引言
标准物质[1](RM)是一种已经确定了具有一个或多个足够均匀的特性值的物质或材料,作为分析测量行业中的“量具”,在校准测量仪器和装置、评价测量分析方法、测量物质或材料特性值和考核分析人员的操作技术水平,以及在生产过程中产品的质量控制等领域起着不可或缺的作用。有证标准物质(CRM)是附有证书的标准物质,其一种或多种特性量值用建立了溯源性的程序确定,使之可溯源到准确复现的表示该特性值的测量单位,每一种认定的特性量值都附有给定置信水平的不确定度。在化学分析实验室中标准样品被广泛用于校准仪器,评价测试方法或为材料赋值,标准物质的正确使用和规范管理对保证分析结果的准确性[2],溯源性有重要意义。
1 标准物质的种类及用途
1.1 标准物质的分级
标准物质的特性值准确度是划分级别的依据[3],不同级别的标准物质对其均匀性和稳定性以及用途都有不同的要求。通常把标准物质分为一级标准物质和二级标准物质。
一级标准物质主要用于标定比它低一级的标准物质、校准高准确度的计量仪器、研究与评定标准方法;二级标准物质主要用于满足一些一般的检测分析需求,以及社会行业的一般要求,作为工作标准物质直接使用,用于现场方法的研究和评价,用于较低要求的日常分析测量。
化学分析实验室常用的标准物质一般有基准物质,一级和二级基准物质等。
1.2 标准物质的用途
1.2.1 标准物质可用于校准仪器
分析仪器的校准是获得准确的测定结果的关键步骤。仪器分析几乎全是相对分析,绝对准确度无法确定,而标准物质可以校准实验仪器。
1.2.2 标准物质用于评价分析方法的准确度
选择浓度水平、准确度水平。
1.2.3 标准物质当作工作标准使用,制作标准曲线
仪器分析大多是通过工作曲线来建立物理量与被测组分浓度之间的线性关系。分析人员习惯于用自己配制的标准溶液做工作曲线。若采用标准物质做工作曲线,不但能使分析结果成立在同一基础上,还能提高工作效率。
1.2.4 标准物质作为质控标样
若标准物质的分析结果与标准值一致,表明分析测定过程处于质量控制之中,从而说明未知样品的测定结果是可靠的。
1.2.5 标准物质还可用于分析化学质量保证工作
分析质量保证责任人可以用标准物质考核、评价化验人员和整个分析实验室的工作质量。具体作法是:用标准物质做质量控制图,长期监视测量过程是否处于控制之中。
2 标准物质的使用
标准样品的使用应以保证测量的可靠性为原则l-2 J,在使用时应当考虑标准物质的供应量,相关费用,可获得性及相关测量技术。在化学分析中不正确的使用标准物质,会影响检测结果的准确性。
2.1 选用
选用标准物质时,标准物质的基体组成与被测试样接近。这样可以消除基体效应引起的系统误差。但如果没有与被测试样的基体组成相近的标准物质,也可以选用与被测组分含量相当的其它基体的标准物质2.2 标准物质的化学成分应尽可能地与被测样品相同。
2.3 有效期
要注意标准物质有效期。许多标准物质都规定了有效期,使用时应检查生产日期和有效期,当然由于保存不当,而使标准物质变质,就不能再使用了。一般说来有效期是标准物质的研制者将在规定的储存条件下,经稳定性试验证明特性值稳定的时间间隔作为标准物质的有效期。稳定性试验只能说明已经试验的这段时间是稳定的,超过有效期的稳定情况不能确定。资料显示E3 J有些标样的稳定性远远超过标称的有效期,如冶金标样中一些金属元素的稳定性长达20年之久,而有些非金属元素如硫等元素随时间的推移,受保管储存条件的影响,其特性量值呈缓慢下降的趋势。有些标准物质极易变化,如八氯二苯醚标准溶液的色谱图在三个月内就有明显的变化。大部分化学分析用标样是需要配置后使用的,即便是严格按说明书配置和使用,制备过程,使用的介质(溶剂)的种类和浓度对标准工作液的稳定性都是有影响的。实际工作中应当注意监测标准物质的变化情况,注意收集相关信息积累经验。
2.4 存放
标准物质一般应存放在干燥、阴凉的环境中,用密封性好的容器贮存。具体贮存方法应严格按照标准物质证书上规定的执行。否则,可能由于物理、化学和生物等作用的影响,使得标准物质发生变化,引起标准物质失效。
2.5 不确定度
不确定度是被测量之值的分散性,不同的标准物质其定值特性的不确定度也不同,其定值特性的合成不确定度可能来自于标准样品的不均匀性,定值方法的不确定度,实验室内和实验时间的不确定度。在选择标准物质时应当考虑到预期分析结果要求的不确定度水平,标准样品的不确定度水平相对于分析结果要求的不确定度水平应可以忽略不计。
除生产者确定的不确定度外,标准样品的不同处理过程也会影响分析结果的不确定度,如标准物质与分析样品基体之间有差异时;当使用与标准样品定值方法不同的分析方法时可能其不确定性与生产者提供的会有差异。并不是标准物质的不确定度越小越好,还应考虑供应状况、成本、预期使用的化学适用性和物理适用性。当分析结果的不确定度很大时,可以选用不确定度较大的标准物质,以降低分析成本。
2.6 溯源性
溯源性是通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链,使测量结果能够与规定的参考标准,通常是国家计量标准或国际计量标准联系起来的特性。中国实验室国家认可委员会( JAI)要求实验室使用标准物质进行测量时,只要有可能,标准物质必须追溯至SI测量单位或有证标准物质,认可委员会承认经国务院计量行政部门批准机构提供的有证标准物质L4.很多化学分析结果是靠标准物质来溯源的,实验室在选购标准物质时应注意其证书是否能够证明其对国家计量基准的溯源性。一些标准物质不能提供证书溯源至国家基准,如有一些大型仪器设备随机带的用于标准化的标样;还有些标准物质的证书不能溯源至要求的计量基准(国家计量标准或国际计量标准),如有些进口设备随机带的标样的证书无法证明其溯源性。还有些标准物质由于与待测样品的物理化学特性不同,如块状与粒状,固体与液体,基体不完全匹配等,虽然标准物质的溯源性能够达到要求,但分析结果的溯源性会受到影响。在有些分析过程中标准物质的溯源性并不是很重要,如用回收率考察某一分析方法的准确性时。