مبانی فرایند کالیبراسیون حجم ، الکتروشیمی ، جرم

در این مقاله نحوه  کالیبراسیون دستگاه های حجم سنجی مانند: شیشه آلات ،دسپنسر ،بورت دیجیتال ، سمپلر ، پیپت تور های برقی  و همچنین دستگاه های الکتروشیمی مانند ph متر، EC  متر ، TDS متر ،  و دستگاه های جرم سنجی از جمله ترازو های دیجیتال و رطوبت سنج های دیجیتال را بررسی می کنیم.

به صورت مفصل هر کدام از بخش ها را توضیح می دهیم.

در ابتدا با تعریف کالیبراسیون و اهمییت کالیبره دستگاه و تجهیزات آشنا می شویم .

بسیاری  از کاربران به بررسی  و مقایسه دو دستگاه باهم و تشخیص میزان تفاوت آن  دو دستگاه کالیبره می گویند.

در حالی که این موضوع  فقط عیوب و نواقص و اختلاف در دو  دستگاه متفاوت را نشان می دهد.

و اصلا ارتباطی به کالیبراسیون ندارد.

زیرا  وقتی یکی از دستگاه ها، یا هر دو دستگاه  از استاندارد کالیبره به دور باشند.

عملا نتیجه بدست آمده رویکردی مثبت به سمت کالیبره ندارد.

کالیبره کردن  هر وسیله ویا  تجهیزاتی اصولا باید از یک استاندارد پیروی کند که به نسبت وسیله و تجهیزات تحت تست کالیبره   حداقل 10 برابر  بیشتر از حد قابل انتظارما باشد.

کالیبراسیون باعث می شود.

که  نگرانی بابت خطای ایجاد شده درانجام آزمایش هایی که انجام می پذیرد، به کمترین میزان خود برسد.

خیلی از دوستان و همکاران ما در آزمایشگاه با تلورانس های کم باید آزمایش  های خود را انجام دهند.

و اگر این ابزاری که استفاده می کند کالیبره نباشد و دقت لازم را نداشته باشد .

انجام آزمایش با خطاهای زیادی روبرو می شود.

کالیبراسیون اگر از مقدار استاندارد قابل  پیگیری خارج شده باشد، اصلاح می شود .

و تایید آن به صورت کتبی و همچنین روی دستگاه ثبت می شود.

و همچنین مقداری خروج از حد استاندارد، حتی در برخی موارد خطاها به درستی در ترالانس های مورد نیاز برای اندازه گیری که از آخرین کالیبراسیون نشان داده شده است،

در نامه کتبی کالیبراسیون قرار گرفته در آزمایش ها محاسبه می شود.

البته شرکت های کالیبراسیون  حتما باید گواهینامه تایید صلاحیت کالبراسیون از اداره کل استاندارد را داشته باشند.

و بعد از آن گواهینامه تایید صلاحیت از مرکز ملی تایید صلاحیت  ایران  را بگیرند .

تا بتوانند فعالیت خود را در حوزه کالیبره انجام دهند.

 یک مرور مختصر  به هزینه فرایند کالیبراسیون تجهیزات  و دستگاه ها :

• شیشه آلات حجمی که دریک نقطه کالیبراسیون می شوند حدودا  45 هزار تومان هزینه دارند.
• شیشه آلات حجمی مدرج دارای لیبل در سه نقطه دمایی مدرج کالیبره شده هزینه حدودا 5 هزارتومان دارند.
• سمپلر ثابت در یک نقطه حجمی کالیبراسیون می شوند و 75 هزارتومان هزینه دارد.
• سمپلر متغییر در سه نقطه حجمی کالیبراسیون می شوند و 95 تومان هزینه دارد .
• انواع دیسپنسر در سه نقطه حجمی کالیبراسیون می شوند و 110 هزارتومان هزینه دارد .
• بورت های دیجیتال در سه نقطه حجمی کالبیراسیون می شوند و 125 هزارتومان هرینه دارند.

EC  -7    متر در سه نقطه هدایت کالیبراسیون می شود و 85   تومان هزینه دارد.

TDS -8  متر در سه نقطه هدایت کالیبراسیون می شود و 85 تومان هزینه دارد.

PH -9  متر در سه نقطه PH د  کالبراسیون می شود و 95 تومان هزینه دارد.

این یک سری قیمت است که در تاریخ 10 /06/99  همزمان با نگارش مقاله، براورد  شده است .

و حتما بعد از مدت زمانی شامل تغییرات می شودو ثابت نیستند.

زمان در فرایند کالیبراسیون:

معمولا زمان کالیبره دستگاه توسط کارخانه سازنده و مشخصات کارخانه ای دستگاه بر برگه اطلاعات دستگاه درج خواهد شد. دستگاه ها باید به صورت  دوره ای کالیبره شوند.

گذشت زمان اصطکاک و فرسودگی باعث بر هم خوردن  کالیبره دستگاه ها می شود.

حتی بعد از ضربه خوردن بسیاری از دستگاه ها به کالیبره شدن نیاز دارند .

شیشه آلات آزمایشگاهی  با یکبار کالبره نیاز به کالیبره مجدد ندارند..

کالیبراسیون یعنی ما چقدر به عنوان مسول آزمایشگاه به تجهیزات  و دستگاه های خود که  در حال استفاده از آن ها هستیم .

به درستی و دقت آن ها اطمینان داریم که در نتیجه دقت ما را در آزمایش و اندازه گیری ها نشان می دهد.

اهداف فرایند کالیبراسیون

• برای اطمینان از قرائت های دستگاه صورت می گیرد
• برای تعیین درستی مقادیر خوانده شده از دستگاه
• برای استقرار قابلیت ردیابی دستگاه به استاندارهای مرجع

توضیحی در مورد قابلیت ردیابی دستگاه : این موضوع به این معنی است .

که  یعنی ارتباط دادن یک مقدار استاندارد با مرجع های ملی  و بین المللی از طریق پیوست

مقایسه هایی که همگی عدم تطبیق معین دارند .

کالیبراسیون ظروف حجمی و مدرج :

شامل پیپت ، بورت ، بالن ژوژه ،پیپت ژوژه (حباب دار ) ، پیکومتر

در کل شیشه آلات دو کلاس مدرج دارند کلاس  A  بادقت 0.02   میلی لیتر از انحراف معیار باتوجه به استاندارد ASTM آمریکا  و کلاس B با دقت 0.02

این A , B  رامقدار انحراف ازطرف استاندارد ظرف می گویند.

همچنین کالیبراسیون ظرف و تجهیزات آزمایشگاهی در یک دمای استاندارد که 20 درجه سانتی گراد است تعیین می شود.

و اگر بخواهیم در دمایی متفاوت کالیبراسیون را انجام دهیم باید اختلاف دما را تا دمای استاندارد محاسبه و اعمال کنیم .

همینطور که درآزمایش ظرف حجمی عدم تکرار پذیری در آزمون تکراری مهم است.

به این صورت که می توانیم ظرف را چند بار با مایع حجم گیری کنیم و جرم مایع را اندازه گیری کنیم .

و با استفاده از نتایج انحراف استاندارد  را مشخص کنیم. .

روش اندازه گیری ظروف حجمی در فرایند کالیبراسیون :

در این روش ها به ترازوی با دقت 0.001 نیاز داریم و ترمومتر مایعات و قیف و پیپت پاستور جهت انتقال مایع و آب مقطر .

ابتدا ظرف مربوط را به روی ترازو قرار می دهیم که کالیبره شده و این ترازو در شرایط تعادل قرار دارد.

و مرحله دوم وزن ظرف را صفر می کنیم با استفاده از دکمه  TRAE  انجام می شود.

حتما دقت شود که وزن ترازو بر حسب گرم باشد .

سپس ظرف حجمی را شروع به پر کردن کرده و همزمان  از روی جدول چگالی وزنی بر حسب دما و دمای آب مقطر مربوط به وزن را می خوانیم .

و تا وزن مربوط درون ظرف حجمی مایع آب مقطر پر می کنیم .

بطور مثال :

برای بالن ژوژه 100 سی سی  آب مقطر در دمای20 درجه سانتی گراد با ضریب چگالی 1.00258مقدار 99.742 گرم مایع مقطر نیازاست تا به حجم 100 سی سی برسد .

و یا در دمای آب مقطر 23 درجه سانتی گراد با ضریب چگالی 1.00333 مقدار 99.668 گرم مایع آب مقطر احتیاج است.

پس باداشتن چگالی و دمای آب مقطر می توانیم مقدار مورد نیاز مایع برای رسیدن به حجم کافی برای کالیبراسیون برسیم.

این روش کالیبره برای تمام ظروف حجمی شیشه ای قابل استفاده است.

و در تمام آزمایشگاه کالیبره از این روش استفاده می شود.

یا بطور مثال برای حجم گیری پیپت ژوژه 100 در دمای آب مقطر 22 درجه سانتی گراد با ضریب چگالی  1.00308 مقدار 99.692 گرم مایع مقطر احتیاج داریم ولی چون پیپت ژوژه نمی شود روی ترازو گذاشته شود.

و به علت باز  بودن دو سر آن کافی است یک ظرف روی ترازو قرار دهیم که 100 گرم مایع مقطر  درون خود قرار دارد .

حالا با مکنده پیپت یا همان  پیپت فیلر شروع به کشیدن آب مقطر می کنیم .

و 100 گرم را منهای 99.692 می کنیم  وقتی عدد روی ترازو به عدد 0.308 گرم رسید پیپت ژوژه ها را به حجم کالیبره رسیده است.

ضمنا برای آموزش های بیشتر و کسب اطلاعات بهتر از طریق لینک مشاوره  در آدرس سایت می توانید با متخصصین تیم آریا پیرکس در ارتباط باشید .

نویسنده : مهندس ارشد سعید امینی