Изучение возможностей применения солевых растворов Mg(NO₃)₂, CsCl, MnSO₄, KNO₃ в качестве эталонов 2-го разряда воспроизведения единицы относительной влажности с установленной прослеживаемостью к ГЭТ–151–2020

Широкое распространение датчиков измерения относительной влажности непрерывного действия повлекло необходимость передачи единицы относительно влажности по месту их эксплуатации. Применение с этой целью солевых гигростатов существенно ограничено их недостаточным диапазоном и необходимостью использования эталонного гигрометра. Авторы статьи предлагают способ расширить номенклатуру применяемых солевых растворов. В ходе предварительного анализа ими выбраны солевые растворы на основе солей MgNO₃, LiCl, MgCl₂, CsCl, NaCl, KNO₃, MnSO₄. Затем солевые растворы исследованы на воспроизводимость значения относительной влажности после различных тепловых режимов. Моделирование подтвердило возможность обеспечения распределения температуры, не превышающей 0,1 ºC, в пределах рабочей зоны колбы. Представленные результаты показывают, что значение относительной влажности всех солевых растворов не выходит за пределы ± 0,6 % после пониженной и повышенной температуры. Экспериментально установлены значения воспроизводимой относительной влажности для растворов LiCl, MgCl₂, Mg(NO₃)₂, CsCl, MnSO₄, KNO₃. На основе обобщения полученных данных предложено применение термостатированных солевых ячеек для воспроизведения фиксированного значения относительной влажности, что позволит отказаться от применения эталонных гигрометров при передаче единицы. Кроме того, представлен проект расширенной поверочной схемы. Опубликованные результаты могут быть полезны разработчикам средств измерения относительной влажности и специалистам в области обеспечения и контроля параметров окружающей среды.

1. Киргинцев А. Н. Очерки о термодинамике водно-солевых систем / отв. ред. акад. А. В. Николаев ; АН СССР, Сиб. отд-ние, Ин-т неорган. химии. Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1976. 200 с.

2. Greenspan L. Humidity fixed points of binary saturated aqueous solutions // Journal of research of the National Bureau of Standards. 1977. Vol. 81A, № 1. Р. 89–96. http://dx.doi.org/10.6028/jres.081A.011

3. Берлинг М. А. Измерения влажности. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Энергия, 1973. 400 с.

4. Richardson J. M., Malthus R. S. Salts for static control of humidity at relatively low levels // Journal of Applied Chemistry. 1955. Vol. 5, № 10. Р.557–567. https://doi.org/10.1002/jctb.5010051006

5. Namatsu J. Constant humidities under saturated salt solutions // Keiryō Kenkyūjo hōkoku Reports of the National Research Laboratory of Metrology. 1975. Vol. 24, № 3. P. 164–169.

6. Wexler A., Hasegawa A. C. Relative humidity-temperature relationships of some saturated salt solutions in the temperature range 0 degree to 50 degrees C // Journal of Research of the National Bureau of Standards. 1954. Vol. 53, № 1. Р. 19–26.

7. Seidell A. Solubilities of organic compounds. New York : D. Van Nostrand Company, 1941. Vol. II A compilation of quantitative solubility data from the periodical literature. 932 p.

8. Терещенко А. Г. Относительная влажность воздуха над насыщенными растворами. Достоверность данных. Томск : Томск. политехн. ун-т., 2010. 22 с.

9. Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник. 2-е изд., перераб. и доп. Л. : Химия, 1977.

10. Плющев В. Е., Степин Б. Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия. М. : Химия Ленингр. отд-ние, 1970. 536 с.

11. Позин М. Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот). В 2 ч. Ч. 1. Л. : Химия Ленингр. отд-ние, 1974. 1556 с.

12. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. 2-е изд., доп. и перераб. М. : Наука, 1972. 720 с.

13. Гурович Б. М., Горелов А. Я., Межерицкий С. М. Таблицы теплофизических растворов некоторых неорганических веществ : Учеб. пособие для теплоэнерг. и хим.-технол. спец. техн. вузов. Ташкент : ТашПИ, 1987. 37 с.

14. Бабичев А. П., Григорьева И. С., Мейлихова Е. З. Физические величины : Справочник. М. : Энергоатомиздат, 1991. 1231 с.

15. Винге М. А., Морозов С. А. Государственный первичный эталон единиц относительной влажности газов, молярной (объёмной) доли влаги, температуры точки росы/инея, температуры конденсации углеводородов ГЭТ 151-2020 // Измерительная техника. 2022. № 10. С. 3–10. https://doi.org/10.32446/0368–1025it.2022-10-3-10