izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2023-8-18-23izmertech-1979Research ArticleГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЭТАЛОНЫSTATE STANDARDSГосударственный первичный эталон единиц массовой концентрации кислорода, водорода и углекислого газа в жидких средах ГЭТ 212-2023State primary standard of unit of the mass concentration of oxygen, hydrogen and carbon dioxide in liquid media GET 212-2023СтахеевА. А.StakheevA. A.

Алексей Анатольевич Стахеев

г. п. Менделеево, Московская обл.

Aleksei A. Stakheev

Mendeleevo, Moscow region

stakheev@vniiftri.ruДобровольскийВ. И.DobrovolskiyV I.

Владимир Иванович Добровольский

г. п. Менделеево, Московская обл.

Vladimir I. Dobrovolskiy

Mendeleevo, Moscow region

mera@vniiftri.ruСтолбоушкинаТ. П.StolboushkinaT. P.

Татьяна Павловна Столбоушкина

г. п. Менделеево, Московская обл.

Tatiana P. Stolboushkina

Mendeleevo, Moscow region

stolboushkina@vniiftri.ruВсероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измеренийРоссияRussian Metrological Institute of Technical Physics and Radio EngineeringRussian Federation202320092023081823Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1979

Исследована точность измерений массовой концентрации растворённого углекислого газа и требования, предъявляемые к точности таких измерений, а именно, к относительной погрешности измерений массовой концентрации углекислого газа (порядка 10 %) на предприятиях отечественной промышленности. Рассмотрены вопросы обеспечения единства измерений и достижения метрологической прослеживаемости результатов измерений массовой концентрации углекислого газа в жидких средах к Государственному первичному эталону единиц массовой концентрации кислорода, водорода и углекислого газа в жидких средах ГЭТ 212-2023. Описан состав ГЭТ 212-2023, в состав которого включены новые технические средства: системы газоснабжения и газосмешения углекислого газа и измерительная система растворённого углекислого газа. Системы газоснабжения и газосмешения реализуют метод воспроизведения. Измерительная система с программным управлением служит для измерения массовой концентрации растворённого углекислого газа. Описан метод воспроизведения единицы массовой концентрации растворённого углекислого газа, основанный на законе Генри-Дальтона. Приведены результаты исследований метрологических характеристик ГЭТ 212-2023. Впервые достигнута принципиальная возможность воспроизведения единицы массовой концентрации растворённого углекислого газа в диапазоне 0–15 г/дм3 с относительной неисключённой систематической погрешностью, не превышающей 2,5 %. Разработано метрологическое обеспечение в области измерений растворённого углекислого газа с требуемой для промышленности точностью. ГЭТ 212-2023 позволит обеспечить текущие потребности в различных отраслях промышленности, таких как пищевая, фармацевтическая и химическая, а также в сфере охраны окружающей среды, в электронике и полупроводниковых технологиях.

The accuracy of measurements of the mass concentration of dissolved carbon dioxide and the requirements for the accuracy of such measurements, namely, the relative error of measurements of the mass concentration of carbon dioxide (about 10 %) at the enterprises of the Russian industry are investigated. The issues of ensuring the uniformity of measurements and achieving metrological traceability of the measurement results of the mass concentration of carbon dioxide in liquid media to the state primary standard are considered. The State primary standard of units of mass concentration of oxygen, hydrogen and carbon dioxide in liquid media GET 212-2023 is described. The GET 212-2023 includes new technical means: systems of gas supply and gas mixing of carbon dioxide, measurement system of dissolved carbon dioxide. Gas supply and gas mixing systems implement the reproduction method. A software-controlled measuring system is used to measure the mass concentration of dissolved carbon dioxide. A method of reproducing the unit of mass concentration of dissolved carbon dioxide based on the Henry-Dalton law is described. The results of studies of metrological characteristics of GET 212-2023 are presented. For the fi rst time, the fundamental possibility of reproducing the unit of mass concentration of dissolved carbon dioxide in the range from 0 to 15 g/dm3 with a relative non-excluded systematic error not exceeding 2.5% has been achieved in the Russian Federation. GET 212-2023 will ensure current requirements in various industries, such as food, pharmaceutical and chemical, as well as in the fi eld of environmental protection, electronics and semiconductor technologies.

эталонконцентрациярастворенный углекислый газметрологическое обеспечениеstandardconcentrationdissolved carbon dioxidemetrological assuranceReferencesKnoche W. Biophysics and Physiology of Carbon Dioxide. Regensburg: Springer, 1980, 51 p.Knoche W. Biophysics and Physiology of Carbon Dioxide. Regensburg: Springer, 1980, 51 p.Krauskopf K. B., Bird D. K. Introduction to Geochemistry, 3rd ed. New York, McGraw-Hill, Inc., 1995, 647 p.Krauskopf K. B., Bird D. K. Introduction to Geochemistry, 3rd ed. New York, McGraw-Hill, Inc., 1995, 647 p.Mills A. Optical Sensors for carbon dioxide and their applications Sensors for Environment, Health and Security. Dordrecht: Springer, 2009, рр. 347–370.Mills A. Optical Sensors for carbon dioxide and their applications Sensors for Environment, Health and Security. Dordrecht: Springer, 2009, рр. 347–370.Стахеев А. А., Добровольский В. И. Обеспечение измерений в области измерений массовой концентрации кислорода и водорода в жидких средах // Альманах современной метрологии. 2016. № 6. С. 72–77. https://www.elibrary.ru/wiqkmvStakheev A. A., Dobrovolskiy V. I. Al’manah sovremennoj metrologii, 2016, no. 6, pp. 72–77. (In Russ.)Лурье Ю. Ю. Унифицированные методы анализа вод. Изд. 2-е. М.: Химия, 1973. 376 с.Lurie Y. Y. Unifi cirovannye metody analiza vod [Unifi ed methods of water analysis]. 2nd ed. Moscow, Chemistry Publ., 1973, 376 p. (In Russ.)Никаноров А. М. Гидрохимия. Изд. 2-е. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. 444 с.Nikanorov A. M. Gidrohimija [Hydrochemistry]. 2nd ed. St. Petersburg, Gidrometeoizdat Publ., 2001, 444 p. (In Russ.)Абакумов В. А. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 240 с.Abakumov V. A. Rukovodstvo po metodam gidrobiologicheskogo analiza poverhnostnyh vod i donnyh otlozhenij [Guide to methods of hydrobiological analysis of surface waters and bottom sediments]. St. Petersburg, Gidrometeoizdat Publ., 1983, 240 p. (In Russ.)Муравьев А. Г. Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки. СПб.: «Крисмас+», 2011. 264 с.Muravyov A. G. Rukovodstvo po analizu vody. Pit’evaja i prirodnaja voda, pochvennye vytjazhki [Guide to water analysis. Drinking and natural water, soil extracts]. St. Petersburg, “Krismas+” Publ., 2011, 264 p. (In Russ.)Резников А. А., Муликовская Е. П., Соколов И. Ю. Методы анализа природных вод. М.: Недра, 1970. 488 c.Reznikov A. A., Mulikovskaya E. P., Sokolov I. Yu. Metody analiza prirodnyh vod [Methods of analysis of natural waters]. Moscow, Nedra Publ., 1970, 488 p. (In Russ.)Шпейзер Г. М., Минеева Л. А. Руководство по химическому анализу вод. Иркутск, 2006. 55 с.Shpeizer G. M., Mineeva L. A. Rukovodstvo po himicheskomu analizu vod [Guidelines for the chemical analysis of waters], Irkutsk, 2006, 55 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.