Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của Tạp Chất Đến Điểm Ba Của Nước: Thí Nghiệm Với Các Tế Bào Nhiễm Độc Ở Các Tỉ Lệ Lỏng Khác Nhau
Tóm tắt
Các so sánh quốc tế gần đây cho thấy rằng vẫn còn nhiều cơ hội để cải thiện độ không chắc chắn trong việc hiện thực hóa điểm ba của nước (TPW). Các nhóm lớn tế bào được sản xuất, bảo trì và đo đạc trong các điều kiện tương tự vẫn cho thấy sự phân tán trong nhiệt độ TPW hiện thực hóa lớn hơn đáng kể so với độ không chắc chắn của các phép đo tốt nhất (25 µK). Một nguyên nhân là nồng độ tạp chất hòa tan trong nước phụ thuộc vào thời gian. Nguồn gốc của các tạp chất như vậy là sự hòa tan của vỏ thủy tinh/quartz trong suốt tuổi thọ của tế bào. Hiệu ứng là một sự khác biệt trong nhiệt độ điểm ba tỷ lệ với nồng độ tạp chất. Để đo sự khác biệt nhiệt độ này và nghiên cứu ảnh hưởng của các loại tạp chất khác nhau, chúng tôi đã sản xuất các tế bào nhiễm độc với các nồng độ khác nhau của silic (Si), boron (B), natri (Na) và kali (K), các thành phần hóa học chính của thủy tinh. Để xác định bất kỳ ảnh hưởng nào của quy trình làm đầy, hai quy trình sản xuất hoàn toàn độc lập đã được thực hiện tại hai phòng thí nghiệm khác nhau, cả hai đều là các viện đo lường quốc gia (VSL, Hà Lan và UME, Thổ Nhĩ Kỳ). Thủy tinh tế bào và nước làm đầy cũng khác nhau trong khi các vật liệu nhiễm độc thì giống nhau. Đo sự khác biệt nhiệt độ theo chức năng của tỉ lệ lỏng là một phương pháp để thu thập thông tin về nồng độ tạp chất trong TPW. Chỉ những tế bào nhiễm độc với 1 µmol·mol−1 B, Na và K mới chứng minh được khả năng phù hợp cho các phép đo ở các tỉ lệ lỏng khác nhau. Chúng tôi trình bày ở đây các kết quả cùng với những độ không chắc chắn liên quan và thảo luận các điểm quan trọng trong phương pháp thực nghiệm này.
Từ khóa
#điểm ba #nước #tạp chất #độ không chắc chắn #tế bào nhiễm độc #nồng độ tạp chấtTài liệu tham khảo
M. Stock, S. Solve, D. del Campo, V. Chimenti, E. Méndez-Lango, H. Liedberg, P.P.M. Steur, P. Marcarino, R. Dematteis, E. Filipe, I. Lobo, K.H. Kang, K.S. Gam, Y.-G. Kim, E. Renaot, G. Bonnier, M. Valin, R. White, T.D. Dransfield, Y. Duan, Y. Xiaoke, G. Strouse, M. Ballico, D. Sukkar, M. Arai, A. Mans, M. de Groot, O. Kerkhof, R. Rusby, J. Gray, D. Head, K. Hill, E. Tegeler, U. Noatsch, S. Duris, H.Y. Kho, S. Ugur, A. Pokhodun, S.F. Gerasimov, Metrologia 43, 03001 (2006)
K.D. Hill, Triple point of water cells and the solubility of borosilicate glass, in TEMPMEKO 1999 Proceedings, pp. 68–73
K.D. Hill, Is there a long-term drift in triple point of water cells? Metrologia 38, 79–82 (2001)
G.T. Furukawa, W.R. Bigge, Reproducibility of Some Triple Point of Water Cells Temperature—Its Measurement & Control in Science & Industry, Vol. 5 (1982)
G.F. Strouse, M. Zhao, The impact of isotopic concentration, impurities, and cell aging on the water triple point temperature. Int. J. Thermophys. 28, 1913–1922 (2007)
D.R. White, C.J. Jones, T.D. Dransfeld, R.S. Manson, Dissolved glass in triple-point-of-water cells, in Proceedings of TEMPMEKO 2004, pp. 313–318
X.K. Yan, D.R. White, X.M. Hao, Z.J. Yu, H. Edgar, Y.N. Duan, Assessing impurities in triple-point-of-water cells using a capacitance conductivity test. Int. J. Thermophys. 36, 240–251 (2015)
M.J. de Groot, N. Lacroes, J.F. Dubbeldam, On the production of water triple point cells, in Proceedings of TEMPMEKO 2001, 8th International Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science, ed. by B. Fellmuth, J. Seidel, G. Scholz (VDE Verlag, Berlin, 2002), pp. 459–464
A. Peruzzi, O. Kerkhof, M.J. de Groot, Isotope and impurity content in water triple-point cells manufactured at NMi VSL. Int. J. Thermophys. 28, 1931–1940 (2007)
A. Uytun, A. Kartal Dogan, S. Ugur, Construction and characterization of the UME made water triple point cells, in Proceedings XVII IMEKO World Congress, June 22–27, 2003, Dubrovnik, Croatia
A. Peruzzi, M. Dobre, J.A. Uytun, M. Kalemci, E. Uysal, G. Strouse, Y. Nuevo Ordonez, C. Davis, Effect of impurities on water triple-point cells. Int. J. Thermophys. 35, 1084 (2014)
G.T. Furukawa, B.W. Mangum, G.F. Strouse, Effects of different methods of preparation of ice mantles of triple point of water cells on the temporal behaviour of the triple-point temperatures. Metrologia 34, 215–233 (1997)
A. Peruzzi, M. Dobre, G. Strouse, J. van Geel, C. Davis, Dilution of impurities in water triple point cells, in Proceedings of Ninth International Temperature Symposium, Los Angeles, Temperature: Its Measurement and Control in Science and Industry, Vol. 8, ed. by C.W. Meyer, A.I.P. Proceedings 1552 (AIP, Melville, NY, 2013), pp. 215–220
A. Peruzzi, M. Dobre, J. van Geel, M. Maeck, A re-sealable triple point of water cell for doping experiments with chemical impurities. TEMPERATURE 2015 21–24 April 2015 Saint Petersburg (Russia)