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移液管和移液器,哪个更精准?

时间:2020-04-09

       移液管与移液器作为分析实验基本的移液工具,经常会被放在一起比较。因此两者精度孰优孰劣的话题不时就会被提起。

       可惜的是,众多讨论中许多流传广泛的观点存在着基本定义不清晰的情况,以至笔者担忧许多不明就里的旁观者可能由于这些原因而产生理解偏差,甚至可能影响到实际的实验工作的严谨性。因此,不得不将此话题重新提起,希望能给与分析实验工作者一个有效的参考。

       移液管与移液器作为分析实验基本的移液工具,经常会被放在一起比较。因此两者精度孰优孰劣的话题不时就会被提起。可惜的是,众多讨论中许多流传广泛的观点存在着基本定义不清晰的情况,以至笔者担忧许多不明就里的旁观者可能由于这些原因而产生理解偏差,甚至可能影响到实际的实验工作的严谨性。因此,不得不将此话题重新提起,希望能给与分析实验工作者一个有效的参考。

       从精度的定义我们知道,精度是个相对的概念,因此比较移液管与移液器谁更精确时,我们首先要设定一个公平的比较条件:相同的量程

       根据《JJG 196-2006 常用玻璃量器检定规程》与《JJG 646-2006 移液器检定规程》,我们挑选了10 ml 的A级单标吸量管(或称单刻度移液管或者胖肚移液管),10 ml 的A级流出式分度吸量管(或称刻度移液管),以及10 ml 移液器,将相应的精度定义列出进行比较。

10 ml 的A级单标吸量管,允许误差范围:±0.020 ml,相当于标称体积的0.2%;

10 ml 的A级流出式分度吸量管,允许误差范围: ±0.05 ml,相当于标称体积的0.5%;

10 ml 移液器,10000 μl时容量允许误差(系统偏差)为:±0.6%,相当于±0.06 ml,重复性(随机偏差)要求≤0.2%,相当于0.02 ml。

       因此初步的结论显而易见,仅就精度而言,10 ml的A级单刻度移液管优于同标称量程同级刻度移液管与移液器,同标称量程的A级刻度移液管精度约等于移液器。如果你将同标称量程的移液管与移液器按照相应标准都比较一下,大致得出的结论都是类似的,即同标称量程的A级单刻度移液管优于A级刻度移液管与移液器,A级刻度移液管精度约等于同量程移液器。但是,刻度移液管与移液器具有可调量程,以10 ml刻度移液管和移液器为例,都可以使用从10%-100%量程段内任意可设定分度下的量程点,比如5 ml,这时,我们再比较一下5 ml量程时的精度我们又会发现什么呢?

       按照《JJG 196-2006 常用玻璃量器检定规程》的规定,分度吸量管(或称刻度移液管)任意两个检定点之间的最大误差,都应满足规程规定的精度要求,即都应满足其在标称量程时的精度要求,因此在10 ml的A级流出式刻度移液管在5 ml时,仍旧应该满足其标称量程10 ml时的允许误差范围,即±0.05 ml,相当于5 ml时体积的1%。

      按照《JJG 646-2006 移液器检定规程》,10 ml移液器在5000 μl时容量允许误差为:±0.6%,相当于±0.03 ml,重复性要求≤0.2%,相当于0.01 ml。这时,使用10 ml移液器5 ml量程点时的精度似乎已经优于10 ml移液管5 ml量程点的精度了。再看看标称量程为5 ml单刻度移液管的允许误差,为±0.015ml,相当于量程体积的0.3%,单刻度移液管仍旧优于无论是刻度移液管还是移液器5 ml点的精度。因此,可以得到的经验是,量程相同的情况下,单刻度移液管的精度一般优于刻度移液管与移液器。同量程的刻度移液管与移液器的精度相近,在使用全量程段的一部分量程时,移液器的精度可能更优。但是,必须要要注意的是,无论在使用刻度移液管还是移液器时,都推荐偏向大量程段(即标称量程段)使用。因此,当实际使用时需要移取5 ml液体时,为了确保精度,应该选择标称量程5 ml的移液管或者移液器,而不是标称量程更大的刻度移液管或者移液器的5 ml量程。

       看到这里,相信大家对于移液管与移液器的精度比较已经有了较为清晰的认识。必须要指出的是,我们这里讨论的是两类产品基于标准定义的精度,是一个群体概念,并非单个移液器与单个移液管的比较。标准的含义是所有市售产品都应至少满足相应要求,因此所得经验仅仅是从两类产品整体上进行比较。如果比较单个移液管或者移液器,很有可能你能找到一支或多支优于同量程单刻度移液管精度的移液器或者刻度移液管,反之也一样。

       我们这里的讨论仅仅参考了国内的GB标准与计量检定规程。JJG标准并未标注容量允许误差(系统偏差)与重复性两个因素的偏差综合作用的影响如何,因此本文讨论仅仅将移液器与玻璃量具计量标准中写法一致的参数“允许误差”纳入比较。关于国际标准的相关定义我们以后有机会再阐述,届时可能会再一次刷新我们的认知。

       寸有所长,尺有所短。移液器和移液管的量程覆盖范围不同,结构与运作原理不同,在实际吸液表现中体现的差异也非常巨大,可以认为是各有应用特点与范围的仪器,即使是精度上也不能一概而论。希望本文能对大家的实验工作带去一些帮助。