синтеза, проведены испытания трех модельных образцов крахмала с содержанием воды в интервале концентраций от 0,7 до 22 %. В соответствии с требованиями с ГОСТ Р ИСО 5725 и РМГ 61 определены значения приписанной характеристики погрешности методики анализа, ее систематической погрешности, рассчитаны показатели повторяемости и воспроизводимости. Показано, что относительная величина предела повторяемости методики анализа для двух параллельных определений в рассматриваемом диапазоне влажности образцов не превышает нормируемых требований ГОСТ 14870.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим технологиям , автор научной работы — Павлова Т. В., Мовчан Н. И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Оценка показателей качества методики определения влажности сыпучих веществ и материалов методом взвешивания»

УДК 543.0:389.0

Т. В. Павлова, Н. И. Мовчан

ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ВЗВЕШИВАНИЯ

Ключевые слова: качество продукции, влажность, метрологические характеристики, показатели качества методики анализа, прецизионность, правильность, точность.

С целью оценки показателей качества методики определения влажности сыпучих веществ и материалов, используемой при анализе продукции органического синтеза, проведены испытания трех модельных образцов крахмала с содержанием воды в интервале концентраций от 0,7 до 22 %. В соответствии с требованиями с ГОСТ Р ИСО 5725 и РМГ 61 определены значения приписанной характеристики погрешности методики анализа, ее систематической погрешности, рассчитаны показатели повторяемости и воспроизводимости. Показано, что относительная величина предела повторяемости методики анализа для двух параллельных определений в рассматриваемом диапазоне влажности образцов не превышает нормируемых требований ГОСТ 14870.

Keywords: quality of production, humidity, metrological characteristics, indicators of analysis technique quality, correctness, accuracy.

For the purpose of quality assessment of the loose substances and materials humidity determination technique indicators used in the analysis of organic synthesis production tests of three model samples of starch with the content of water in the range of concentration from 0,7 to 22% were carried out. According to requirements of GOST P ISO 5725 and MRT 61 values of the attributed characteristic of the analysis technique error, its systematic error are defined, indicators of repeatability and reproducibility are calculated. It is shown that the relative size of the analysis technique repeatability limit for two parallel definitions in the considered range of samples humidity doesn't exceed the normalized requirements of GOST 14870.

В современном мире все области деятельности человека связаны с измерениями. Точная и достоверная измерительная информация служит основой для принятия правильных управленческих решений на производстве, поскольку опирается на данные по качеству продукции; позволяет оптимально планировать эксперименты в научных исследованиях и т.д. [1]. Получение недостоверной информации приводит к неверным решениям, снижению качества продукции, возможным авариям, что связано со значительными экономическими потерями. Поэтому вся измерительная деятельность в России подпадает под действие закона «Об обеспечении единства измерений». В соответствии с законом «единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению в Российской Федерации единицах величин, а показатели точности измерений не выходят за установленные границы» [2]. Показатели точности измерений, в свою очередь, регламентируются ГОСТ 5725 [3], принятом в нашей стране в 2002 году. Особенностью данного стандарта является его гармонизация с общепринятыми требованиями международной практики. Создание единого подхода к измерениям, включая унификацию и стандартизацию методов и средств измерений, а также способов обработки и представления результатов, гарантирует взаимопонимание поставщиков, потребителей и органов контроля и способствует взаимному признанию результатов измерений и испытаний продукции при сертификации в международной системе товарообмена.

В состав большинства веществ и материалов входит влага, определяющая их технологические и потребительские свойства. Полное отсутствие влаги и ее избыток ухудшают физико-химические и физико-механические свойства большинства материалов, в то время как оптимальное ее содержание (различ-

ное для различных материалов, изделий и продуктов) обеспечивает высокое качество. Излишняя влажность повышает их стоимость, так как потребителю приходится оплачивать не чистый вес материала или продукта, а вес материала с влагой, подчас по довольно высокой цене. Кроме того, повышенная влажность удорожает и перевозку материалов, так как вместе с ним приходится перевозить и оплачивать перевозку излишней влаги. Потребители, как правило, заинтересованы в снижении содержания влаги в материале до минимума. Однако, высушивая тот или иной материал, производители ограничены, с одной стороны, допустимой степенью его обезвоживания, при которой он еще не теряет своих основных качеств, а с другой стороны — стоимостью сушки, которая неизбежно накладывается на стоимость высушенного материала.

Влажность характеризует содержание воды в твердых сыпучих материалах, суспензиях и жидких средах. Она зависит от относительной влажности и температуры окружающей среды, от природы вещества, а в твёрдых телах, кроме того, от степени из-мельчённости или пористости, точнее, от общего размера внутренних и внешних поверхностей материалов; влажность может быть распределена неравномерно по объему (или поверхности), и может изменяться (путем добавления воды или сушки). Содержание воды в веществах и материалах влияет на их текучесть, вязкость, плотность, твердость и многие другие физико-химические характеристики, вплоть до антистатических свойств текстильных материалов [4]. Равномерно распределенная влажность материалов, используемых в технологических процессах, имеет большое значение для обеспечения качества продукции, поэтому скорость изменения влажности веществ под действием внешних условий является важным параметром, регулируемым в технологическом процессе. Таким образом, влажность веществ и мате-

риалов является одним из важнейших как технологических показателей, так и показателей качества продукции, и регламентируется национальными стандартами. В таблице 1 представлен перечень стандартизованных методов измерения влажности, которые наиболее часто применяются в аналитической практике отечественных предприятий. Данный перечень не охватывает всего многообразия методов определения влажности, разработанных в последние годы, поскольку многие из них либо метрологически не аттестованы, либо требуют использования дорогостоящего оборудования, например [5-7].

Поименованные в таблице 1 стандарты определения влажности были приняты в 70, 80-е годы 20 века, когда точность полученных результатов измерений было принято формулировать в следующей форме: «за результат анализа принимается среднее арифметическое значение из двух параллельных определений, при соблюдении условия, что относительное расхождение между ними не превышает 10%». С точки зрения современных требований, сформулированных в ГОСТ Р ИСО 5725, метрологические характеристики поименованных выше методов не определены, поскольку в названном стандарте рекомендовано при метрологической оценке любого метода (методики) использовать такие ха-

рактеристики, как правильность, сходимость (повторяемость) и воспроизводимость, характеризующие прецизионность метода (методики) и позволяющие оценить их точность. При этом под «правильностью» понимают степень близости результата измерений к истинному или условно истинному (действительному) значению измеряемой величины или в случае отсутствия эталона измеряемой величины - степень близости среднего значения, полученного на основании большой серии результатов измерений (или результатов испытаний) к принятому опорному значению [3]. Показателем правильности обычно является значение систематической погрешности. В свою очередь, «прецизионность» - степень близости друг к другу независимых результатов измерений, полученных в конкретных установленных условиях. Эта характеристика зависит только от случайных факторов и не связана с истинным или условно истинным значением измеряемой величины. Мера прецизионности обычно вычисляется как стандартное (среднеквад-ратическое) отклонение результатов измерений, выполненных в определенных условиях. Количественные значения мер прецизионности существенно зависят от заданных условий.

Таблица 1 - Стандартизованные методы определения влажности

Химическая продукция Нормативный документ Сущность метода Допустимая погрешность

Каучук синтетический ГОСТ 19816.5-1974. Каучук синтетический. Метод определения влаги Взаимодействие воды с реактивом Фишера (раствор йода, сернистого ангидрида в метаноле) Расхождения между параллелями не более 15 %отн.

Масла нефтяные ГОСТ 7822-1975. Масла нефтяные. Метод определения растворенной воды. Измерение объема газа, выделившегося при взаимодействии гидрида кальция с растворенной водой Расхождения между параллелями 1,5-20 мг/дм3

Нефть и нефтепродукты ГОСТ 2477-1965. Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды Нагревание пробы с нерастворимым в воде растворителем и измерение объема сконденсированной воды Расхождения между параллелями не более 0,1 см3

Пластмассы ГОСТ 11736-1978. Пластмассы. Метод определения содержания воды. Взаимодействие воды с реактивом Фишера (раствор йода, сернистого ангидрида в метаноле) Относительная погрешность метода 5 %.

Полиэтилен низкого и высокого давления и композиций на его основе в виде гранул или порошка ГОСТ 26359-1984. Полиэтилен. Метод определения содержания летучих веществ. Определение потери в массе испытуемого материала после сушки Расхождения между параллелями не более 0,02 %

Поверхностно-активные вещества и мыла ГОСТ 22567.14-1993. Средства моющие синтетические. Вещества поверхностно-активные и мыла. Методы определения массовой доли воды Азеотропная перегонка воды в испытуемом образце вместе с кипящим ксилолом или нефтью Расхождения между параллелями не более 0,7 %

Химические продукты и реактивы ГОСТ 14870-1977. Продукты химические. Методы определения воды. а) Титрование с реактивом Фишера б) Высушивание в) Отгонка с органическим растворителем (метод Дина и Старка) Расхождения между параллелями не более 10 %

Нефтяные масла и пластичные смазки ГОСТ 1547-1984. Масла и смазки. Методы определения наличия воды. Нагревание масла до 130°С, смазок - до 180°С и наблюдение за состоянием системы -

Экстремальные показатели прецизионности -повторяемость (сходимость) результатов измерений, выполненных в одних и тех же условиях, на одном и том же оборудовании, одним оператором в течение короткого периода времени, и воспроизводимость, характеризующаяся средним квадратическим отклонением (СКО) результатов, полученных в условиях изменяющихся перечисленных параметров.

Целью данной работы явилась оценка метрологических характеристик метода определения влажности веществ и материалов методом высушивания, используемого на ОАО «Казаньоргсинтез». Данное предприятие является одним из крупнейших химических предприятий Российской Федерации и занимает весомое место в производстве газопроводных полиэтиленовых труб, фенола, ацетона, охлаждающих жидкостей, химических реагентов для добычи

нефти и осушки природного газа. С целью обеспечения качества выпускаемой продукции центральная лаборатория ОАО «Казаньоргсинтез» выполняет анализ влажности продукции, веществ и материалов различными методами, включая метод высушивания; метод с применением реактива Фишера; отгонки с органическим растворителем (Дина и Старка), которые выполняются в соответствии с ГОСТ 14870 и ГОСТ 26359 [8, 9]; а также метод кулонометриче-ского титрования. Выбор метода анализа зависит от объекта анализа, задачи, стоящей перед исполнителем, наличия оборудования, а также от предполагаемого содержания влаги и агрегатного состояния самого вещества.

Метод высушивания (термогидравлический) является наиболее распространенным методом определения влажности сыпучих или гранулированных твердых материалов, который используется центральной лабораторией ОАО «Казаньоргсинтез». Он заключается в воздушно-тепловой сушке образца материала до достижения равновесия с окружающей средой; это равновесие условно считается равнозначным полному удалению влаги. Наряду с преимуществами данного метода, обусловленными его простотой, доступностью применяемого оборудования и высокой точностью результатов измерений, он обладает и рядом недостатков: это, прежде всего, - длительность анализа и наличие погрешностей, зависящих от используемой аппаратуры и техники высушивания.

Определению влажности твердых материалов высушиванием присущи следующие методические погрешности:

а) при высушивании органических материалов наряду с потерями гигроскопической влаги происходит потеря летучих компонентов; одновременно при сушке в воздухе имеет место поглощение кислорода вследствие окисления веществ, а иногда и термическое разложение пробы;

б) прекращение сушки соответствует не полному удалению влаги, а равновесию между давлением водяных паров в материале и давлением водяных паров в воздухе;

в) удаление связанной влаги в коллоидных материалах невозможно без разрушения коллоидальной частицы и не достигается полностью при высушивании;

г) в некоторых веществах в ходе сушки образуется водонепроницаемая корка, препятствующая дальнейшему удалению влаги.

Учитывая перечисленные факторы в качестве модельного объекта сыпучих твердых материалов при оценке метрологических характеристик определения влажности методом высушивания, был выбран крахмал. Массовая доля воды в образцах крахмала варьировалась в интервале от 0,6 до 22%. С этой целью предварительно высушенный образец крахмала увлажнялся дистиллированной водой (в трех различных соотношениях) и выдерживался в сосуде с притертой крышкой в течение не менее 72 часов при периодическом перемешивании.

В процессе испытаний были использованы весы аналитические с погрешностью взвешивания

± 0,0001 г; шкаф сушильный, обеспечивающий регулирование температуры (105 ± 2)оС; стаканчики для взвешивания типа СН и эксикатор.

Испытания трех образцов крахмала проводили по методике, изложенной в ГОСТ 14870. Стаканчики для взвешивания предварительно высушивали в течение 1 часа при температуре (105 ± 2)оС, охлаждали в эксикаторе в течение 1 часа до температуры (23 ± 2)оС и взвешивали на аналитических весах с погрешностью ± 0,0001 г. В стаканчики помещали от 1 до 5 г образца, взвешивали с указанной погрешностью и сушили в течение 2 часов при температуре (105 ± 2)оС. Затем стаканчики с навеской охлаждали в эксикаторе в течение 1 часа до температуры (23 ± 2)оС и взвешивали. Процедуру сушки и взвешивания повторяли до достижения постоянной массы.

Массовую долю воды в процентах вычисляли по формуле:

100

(п-1 т2 ) -——,

10

где т0 — масса высушенной пустого стаканчика в г; т!— масса стаканчика с пробой для анализа перед сушкой, г; т2 — масса стаканчика для анализа после сушки, г.

С целью оценки показателей качества методики анализа влажности материалов методом высушивания было проведено 4 серии измерений, включающих по 5 параллельных определений, для трех опытных образцов крахмала (образцов для оценивания - ОО). Полученные результаты единичного анализа образцов для оценивания представлены в таблице 2.

В соответствии с рекомендациями РМГ 61 [10] к показателям качества методики анализа следует отнести значение неопределенности или приписанной характеристики погрешности методики анализа, которое может быть представлено в виде: а) границ (Дн, Дв или ±Д), в которых погрешность любого из совокупности результатов анализа, получаемых по данной методике, находится с принятой вероятностью Р: Д= | Дн| =Дв=7-а(Д), где 7 - квантиль распределения, зависящий от его типа и принятой доверительной вероятности Р; б) расширенной неопределенности и, принятой для любого результата из совокупности результатов анализа, получаемых по данной методике: и=к(Р)-ис, где к(Р) -коэффициент охвата; в) среднего квадратического отклонения - а(Д) погрешности результатов анализа, полученных во всех лабораториях, применяющих данную методику анализа; г) суммарной стандартной неопределенности - ис, принятой для любого результата из совокупности результатов анализа, получаемых по данной методике.

Под показателем правильности методики анализа понимают значение неопределенности смещения (приписанной характеристики систематической погрешности) методики анализа в виде: а) границ (Дсн, Дсв), в которых систематическая погрешность методики анализа находится с принятой вероятностью Р, или ±Дс, Р, где Дс в= | Дс н | = Дс = 7ас; б) расширенной неопределенности значения смещения и(0), принятая для любого

их совокупности результатов анализа, получаемых по данной методике и(0) = к(Р)-и(0); в) среднего квадратического отклонения неисключенной систематической погрешности методики анализа а(Ас); г)

Таблица 2 - Результаты единичного анализа обр

стандартной неопределенности значения смещения и(0), принятой для одной из совокупности результатов анализа, получаемых по данной методике.

для оценивания

Номер ОО: 1 =1,...М (М = 3) Содержание определяемого компонента в ОО (аттестованное значение ОО): Ст Погрешность / неопределенность аттестованного значения ОО: Айт / иот Номер серии результатов анализа: 1 =1,...1_ (Ь = 4) Номер результата единичного анализа (Хт|п), полученного в условиях повторяемости 1 =1,..^ ^ = 5)

1 2 3 4 5

1 0,700 0,035 1 0,695 0,693 0,695 0,694 0,680

2 0,699 0,670 0,680 0,667 0,669

3 0,734 0,732 0,734 0,734 0,736

4 0,716 0,703 0,699 0,720 0,721

2 12,10 0,12 1 12,20 12,24 12,18 12,18 12,21

2 12,33 12,33 12,21 12,25 12,33

3 12,20 12,12 12,18 12,18 12,20

4 12,21 12,24 12,12 12,21 12,25

3 21,60 0,14 1 21,62 21,56 21,56 21,58 21,58

2 21,49 21,51 21,45 21,57 21,49

3 21,56 21,48 21,50 21,56 21,58

4 21,65 21,65 21,62 21,58 21,58

Показатель повторяемости методики анализа характеризуется значением неопределенности (приписанной характеристики случайной погрешности) результатов единичного анализа, полученных в условиях повторяемости, может быть выражен в виде предела повторяемости - гп для п результатов параллельных определений, установленных методикой анализа. Точечной оценкой показателя повторяемости являются среднее квадратиче-ское отклонение результатов единичного анализа, полученное по методике в условиях повторяемости -аг, и стандартная неопределенность - иг, характеризующая разброс результатов единичного анализа, полученных по методике в условиях повторяемости.

Показателем воспроизводимости методики анализа является значение неопределенности (приписанной характеристики случайной погрешности) результатов анализа, полученных в условиях воспроизводимости. Интервальной оценкой показателя воспроизводимости является предел воспроизводимости - Р для двух результатов анализа, а точечной - среднее квадратическое отклонение результатов анализа, полученных по методике в условиях воспроизводимости - ар или стандартная неопределенность - ир характеризующая разброс всех результатов анализа, полученных по методике в условиях воспроизводимости.

Соответственно, показателем внутрилабо-раторной прецизионности является значение неопределенности (приписанной характеристики случайной погрешности) результатов анализа, полученных в условиях внутрилабораторной прецизионности (показатель внутрилабораторной прецизионности представляет собой показатель качества методики анализа, если методика предназначена для при-

менения в одной лаборатории). Интервальной оценкой показателя внутрилабораторной прецизионности является предел внутрилабораторной прецизионности - Р для двух результатов анализа, а точечной - среднее квадратическое отклонение всех результатов анализа, полученных по методике в условиях внутрилабораторной прецизионности - аРл, и/или стандартная неопределенность - иРл, характеризующая разброс всех результатов анализа, полученных по методике в условиях внутрилаборатор-ной прецизионности.

С целью оценки показателей повторяемости методики анализа были рассчитаны средние арифметические Хт| и выборочные дисперсии Б2т| результатов единичного анализа содержания воды в каждом ОО, полученные в условиях повторяемости (параллельных определений) по формулам:

Хт,1 =

N

^ хт,и ¡=1_

N

N

^ 4т,Л хт,1 2 ¡=1

(1)

(2)

°т,1 " N ' На основе полученных значений выборочных дисперсий Б т1 , Б т 2 , Б т3 и Б т4 в каждом ОО была проверена гипотеза о равенстве генеральных дисперсий, с использованием критерия Кохрена, вычисленного по формуле:

Зт (тах

§т1 Ьтах

(3)

I Э ¡=1

т,1

Полученное значение От(таХ) (см. табл. 3) сравнили со значением Стабл., найденном по таблице приложения И РМГ 61 при V = N - 1, \ = Ь и приня-

той доверительной вероятности Р = 0,95 (при Ы= 5, \ = 4, Р = 0,95 СТабл= 0,629 [102): Ст(тах) < 0Табл, Следовательно, все значения о т,1 являются однородными и можно вычислить средние квадратиче-ские отклонения (СКО), характеризующие повторяемость результатов единичного анализа (параллельных определений) полученных для содержания, соответствующего содержанию воды в ОО. Значения СКО - Бгт были рассчитаны по формуле:

1Э 1=1

т,1

(4)

Таким образом, показатель повторяемости методики анализа в виде СКО - агт для содержания, соответствующего содержанию воды в ОО можно принять равным Бгт: агт = Бгт.

Показатель повторяемости методики анализа в виде предела повторяемости - гпт для содержания, соответствующего содержанию воды в ОО, был рассчитан по формуле:

Гп,т = 0(Р, П)'Эг,т, (5)

где п - число параллельных определений, предусмотренных методикой анализа для получения результата анализа при п=2 (число параллельных определений), Р=0,95 0(Р, п)= 2,77). Все значения величин, вычисленные по формулам 1-5 для полученных экспериментальных данных, представлены в таблице 3.

С целью оценки показателя воспроизводимости или внутрилабораторной прецизионности методики анализа была проведена проверка средних значений - Хт|, полученных в условиях повторяемости (или в условиях внутрилабораторной прецизионности) на наличие выбросов по критерию Граббса. Сначала были найдены максимальное и минимальное значения (Х m,max, Хт,т1п) среди результатов анаЛИза кЗЖ-дого ОО. Рассчитаны Хт - общие средние значения результатов анализа, полученных в условиях воспроизводимости (или внутрилаборатор-ной прецизионности) и их средние квадратиче-ские отклонения Бт по формулам:

Хп

I.

= М_

ь

(6)

^ хт,1 хт 2

11=1_

I. 1

(7)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Полученные значения внесены в таблицу 3. Далее были вычислены статистики Граббса:

т,тах

Хт Хтд||п

т.гпт

которые сравнили с критическим значением СРтабл. для числа степеней свободы ^ = Ь, соответствующего числу серий результатов анализа и принятой доверительной вероятности. При Ь = 4 и Р =0,95 СРтабл = 1,48 (табл. И.2 [10]). Поскольку рассчитанные по экспериментальным данным величины СР (см.

табл. 3) не превысили критического значения, то все полученные данные пригодны для расчета выборочного СКО результатов анализа каждого ОО, полученных в условиях воспроизводимости (или внутри-лабораторной прецизионности) - БРт , которые представлены в табл. 3:

^.т = |

I. 1=1

X 2

1

1 1 с2

(8)

Показатель воспроизводимости (или внутрила-бораторной прецизионности) в виде предела воспроизводимости - Рт для содержания, соответствующего содержанию компонента в каждом ОО, был рассчитан по формуле:

Рт = 0(Р, 2)-Б|

Р,т

(9)

где 0(Р, 2) = 2,77 при Р = 0,95.

С целью оценки показателя правильности методики анализа были рассчитаны значения смещения - 1_т как разность между средним значением результатов анализа Хт и аттестованным значением ОО - С™:

= Хт- Ст.

(10)

Значимость _т для каждого ОО была проверена по коэффициенту Стьюдента, который вычисляли по формуле:

„ |0т| , (11)

э2

0,т 3

где использованы значения Д0т и Бт из таблиц 2 и

3, соответственно. Полученные величины, рассчитанные по формулам 10 и 11, приведены в таблице

4. Поскольку все рассчитанные 1т| не превышают критического значения коэффициента Стьюдента, равного 3,18 при Ь = 4 и Р = 0,95, то оценка смещения на фоне случайного разброса незначима, поэтому следует принять, что _т = 0. Следовательно, показатель правильности методики анализа в условиях воспроизводимости (внутрилабораторной прецизионности) для т-ного ОО при Р = 0,95 можно вычислить по формуле:

: 196

^=1,96-а 3

(12)

Соответствующие значения величин, рассчитанные по формуле 12 , показаны в таблице 4. Там же представлены значения показателя точности методики анализа - Ат, полученные для содержания воды в каждом из ОО в условиях воспроизводимости или внутрилабораторной прецизионности при Р = 0,95, рассчитанные по уравнению

+ ст,

2т = 1,96а(Дт).

(13)

т

к

8

т

т

Таблица 3 - Результаты оценки показателя повторяемости и воспроизводимости (или внутрилаборатор-ной прецизионности) методики анализа

Номер

Номер ОО: 1 =1,..М серии рез-тов анализа 1=1,...1_ а = 4) Расчеты характеристик для оценки показателя повторяемости Расчеты характеристик для оценки показателя внутрилабораторной прецизионности

(М = 3) Хт,| 32т,1 Ст гп,т Хт Э^т Кт

1 0,691 41,5-10-6 0,241

1 2 0,671 26,5-10"6 0,153 6,6-10"3 25-10"3 0,702 1,18 / 1,15 27-10"3 27-10-3 75-10"3

3 0,734 2,0-10"6 0,012

4 0,712 102,8-10"6 0,595

1 12,20 6,3-10"4 0,082

2 2 12,29 32,0-10"4 0,422 4,4-10"2 1210-2 12,22 1,45 / 0,83 4,8-10"2 5,410-2 15-10-2

3 12,18 11,010-4 0,145

4 12,21 26,5-10"4 0,350

1 21,58 6,010-4 0,106

3 2 21,50 19,3-10-4 0,339 3,8-10-2 1010-2 21,56 1,16 / 1,16 5,2-10"2 5,610-2 15-10-2

3 21,54 19,0-10-4 0,335

4 21,62 12,5-10"4 0,220

Таблица 4 - Результаты оценки показателя правильности методики

Номер ОО: ¡=1,...М (М=3) Номер серии рез-тов анализа ¡=1,...1_ (1_ = 4) ЕЛтН ас,т Дс,т а(Дт) Дт

1 9-10"3 41,510-6

1 2 29-10"3 26,5-10"6 0,024 0,048 0,036 0,071

3 34-10"3 2,0-10"6

4 12-10"3 102,8-10"6

1 10-10"2 6,3-10"4

2 2 19-10"2 32,0-10"4 0,073 0,14 0,09 0,18

3 8-10"2 11,010-4

4 11-10"2 26,5-10"4

1 2-10"2 6,0-10"4

3 2 10-10"2 19,3-10"4 0,08 0,17 0,10 0,20

3 610-2 19,010-4

4 2-10"2 12,5-10"4

Таким образом, результаты проведенных экспериментов показали, что относительная величина предела повторяемости методики анализа - гп,т(0тн.) для двух параллельных определений в рассматриваемом диапазоне влажности образцов (0,700 ^ 21,6%) варьируется в интервале от 3,6 до 0,46%, что отвечает требованиям ГОСТ 14870, в соответствии с которым расхождения между параллельными измерениями не должны превышать 10 %(отн). В то же время относительная величина предела воспроизводимости (или внутрилабораторной прецизионности) данной методики при концентрации воды в ОО менее 1 % выходит за установленные пределы (при С(Н20)=0,700% Рт(0тн.)= 11%), что должно накладывать ограничения на ее применимость.

Литература

1. Мовчан, Н.И. Российская система обеспечения единства измерений: от Д.И. Менделеева до наших дней / Н.И. Мовчан, С.М. Горюнова, В.Ф. Сопин // Вестник Каз. технолог. ун-та. - 2009. - Спец. выпуск. - С. 104-108.

2. Российская Федерация. Федеральный закон от 26.06.2008 № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений»: www.consultant.ru.

3. ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002. «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения». - Введ. 2002-01-11. - М.: Изд-во стандартов, 2001. - 60 с.

4. Гатиятуллина, Р.Ф. Влияние относительной влажности воздуха на антистатические свойства текстильных материалов / Р.Ф. Гатиятуллина, А.Н. Бадрутдинова // Вестник Каз. технолог. ун-та. - 2014. - № 18. - С. 69-70.

5. Андриянов, А. А. Экспериментальное исследование влагомера зерна на основе импульсного рефлектометра / А.

А. Андриянов // Вестник ВВО АТН РФ. Серия: Высокие технологии в радиоэлектронике, информатике и связи.-1999. - №1(5). - С. 143-145.

6. Волосников, Д.В. Метод экспресс-контроля остаточного влагосодержания в нефтепродуктах по комплексу их тепловых свойств / Д.В. Волосников, Д.А. Галкин, К.В. Лукьянов и др. // Вестник Каз. технолог. ун-та. - 2014. -№ 21. - С. 93- 96.

7. Рахимов, Н.Р. Оптоэлектронный метод определения влажности сыпучих материалов / Н.Р. Рахимов, Е.Ю. Кутенкова, М.П. Исаев и др. // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. 2013. - Т.5. - № 1; http://cyberleninka.ru/ аГМе/п/орШекЫ ronnyy-metod-opredeleniya-vlazhnosti-sypuchih-materialov.

8. ГОСТ 14870-1977. Продукты химические. Методы определения воды. - Введ. 1978-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1977. - 16 с.

9. ГОСТ 26359-1984. Полиэтилен. Метод определения содержания летучих веществ.- Введ. 1984-12-18. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 4 с.

10. РМГ 61 - 2010. ГСИ. Показатели точности, правильности, прецизионности количественного химического анализа. Методы оценки; http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base= ЕХР;П=539892

© Т. В. Павлова - магистрант каф. аналитической химии, сертификации и менеджмента качества [email protected]; Н. И. Мовчан - канд. хим. наук, доцент той же кафедры, [email protected].

КНИТУ,

© T. V. Pavlova, undergraduate of the Department of analytical chemistry, certification and quality management, KNRTU, [email protected]; N. I. Movchan, Cand. Chem. Sci., associate professor of the Department of analytical chemistry, certification and quality management, KNRTU, [email protected].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.