利用质量控制图控制丁腈橡胶中结合丙烯腈含量的测定

温金萍,刘俊保，张国宾

(1.中国石油兰州石化公司 研究院,甘肃 兰州 730060；2.国家合成橡胶质量监督检验中心，甘肃 兰州 730060；3.中国石油吉林石化公司 物资采购公司 吉林 吉林 132022)

质量控制图是实验室监测常规检验过程中可能出现误差或检验出现的失误，控制检验数据在一定范围内波动,保证检验数据质量的有效方法之一。实验室应用K05型自动蒸馏装置将NBR 3604样品通过1 a的时间，逐月测定NBR中结合丙烯腈含量，考察测定结果的重复性和稳定性，绘制质量控制图，从而有效控制测定NBR结合丙烯腈含量的质量。

1 实验部分

1.1 主要化学试剂

无水乙醇：优级品，北京北化精细化学品有限公司；硫酸：优级品，质量分数为98%，白银良友化学试剂有限公司；无水硫酸钾：分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；五水硫酸铜：分析纯，北京化学试剂公司；十水硒酸钠：分析纯，沈阳市试剂三厂；NBR3604：中国石油兰州石化公司。

1.2 仪器设备

电热套：KDM型，山东鄄城县新华电热仪器厂；真空干燥箱：DZF-6050型，天津市顺诺仪器科技有限公司；消化炉：QSL-8型，上海沛欧分析仪器有限公司；自动蒸馏装置：K05型，上海晟声自动化分析仪器有限公司。

1.3 催化剂的制备

将无水硫酸钾、五水硫酸铜及十水硒酸钠按质量份数混合并研制成均匀的粉末，制备成混合催化剂，其中无水硫酸钾为30份，五水硫酸铜为4份，十水硒酸钠为2份。

1.4 样品制备

将NBR3604按照SH/T 1157.2—2015《生橡胶 丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)中结合丙烯腈含量的测定 第二部分 凯氏定氮法》中规定进行制备。

1.5 试样制备

制备好的样品，按照SH/T 1157.2—2015《生橡胶 丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)中结合丙烯腈含量的测定 第二部分 凯氏定氮法》中规定进行消化，制备成试样。

1.6 分析测试

试样按照K05型自动蒸馏装置的操作步骤进行，在蒸馏过程中加入30 mL的吸收液量、40 mL的碱液量，控制蒸馏时间为5 min。蒸馏后吸收液，用硫酸标准滴定溶液进行空白试验，硫酸标准滴定溶液滴定蒸馏后吸收液至刚出现紫色为终点。按照SH/T 1157—1997《丁腈橡胶中结合丙烯腈含量的测定》进行结合丙烯腈含量测定。

2 结果与讨论

2.1 质量控制图

质量控制图由正态分布演变而来。1928年由沃特·休哈特(Walter Shewhart)博士率先提出,控制图的中心线，一般为测量的总平均值、极差均值或标准偏差均值，上限控制值(UCL)、下限控制值(LCL)根据质量控制的具体情况计算而得。

2.2 质量控制图的种类

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表1 控制图的控制极限

2.3 控制图的绘制

对NBR样品应用K05型自动蒸馏装置蒸馏滴定计算出结合丙烯腈，每月在相同条件下，同一仪器由同一人员对其重复检验3次，用1 a的检验数据计算出每月检验数据的平均值与极差。NBR结合丙烯腈含量测定结果见表2。

表2 NBR结合丙烯腈含量测定结果

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2.3.1X控制图的绘制

X控制图的上、下限根据表1计算：

用于组织活动的微信群中的读者，热爱读书有良好读书习惯，乐于积极参与图书馆活动，为后续活动积攒了大量人脉。活动结束后读者参与线下活动意愿非常强烈，多次在群讨论中表达组织线下活动的意愿，由于缺乏好的线下活动主题，我们在组织一次颁奖讨论活动后再没有其他官方活动。尽管读者自发组织了几次小范围的线下活动，但是规模都比较小影响力也不够。缺乏线下活动的刺激，使群活跃度逐渐降低。此外，活动结束后负责活跃群氛围及维护群秩序的志愿者由于种种原因不再负责维护工作，读者群内广告及其他无关信息较多，造成大批读者退群。

由每组检验次数n=3，查控制图用系数表[4]，得到A2=1.023。于是

图1 检验结果的平均值控制图

根据控制图判稳准则，可认定X图处于稳定状态,实验室在检验NBR结合丙烯腈含量时，有较高的系统控制能力。

2.3.2R控制图的绘制

R控制图的控制上、下限根据表1计算：

由每组检验次数n=3，查控制图用系数表，得D3=0，D4=2.574。于是

根据上述计算，做R图，如图3所示。

图2 检验结果的极差控制图

2.3.3S控制图的绘制

S控制图的控制上、下限根据表1计算：

由每组检验次数n=3，查控制图用系数表，得B3=0，B4=2.568。于是

S值曲线在控制图上、下限之内，可认定S图处于稳定状态，实验室在NBR结合丙烯腈含量时，检验过程的重复性好，有较高的随机控制能力。

图3 检验结果的标准偏差控制图

根据X图、R图与S图综合判断，实验室NBR结合丙烯腈含量测定结果处于良好的受控状态，有较高的系统控制能力和随机控制能力，检验质量是稳定可靠的。

3 结 论

通过1a的NBR结合丙烯腈含量测试，根据X-R(或S)控制图，实验室NBR结合丙烯腈含量测定结果处于良好的受控状态，有较高的系统控制能力和随机控制能力，检验结果准确可靠。

应用X-R(或S)控制图，在测定NBR结合丙烯腈含量时，系统误差控制在±0.02的范围,随机误差(极差)应小于0.05，标准偏差应小于0.03。

参 考 文 献：

[1] 李晓银，李箐，翟月勤.生橡胶 丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)中结合丙烯腈含量的测定：第二部分 凯氏定氮法：SH/T1157.1—2015 [S].北京：中国石化出版社，2015：1-4.

[2] 罗舜皓,俞燕龙,温金萍.K05型自动蒸馏装置在丁腈橡胶结合丙烯腈含量测定中的应用[J].化工自动化及仪表,2011(9):44-48.

[3] 孙公绪，孙静.质量工程师手册[M].北京：企业管理出版社，2002.

[4] 周尊英.实用统计技术指南[M].北京：中国标准出版社，2003：212.

Abstract： Using laboratory's K05 automatic distillation apparatus,tested NBR 3604 sample through a year's time the monthly measurement of bound acrylonitrile content of NBR,examined the measurement result repeatability and stability,drawing chart in order to effectively control the determination of bound acrylonitrile in NBR quality content.According -R (or S) control chart may determine the bound acrylonitrile content,measurement result of nitrile rubber sample is in a good controlled state,the control system has a higher capacity and a random control.Application -R (or S) control chart in the determination of nitrile rubber binding acrylonitrile content,combined with systematic errors,acrylonitrile content control test values in the range of ± 0.02,random error should be less than 0.05,the standard deviation should be less than 0.03.

Keywords： control chart；NBR；combination of acrylonitrile；determination of content