MV_RR_OIM_0020 饱和盐溶液标准相对湿度值
1．饱和盐溶液标准相对湿度值说明
编号OIML R 121
名称（中文）饱和盐溶液标准相对湿度值
（英文）
归口单位全国物理化学计量技术委员会
起草单位OIML
主要起草人
批准日期
实施日期 2000年4月
替代规程号
适用范围饱和盐溶液标准相对湿度值以相对湿度固定点的方式用于湿度测量。
主要技术
要求
是否分级
检定周期（年）
附录数目
出版单位全国物理化学计量技术委员会
检定用标准物质
相关技术文件
备注
2．饱和盐溶液标准相对湿度值摘要
1 范 围
饱和盐溶液标准相对湿度值以相对湿度固定点的方式用于湿度测量。
饱和盐溶液能提供恒定的湿度值，是基于这样的溶液在一定的温度下具备的恒湿特性。
本国际建议列出了不同温度下一组经挑选的饱和盐溶液的相对温度固定值。此外，建议中还指明了使用饱和盐溶液应具备的条件。
饱和盐溶液湿度固定点方法简便、便宜、复现性好，通常用于工厂或实验室校验各种测量空气湿度的仪表。
很多文献或报告中都提到了饱和盐溶液相对湿度值的使用，如ISO R483－1966、IEC Publication260、NFX 15－014 (1973)、DIN 50008/1981和ASTME104－85。
很多实验室对饱和盐溶液的性质和溶液上方的水蒸气分压进行了大量的研究工作。其中Lewis Greenspan 以一些判据和统计学为基础，挑选了大量的可靠数据，并进行非常全面的总结(Greenspam.L.二元饱和盐水溶液的湿度固定点，Uournal of Research of the NBS，A.Physics and Chemistry，Vol.81 A，No 1，January-February 1977)。
绝大部分饱和盐溶液的数据源于Greenspan的报告，饱和盐溶液的相对湿度与温度的关系(1977)，仅有氯化钠在50℃至20℃的数据，鉴于文献之间存在很大的差异，采用取
Greenspan(1977)，Arai(1976，Acheson/1965)，Uede(1936)，Wekker(1973)和Wexler(1954)的数据平均值的方法，国际建议中所给出的有关饱和盐溶液相对湿度与温度关系的数据均来自上述所提及的参考文献。
水蒸气压以及水的标准数据，已由国际理论与应用化学联合国(IUPAC )推荐，并在IUPAC 建议“实现物理化学性质的标准物质，有关压力－体积－温度关系”的章节中加以介绍，Ed，E.F.S.Herrington，Pure. Appl. Chem.， Vol. 49. PP 1437－1464。
2 湿度测量的单位
湿度测量中所使用的单位应为SI 单位制，和国际文件OIML D 2认可的法定计量单位相一致。 2.1 湿度用相对湿度来表示(％)。 2.2 温度用摄氏度表示 (℃)。
2.3 压力(原文有误)用hPa (百帕)表示。
3 定 义
3.1 恒湿溶液是指特定盐的饱和溶液，该饱和溶液在特定温度和压力下，保持三相热力学平衡。
3.2 由恒湿溶液复现的物理量是在给定的温度和压力下的饱和盐溶液上方空气的相对湿度值。
3.3 对于压力P和温度T的湿空气，其相对湿度U w 是水蒸气的摩尔分数X V 与相同压力和温度下的饱和湿空气中水蒸气的摩尔分数X VW 之比，以百分数表示。
X v
e ′U w ＝100(X vw )p ·t ＝100(e ′
w
)
其中：p ，t 表示每项所处的压力、温度条件打同。
饱和水蒸气压e ′w 由下式确定
r w
e ′w ＝
0.6220＋r w
p ＝X vw p
其中：r w 为与液态水平展表面达到平衡的饱和湿空气的混合比。e ′为湿空气中的水蒸气分压。
4 饱和盐溶液使用条件
4.1 标准条件：
恒温溶液在下列标准条件下复现相对湿度值，a)溶液上方水蒸气和混合物的总压接近标准大气压101325Pa。b)在固体、液体(溶液)和气体(空气和水蒸气混合物)存在热力学平衡。c)溶液处于适当的温度下。
4.2 对温度稳定性的要求
由于相对湿度与温度密切相关，恒湿溶液对温度稳定性有一定要求。放在密闭的试验箱中的饱和溶液除了具有恒湿作用外，还减小了环境温度变化对恒湿溶液的影响。
在一个小或通风好的试验箱中，自由表面积大的盐溶液，温度缓慢变化相对湿度值的影响，必须提供一些条件避免温度的骤变，也要避免从一个工作场所到另一个工作场所的温差。商品化的恒湿器建议在下列条件使用：a)在气候箱中强制空气循环的恒湿容器，使其温度控制在±
O.2℃以内。b) 对于非恒温型恒湿箱，进行实验操作时室温的变化最好小于±1℃。
5 恒温溶液
5.1 恒温溶液是由一组11个湿度固定点(HFP)组成，饱和盐溶液标准相对湿度值借助于11种(饱和)盐获得。在温度20℃下，标准相对湿度值的范围大致从4％到98％。
相对湿度值由以下饱和盐组成
HFP4 氟化铯C S F 温度从15℃至80℃
HFP7 溴化锂LiBr 温度从5℃至80℃
HFP11 氯化锂LiCl 温度从5℃至80℃
HFP23 醋酸钾CH3COOK 温度从10℃至30℃
HFP33 氯化镁MgCl2温度从5℃至80℃
HFP43 碳酸钾K2CO3温度从5℃至30℃
HFP59 溴化钠NaBr 温度从5℃至80℃
HFP70 碘化钾KI 温度从5℃至80℃
HFP75 氯化钠NaCl 温度从5℃至80℃
HFP85 氯化钾KCl 温度从5℃至80℃
HFP98 硫酸钾K2SO4温度从5℃至50℃
当这些湿度固定盐溶液用于40℃以上时，必须注意防止结晶析出而不能浸入溶液的情况，碘化钾溶液必须远离碘酸钾，并且必须避光贮存。
5.2 饱和盐溶液上方空气相对湿度和温度的关系列于表1。表1中HFP值给出的温度范围是5℃到80℃(除HFP98值最高温度是50℃，HFP43值和HFP23值最高温度是30℃)。
表上提供了一定温度范围下每种饱和盐溶液的下列数据：
HFP值：在给定温度点，饱和盐溶液上方的相对湿度值。
ΔHFP，HFP值的不确定度。
6 复现饱和盐溶液标准相对湿度的装置
6.1 恒湿盐溶液应放入密闭的测量容器的一个适合于容纳所检测温度计形状和容积的恒湿箱。
6.2 恒湿箱应由耐腐蚀的非亲水性材料做成，具有易于清洁的简单形状。
6.3 恒湿箱的容积V和壁表面积S应有一个尽可能小的V/S比值。溶液的自由表面积应尽可能大。
容器内部没有循环时，容器的高度不应超过溶液自由表面最小一维的边长。有空气循环时，容器的高度可为溶液自由表面最小一维边长的1.5倍。
6.4 恒温型恒湿箱应配备有保持温度稳定的控制单元。温度从5℃到50℃，测量空间内的温度梯度应控制在±0.1℃以内，从50℃－80℃，温度梯度应在±0.2℃以内。非恒温型恒湿箱应使其测量空间隔热于环境，这种隔热对于减小外界温度变化的影响应是足够的，在测量空间内缓慢的温度变化恒湿溶液完全抵消。恒温型和非恒温型恒湿箱应配备有测量溶液上方空气温度和溶液温度的装置，测温不确定应优于±0.1℃。
7 恒温溶液制备步骤
7.1 恒温溶液是由分析纯的盐和纯水(去离子蒸馏水)制备而成。在某些情况下，如果盐的纯度不明，在用来制备恒湿溶液前，应由重结晶纯化。饱和盐溶液可使用无定型或含水盐试剂配制，从溶解性来说最好选用无定型的盐。
7.2 饱和盐溶液应该保持有 30％～90％的盐未溶解于水中，因此对于饱和盐溶液，在给定温度下盐的重量应该比完全溶解的量大 30％。
7.3 为了获得均相盐溶液，盐晶体应加入在比测量温度高得多的水中溶解，然后将溶液降温至需要的温度。
参考文献：(从略)
表 1 所选饱和盐水溶液的平衡相对湿度值相对湿度％
HFP7 氟化钩(7)
HFP7
溴化锂(7)
HFP11
氯化锂(7)
HFP23
醋酸钾(7)
HFP33
氯化镁(7)
HFP43
碳酸钾(7)
HFP59
溴化钠(7)
HFP70
碘化钾(7)
HFP75
氯化钠(7)
HFP85
氯化钾(7)
HFP98
硫酸钾(7)
5 － 7.4±0.8 13(3)33.6±0.343.1±0.563.5±0.873.3±0.4 75.7±0.3 87.7±0.598.5±1.0
10 － 7.1±0.7 13(4)23.4±0.6 33.5±0.343.1±0.462.2±0.672.1±0.4 75.7±0.3 86.8±0.498.2±0.8 15 4.3(1)±1.4(2) 6.9±0.7 12(5)23.4±0.4 33.3±0.343.2±0.460.7±0.671.0±0.3 75.6±0.2 85.9±0.497.9±0.7 20 3.8±1.1 6.6±0.6 12(5)23.1±0.3 33.1±0.243.2±0.459.1±0.569.9±0.3 75.5±0.2 85.1±0.397.6±0.6 25 3.4±1.0 6.4±0.6 11.3±0.322.5±0.4 32.8±0.243.2±0.457.6±0.468.9±0.3 75.3±0.2 84.2±0.397.3±0.5 30 3.0±0.8 6.2±0.5 11.3±0.321.6±0.6 32.4±0.243.2±0.556.0±0.467.9±0.3 75.1±0.2 83.6±0.397.0±0.4 35 2.7±0.7 6.0±0.5 11.3±0.3－ 32.1±0.2－ 54.6±0.467.0±0.3 74.9±0.2 83.0±0.397.7±0.4 40 2.4±0.6 5.8±0.4 11.2±0.3－ 31.6±0.2－ 53.2±0.566.1±0.3 74.7±0.2 82.3±0.396.4±0.4 45 2.2±0.5 5.7±0.4 11.2±0.3－ 31.1±0.2－ 52.0±0.565.3±0.3 74.5±0.2 81.7±0.396.1±0.4 50 2.1±0.4 5.5±0.4 11.1±0.3－ 30.5±0.2－ 50.9±0.664.5±0.3 74.5±0.9 81.2±0.495.8±0.5 55 2.0±0.4 5.4±0.3 11.0±0.3－ 29.9±0.2－ 50.2±0.763.8±0.4 74.5±0.9 80.7±0.4－ 60 2.0±0.4 5.3±0.3 11.0±0.3－ 29.3±0.2－ 49.7±0.863.1±0.4 74.4±0.9 80.3±0.5－ 65 2.1±0.5 5.3±0.3 10.9±0.3－ 28.5±0.3－ 49.5±1.062.5±0.4 74.2±0.9 79.9±0.5－ 70 2.2±0.6 5.2±0.3 10.8±0.4－ 27.8±0.3－ 49.7±1.161.9±0.4 74.1±0.9 79.5±0.6－ 75 2.4±0.7 5.2±0.2 10.6±0.4－ 26.9±0.3－ 50.3±1.361.4±0.5 74.0±0.9 79.2±0.7－ 80 2.6±0.8 5.2±0.2 10.5±0.5－ 26.1±0.4－ 51.4±1.561.0±0.5 73.9±0.9 78.9±0.8－
1)HFP：平衡相对湿度值；2)ΔHFP：HFP值的不确定度；3)数据的分散性从11.2％RH至14.0％RH；4)
数据的分散性从11.3％至13.3；5)数据的分散性从11.3％至13.3％；6)数据的分散性从11.1％至12.6
％；7)HFP值取自 Greenspan(1997)；8)5℃～45℃的 HRF值取自 Greenspan(1997)，50℃～80℃的HFP
值取自Huang(1
注：需要查阅全文，请与出版发行单位联系。