Evaluation of measurement uncertainty for volumetric glassware calibration from the variation of surface tension between liquid and glass

Abstract

Measurement uncertainty in calibration of volumetric glassware  are from many sources for instance the weighting machine, environment, liquid temperature, position of meniscus. In this paper the other important source is the cleanliness of volumetric glassware. With the less cleanliness, it will reduce the surface tension between the glass and the liquid. The less surface tension is the more contact angle and the less volume of meniscus. In the controversy, the more contact angle is the more cleanliness, it will increase the surface tension between the glass and the liquid and the more volume of meniscus. In this case we found that the effect of deviation of contact angle will affect the uncertainty of the measurement of volume more that 50% of the overall measurement uncertainty. So the laboratory should concern the measurement uncertainty due to the variation of contact angle or surface tension between liquid and glass.

บทคัดย่อ

ค่าความไม่แน่นอนของการวัดในการสอบเทียบเครื่องแก้ววัดปริมาตรมีปัจจัยจากหลายๆ แหล่ง เช่น ค่าความไม่แน่นอนของเครื่องชั่ง ค่าความไม่แน่นอนจากสภาวะแวดล้อม ค่าความไม่แน่นอนของอุณหภูมินํ้า ค่าความไม่แน่นอนของตำแหน่งท้องนํ้าหรือตำแหน่งเมนิสคัสในเอกสารฉบับนี้จะแสดงให้เห็นความสำคัญของปัจจัยของค่าความไม่แน่นอนหลักอีกปัจจัยหนึ่งที่ห้องปฏิบัติการอาจจะยังไม่ให้ความสำคัญในการนำเข้าไปรวมในการคำนวณค่าความไม่แน่นอนรวมนั่นคือค่าความไม่แน่นอนอันเนื่องมา จากความสะอาดของเครื่องแก้ววัดปริมาตร ซึ่งความสะอาดของเครื่องแก้วมีผลต่อแรงตึงผิวระหว่างของเหลวและแก้ว โดยมีความสัมพันธ์คือ แรงตึงผิวน้อยเมื่อความสะอาดน้อย มีผลให้มุมระหว่างของเหลวและแก้ว (contact angle) มีค่ามากและปริมาตรน้อยลง ในทางตรงกันข้ามแรงตึงผิวมากเกิดจากความสะอาดมากมีผลให้มุมระหว่างของเหลวและแก้ว มีค่าน้อยและปริมาตรมากขึ้น ซึ่งมุมระหว่างของเหลวและแก้ว ที่มีผลต่อความไม่แน่นอนของปริมาตรของเหลวจึงมีผลโดยตรงต่อการวัดและการสอบเทียบเครื่องแก้ววัดปริมาตรคิดเป็นสัดส่วนมากกว่าร้อยละ 50 ของค่าความไม่แน่นอนรวม ดังนั้นห้องปฏิบัติการจึงควรพิจารณาถึงแหล่งของค่าความไม่แน่นอนนี้เพื่อให้เกิดความสมเหตุสมผลของการสอบเทียบเครื่องแก้ววัดปริมาตร