中华人民共和国国家计量技术规范 JJF - 电化学工作站校准规范Calibration Specification for Electrochemical Workstation（征求意见稿） - - 发布 - - 实施国家质量监督检验检疫总局发布JJF——J J F – 电化学工作站校准规范Calibration Specificationfor Electrochemical Workstation归口单位:全国生物计量技术委员会主要起草单位:参加起草单位:本规范委托全国生物计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:参加起草人： J J F ——目录引言 （II）1范围 （1）2引用文件 （1）3 概述 （1）4 计量特性 （1）4.1电位示值误差 （1）4.2电流示值误差 （1）4.3峰电位重复性 （1）5 校准条件 （1）5.1环境条件 （1）5.2校准用仪器及试剂 （2）6校准项目和校准方法 （2）6.1电位示值误差 （2）6.2电流示值误差 （3）6.3峰电位重复性 （3）7 校准结果表达 （4）8 复校时间间隔 （4）附录A玻碳电极预处理方法 （5）附录B电化学工作站校准溶液的配制 （6）附录C电化学工作站校准记录参考格式 （7）附录D示值误差测量结果的不确定度评定 （9）附录E校准证书内页推荐格式 （11）I引言本规范起草中参考了YY/T 1074-2002 《外科植入物 不锈钢产品点蚀电位》、JJF 1001-2011《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》等文件，按照JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》的要求编制。
本规范为首次发布13电化学工作站校准规范1范围 本规范适用于配置三电极系统、具有恒电位及循环伏安功能的电化学工作站的校准2引用文件GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法YY/T 1074-2002 外科植入物 不锈钢产品点蚀电位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，其最新版本适用于本规范3概述电化学工作站是由快速数字信号发生器、高速数据采集系统、电位电流信号滤波器、多级信号增益、IR降补偿电路以及恒电位仪、恒电流仪等组成的电化学测量系统的简称，可用于控制和监测电化学池电流和电位以及其它电化学参数变化，实现多种电化学测试功能：可进行循环伏安法、交流阻抗法、交流伏安法、电流滴定、电位滴定等测量，用于特定物质含量测定及电化学性质的表征，在生产和科研中一直保持着重要的地位4 计量特性4.1电位示值误差4.2电流示值误差4.3峰电位重复性5 校准条件5.1 环境条件5.1.1温度：（15~30）℃；5.1.2相对湿度：20%~ 80%；5.1.3供电电源：电压（22022）V，频率（501）Hz；5.1.4附近无影响仪器正常工作的电磁场及机械振动；5.1.5仪器接地良好。
5.2校准用仪器及试剂5.2.1数字万用表：至少3位半，经计量校准电位相对扩展不确定度≤0.01%，(k=2)；5.2.2标准电阻：1000 KΩ，精度至少达到0.01%，经计量校准相对扩展不确定度≤110-4%，(k=2)；5.2.3分析天平：天平准确度为级，分度值不大于0.1 mg；5.2.4容量瓶：A级；5.2.5玻碳电极、银/氯化银电极（Ag/AgCl）、铂丝电极符合实验室要求，玻碳电极预处理方法见附录A；5.2.6铁氰化钾：分析纯；5.2.7氯化钾：分析纯；5.2.8电化学工作站校准溶液：包括0.50 mmol/L铁氰化钾和0.1 mol/L氯化钾，配制方法见附录B6 校准项目和校准方法6.1 电位示值误差图1 电位示值误差校准线路连接示意图按图1接好线路，选择电化学工作站的恒电位模式，分别设置电位为0.1 V、0.2 V、0.5 V、1.0 V、2.0 V，万用表采集数据，每个电位重复测定6次，按公式（1）计算各个电位的示值误差Δϕ=ϕ-ϕs （1）式中：Δϕ——电位示值误差，V；ϕ——仪器电位设定值，V；ϕs——六次万用表测定电位的平均值，V6.2电流示值误差图2电流示值误差校准线路连接示意图按图2接好线路，选择电化学工作站的恒电位模式，分别设置输出电位为0.1 V、0.2 V、0.5 V、1.0 V、2.0 V，设置输出时间为2 min，随机记录电化学工作站测量的6个电流值，按公式（2）计算各个电流示值误差。
∆I=I-∅-∆∅R（2）式中：ΔI——电流示值误差，A；I——电化学工作站测量的6个电流值的平均值，A；ϕ——电位值，V；Δϕ——该电位的示值误差，V；R——标准电阻的阻值，Ω6.3峰电位重复性采用玻碳电极作为工作电极、Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极，在电解池中加入0.50 mmol/L的电化学工作站校准溶液选择电化学工作站的循环伏安模式，设定起始电位为-0.2 V，终止电位为0.8 V，扫描速率为100 mV/s，记录循环伏安图，并分别读取氧化峰和还原峰的电位值，按公式∅p=(∅氧化+∅还原）2计算氧化还原反应的标准电位，重复6次按公式（3）计算相对标准偏差，即为峰电位重复性RSD峰电位=1ϕpi=1n(ϕpi-ϕp)2n-1100%（3）式中：RSD峰电位——标准电位值的重复性，%；ϕp——6次标准电位值的平均值，V；ϕpi——i次标准电位值，V7 校准结果表达校准记录应尽可能详尽地记载测量数据和计算结果，推荐的校准记录格式见附录C示值误差的测量不确定度应按JJF 1059.1的要求评定，不确定度评定实例见附录D经校准的仪器应出具校准证书，校准证书应符合JJF 1071-2010中5.12的要求，校准证书内页格式见附录E。
8 复校时间间隔建议复校时间间隔不超过1年由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等着多因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主确定复校时间间隔附录A玻碳电极预处理方法首先用湿润的镜头纸拭擦玻碳电极表面，去除污物，确保电极表面光滑然后，准备好粘有一层抛光布的玻璃板，撒上三氧化铝粉末，并加水湿润，将玻碳电极垂直放在抛光布上，画“0”或者“8”字进行抛光打磨，打磨时从粗到细：1.0 μm、0.3 μm、0.05 μm的三氧化铝粉末打磨抛光成镜面，最后经实验用水超声波清洗2 min除去表面吸附的三氧化二铝粉末 将处理好的玻碳电极作为工作电极、Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极，在电解池中加入0.50 mmol/L的电化学工作站校准溶液，选择电化学工作站的循环伏安模式，设定起始电位为-0.2 V，终止电位为0.8 V，扫描速率为100 mV/s，记录循环伏安图，以测试玻碳电极的性能循环伏安图中的氧化还原峰的峰电位差应小于80 mV，玻碳电极方可使用，否则要重新处理电极，直到符合要求附录B电化学工作站校准溶液的配制方法B.1配制用试剂及设备B.1.1 实验环境温度：（15~30）℃；相对湿度：20%~ 80%。
B.1.2试剂实验用水：符合GB/T6682一级水要求；铁氰化钾（分析纯）；氯化钾（分析纯）B.1.3仪器和玻璃量器分析天平：天平准确度等级为级，分度值不大于0.1 mg；容量瓶：A级B.2 电化学工作站校准溶液的配制精确称取0.1646 g铁氰化钾，7.45 g氯化钾置于500 mL烧杯中，用实验用水溶解，移入1000 mL容量瓶中，用实验用水定容，得到含0.10 mol/L氯化钾的0.50 mmol/L铁氰化钾溶液，即为电化学工作站校准溶液，避光冷藏保存，有效期6个月附录C电化学工作站校准记录参考格式送校单位校准地址仪器型号仪器编号制造厂商检测日期环境温度℃相对湿度 % 校准人核验人技术依据主要测量设 备名称/型号测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书编号/有效期C.1 电位示值误差电位(V)电位测量值 (V)平均值(V)示值误差(V)扩展不确定度(k=2)(V)0.10.20.51.02.0C.2 电流示值误差电位 (V)电流计算值(A)电化学工作站电流测量值 (A)平均值(A)示值误差(A)扩展不确定度(k=2)(A)设定值测量值0.10.20.51.02.0C.3 峰电位重复性氧化峰电位(V)还原峰电位(V)标准电位计算值(V)峰电位重复性(%)附录D示值误差测量结果的不确定度评定D.1电位示值误差测量结果的不确定度评定D.1.1数学模型Δϕ=ϕ-ϕs 式中：Δϕ——电位示值误差，V；ϕ——仪器电位示值，V；ϕs——六次万用表测定电位的平均值，V。
D.1.2标准不确定度传播率假设各输入量彼此独立不相关，所以标准不确定度可按下式得到：u(Δϕ)=u(ϕs)D.1.3输入量的标准不确定评定D.1.3.1输入量ϕs的标准不确定度u(ϕs)的评定在电化学工作站电位示值误差校准过程中，由于人员操作、仪器稳定性、环境条件波动等诸多因素，输入量ϕs引入的标准不确定度uϕs包括万用表本身电压测量不确定度u1=U万用表2和用万用表测量6次电位重复性带来的不确定度u2=sϕ6uϕs=u12+u22=(U万用表)24+sϕ26D.1.4合成标准不确定评定uΔϕ=uϕs=（U万用表)24+sϕ26D.1.5扩展不确定评定取，则仪器电位示值误差的扩展不确定度用下式计算U=2uΔϕ=2（U万用表)24+sϕ26D.2电流示值误差测量结果的不确定度评定D.2.1数学模型∆I=I-∅-∆∅R式中：ΔI——电流示值误差，A；I——电化学工作站测量的6个电流值的平均值，A；ϕ——电位值，V；Δϕ——该电位的示。