Subido por gtzalberto2612

PATRONES NACIONALES

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Patrones Nacionales
Patrón Nacional de Longitud
Descripción:
El Patrón Nacional de longitud se realiza mediante láseres
estabilizados en frecuencia (f) aproximadamente a 473 THz por medio de la absorción
saturada de la molécula 127I2. La longitud de onda en el vacío l correspondiente a esta
frecuencia (l =c/f) es la longitud patrón y su valor corresponde aproximadamente a 633
nm.
Magnitud:
Longitud
Unidad:
metro (m)
Definición:
El metro es la distancia recorrida por la luz en el vacío en un
intervalo de tiempo de 1/299792458 de segundo (17a. Conferencia General de Pesas y
Medidas 1983).
Alcance:
Valor de la longitud de onda en el vacío: 632,991 398 22 nm
APLICACIÓN
El CENAM cuenta con un conjunto de tres instrumentos de este tipo, con el fin de
mantener a lo largo del tiempo, mediante comparaciones periódicas entre ellos, la
frecuencia de referencia y por lo tanto, la longitud de onda de referencia en el vacío. Con
los láseres estabilizados que conforman el patrón nacional de longitud, se realizan
calibraciones de láseres He-Ne a 633 nm cuya estabilidad es inferior a la del patrón. Esta
calibración se realiza por el método heterodino para la comparación de frecuencia, lo cual
permite obtener alta exactitud en los valores de calibración. A su vez, los láseres
calibrados con el patrón nacional realizan mediciones interferometrías de bloques patrón
plano paralelos, máquinas de medición por coordenadas, máquinas de redondez,
rugosidad superficial, patrones industriales y calibres de alta exactitud.
Patrón Nacional de Masa
Unidad: kilogramo (kg).
Materialización: cilindro de platino iridio, de 39 mm de diámetro y de igual altura
designado con el número 21 por la Oficina
Internacional de Pesas y Medidas (BIPM). El valor de masa del patrón nacional de
acuerdo con su última comparación internacional llevada a cabo en 1991 es de 1,000 000
068 kg.
Incertidumbre estándar: ± 2,3 x 10 -9 kg k=1 (De acuerdo con la última medición en el
BIPM en 1991) combinada
ALCANCE DE LA ESCALA NACIONAL
Con objeto de lograr la trazabilidad de las mediciones de masa en el país, se establece
una escala nacional de masa formando múltiplos y submúltiplos del kilogramo. Esta
escala se realiza mediante la aplicación de los procedimientos de sustitución doble y
métodos de subdivisión, utilizando balanzas comparadoras de alta exactitud. La escala
nacional de masa se estableció con el alcance de medición de: 1 mg a 1000 kg
APLICACIÓN
De la masa depende la formación de magnitudes derivadas como la fuerza, la presión, la
energía, entre otras y, en consecuencia, el nivel de exactitud con la que se mide afecta los
niveles de exactitud de todas estas magnitudes. La unidad de masa se aplica también en
la cuantificación de la producción y para los intercambios comerciales que se realizan en
los mercados nacionales e internacionales.
Patrón Nacional de Tiempo
Unidad: segundo (s)
Definición: la segunda unidad de tiempo del Sistema Internacional de unidades,
SI, es la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación asociada a la
transición hiperfina del estado base del átomo de cesio 133.
Reproducción: el patrón nacional de tiempo reproduce el segundo del SI usando
técnicas de espectroscopía de radio frecuencia de súper alta resolución de haces
atómicos de cesio 133.
Incertidumbre expandida: ±1x10 -12 (k=2, con un nivel de confianza de
aproximadamente 95%).
APLICACIÓN
La medición de tiempo con una incertidumbre menor a 1 ms es muy importante en
sistemas de telecomunicaciones, navegación, generación y distribución de energía
eléctrica, y también para las actividades de metrología primaria e investigación
básica. En la metrología moderna, la unidad de tiempo sirve como base para la
definición y realización de otras unidades del SI, como el volt, la unidad de tensión,
que se realiza por medio del efecto Josephson, el cual necesita como referencia
una frecuencia patrón.
Patrón Nacional de Temperatura
Unidad: kelvin (K)
Realización: la EIT-90 asigna valores de temperatura a 17 estados de equilibrio de 15
sustancias puras, denominados puntos fijos,
especifica los termómetros patrón y define las ecuaciones de interpolación. La EIT-90
comprende el intervalo de 0,65
K hasta la temperatura más alta que pueda obtenerse. Los termómetros usados para
interpolación son: de gas en el
intervalo de 0,65 K a 13,8033 K; de resistencia de platino, en el intervalo de 13,8033 K
hasta 1234,93 K; y de
radiación, para medir temperaturas mayores a 1234,93 K.
Incertidumbre expandida: Las incertidumbres en los puntos fijos están determinadas por la
reproducibilidad de estos. A continuación, se listan las incertidumbres correspondientes
con un factor de cobertura de k=2, con un nivel de confianza de aproximadamente 95%.
Punto de definición Incertidumbre
H2O ± 2 x 10-5 K
Ar ± 3 x 10-4 K
Hg ± 1 x 10-4 K
Ga ± 2 x 10-4 K
In ± 2 x 10-4 K
Sn ± 3 x 10-4 K
Zn ± 4 x 10-4 K
Al ± 5 x 10-4 K
Ag ± 1 x 10-3 K
PATRON NACIONAL PRIMARIO DE CANTIDAD DE PATRON
NACIONAL PRIMARIO DE CANTIDAD DE SUSTANCIA
Magnitud: contenido de cantidad de sustancia, k
Unidad: mol por kilogramo, mol/kg
Alcance: Contenido de cantidad de sustancia de plomo en muestras de matriz
acuosa o de matriz en vino, en un intervalo de (0,1 a 0,2) nmol/g
Incertidumbre expandida: (6 - 8) %, incertidumbre expandida relativa, con un factor
de cobertura k = 2, que corresponde a un nivel de confianza de 95 %
aproximadamente.
Realización: El patrón nacional primario de cantidad de sustancia para elementos
químicos empleando el método de dilución isotópica está integrado por un sistema
de purificación de agua, dos balanzas analíticas, una campana de extracción de
vapores ácidos y un sistema de espectrometría de masas de alta resolución con
plasma acoplado inductivamente. El contenido de cantidad de sustancia (kx) de un
elemento químico (E), expresada en mol/kg, se cuantifica mediante la medición de
la relación isotópica Rb de dos isótopos A y B del elemento E en equilibrio
isotópico, contenidos en una mezcla de dos disoluciones en equilibrio isotópico;
una de las cuales es la muestra (x) y contiene una cantidad desconocida del
elemento E a medir con isótopos de abundancia isotópica natural (AbA x, AbB x);
la segunda, llamada disolución isotópica (y) con un contenido de cantidad de
sustancia ky, contiene una cantidad conocida del elemento químico E con el
isótopo A enriquecido (Ay). Durante el proceso de medición de elementos
químicos E se incluye la medición del contenido de cantidad de sustancia en
muestras blanco (kB
APLICACI APLICACIÓN
Este patrón permite certificar el contenido de cantidad de plomo (Pb), en
materiales de referencia primarios de matriz, que son utilizados en la evaluación
del desempeño de laboratorios, en la validación de métodos analíticos que son
empleados en mediciones prioritarias, debido a su relación con la calidad de los
productos alimenticios, la protección del medio ambiente y por lo tanto es vital
para preservar la salud de la población.
ASEGURAMIENTO DE LAS MEDICIONES
El CENAM ha participado en el estudio internacional de comparación CCQM-P12,
Pb en vino, organizado por el Comité Consultivo de Cantidad de SustanciaMetrología en Química (CCQM) del BIPM, mediante el empleo de este patrón. La
gráfica muestra los resultados obtenidos en dicha comparación por el CENAM y
los otros Laboratorios Nacionales de Metrología (LNM) participantes,
correspondientes a los países, en orden alfabético: Alemania, Australia, Bélgica,
Estados Unidos de América, Federación Rusa, Francia, Japón, Reino Unido,
República de Corea, República Popular China, Sudáfrica, Suiza.
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