標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(RM)reference material(RM):是一種已經(jīng)確定了具有一個(gè)或多個(gè)足夠均勻的特性值的物質(zhì)或材料,作為分析測(cè)量行業(yè)中的“量具",在校準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器和裝置、評(píng)價(jià)測(cè)量分析方法、測(cè)量物質(zhì)或材料特性值和考核分析人員的操作技術(shù)水平,以及在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的質(zhì)量控制等領(lǐng)域起著不可或缺的作用。
從定義可以看出標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有三個(gè)顯著特點(diǎn):(1)具有特性量值的準(zhǔn)確性、均勻性、穩(wěn)定性;(2)量值具有傳遞性;(3)實(shí)物形式的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)確性、均勻性和穩(wěn)定性是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值的特性和基本要求。
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性值準(zhǔn)確度是劃分級(jí)別的依據(jù),不同級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)其均勻性和穩(wěn)定性以及用途都有不同的要求。通常把標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分為一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)主要用于標(biāo)定比它低一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、校準(zhǔn)高準(zhǔn)確度的計(jì)量?jī)x器、研究與評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)方法;二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)主要用于滿(mǎn)足一些一般的檢測(cè)分析需求,以及社會(huì)行業(yè)的一般要求,作為工作標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)直接使用,用于現(xiàn)場(chǎng)方法的研究和評(píng)價(jià),用于較低要求的日常分析測(cè)量。
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可以是純的或混合的氣體、液體或固體。例如,校準(zhǔn)粘度計(jì)用的水、量熱法中作為熱容量校準(zhǔn)物的藍(lán)寶石、化學(xué)分析校準(zhǔn)用的溶液。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和化學(xué)試劑沒(méi)有必然的聯(lián)系。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可以是高純的 [1] 化學(xué)試劑(但高純?cè)噭┎灰欢ň褪菢?biāo)準(zhǔn)物質(zhì),還要看是否符合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特征以及是否有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)證書(shū)),也可以是按照一定的比例配制的混合物(例如pH標(biāo)準(zhǔn)溶液),甚至可以是一些天然樣品按照一定的方法制備的具有復(fù)雜成分的標(biāo)準(zhǔn)樣品(比如臨床分析中的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、工業(yè)上不同品質(zhì)的樣品)。
有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)certified reference material(CRM):附有證書(shū)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),其一種或多種特性量值用建立了溯源性的程序確定,使之可溯源到準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)的表示該特性值的測(cè)量單位,每一種認(rèn)定的特性量值都附有給定置信水平的不確定度。
有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)一般成批制備,其特性量值是通過(guò)對(duì)代表整批物質(zhì)的樣品進(jìn)行測(cè)量而確定,并具有規(guī)定的不確定度。當(dāng)物質(zhì)與特制的器件結(jié)合時(shí),例如,已知三相點(diǎn)的物質(zhì)裝入三相點(diǎn)瓶、已知光密度的玻璃組裝成透射濾光片、尺寸均勻的球狀顆粒安放在顯微鏡載片上,有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性有時(shí)可方便和可靠地確定。上述這些器件也可以認(rèn)為是有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
所有有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均應(yīng)符合中國(guó)計(jì)量規(guī)范JJF 1001-2018((通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》中給出的“國(guó)家測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)”的定義。有些標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),由于不能和已確定的化學(xué)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)或出于其他原因,其特性不能按嚴(yán)格規(guī)定的物理和化學(xué)測(cè)量方法確定。這類(lèi)物質(zhì)包括某些生物物質(zhì),如疫苗,世界衛(wèi)生組織已經(jīng)規(guī)定了它的國(guó)際單位。
有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(CRM)是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(RM)中的一個(gè)特殊類(lèi)別,須附有符合一定要求的認(rèn)定證書(shū)。根據(jù)以上定義,有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(CRMS)是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(RMS)的子集,即,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(RM)可以是有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(CRMs),也可以是非有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。但是,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(RM)這個(gè)術(shù)語(yǔ)常被誤用作表示非有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
認(rèn)定證書(shū)中給出的認(rèn)定特性值(certifled property value)具有溯源性,因?yàn)椋撝凳峭ㄟ^(guò)建立了溯源性的嚴(yán)格測(cè)量程序測(cè)定的,所以保證了認(rèn)定值溯源到準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)的表示該值的測(cè)量單位。
認(rèn)定的特性值須附有不確定度。因?yàn)闆](méi)有不確定度的測(cè)量結(jié)果不是一個(gè)完整的結(jié)果,所以認(rèn)定特性值必須都附有給定置信水平下的測(cè)量不確定度。由于認(rèn)定證書(shū)是有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的重要技術(shù)證明和使用者的重要信息來(lái)源,因此,可以認(rèn)為它是有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的重要組成部分,為使研制(生產(chǎn))認(rèn)定機(jī)構(gòu)與使用者之間的這種信息傳遞方式更加有效,認(rèn)定者發(fā)布的信息能夠滿(mǎn)足使用者的要求,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)委員會(huì)(ISO/REMCO)制訂了有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)的定義和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)的指南ISO指南31。注2是對(duì)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備(生產(chǎn))方式、定值測(cè)量原理和要求進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的陳述,關(guān)于這些方面的更具體的描述和要求可以參考相關(guān)指南。
現(xiàn)行的sI單位制并不能覆蓋所有分析測(cè)量。遇到這類(lèi)測(cè)量溯源性問(wèn)題時(shí),就需要尋求其他解決問(wèn)題的途徑。通常是要看其他國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)是否定義并復(fù)現(xiàn)了相應(yīng)的國(guó)際單位,如果沒(méi)有的話(huà),則要使測(cè)量參考至協(xié)議的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),特定的方法或公議測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。為了在全球取得測(cè)量結(jié)果的溯源性和可比性,國(guó)際計(jì)量委員會(huì)(CIPM)開(kāi)展的多邊互認(rèn)(MRA)也是按照這一思路進(jìn)行的。
在分析化學(xué)中,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是溯源鏈的主要組成單元。因此,它們的計(jì)量學(xué)特征,特別是所提供特性量值的不確定度和在溯源層級(jí)中所處的位置,是分析測(cè)量質(zhì)量保證關(guān)心的焦點(diǎn)問(wèn)題。
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所提供特性量值的不確定度必須已知且滿(mǎn)足測(cè)量需求。因此,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可以按不確定度等級(jí)(越小越好,但評(píng)定必須合理)和依據(jù)不確定度報(bào)告的可靠性和驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行分級(jí)分類(lèi)。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)委員會(huì)編制的ISO導(dǎo)則33——“有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的使用”中提出的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在計(jì)量學(xué)中的作用包括:
1)貯存和傳遞特性量值信息;
2)保證測(cè)量溯源性;
3)復(fù)現(xiàn)國(guó)際單位。