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1、在分析检测工作中，要得到一份可靠的结果报告，除了需要有精密的仪器设备之外，还要有一样容易忽视却必不可少的“小东西”标准物质（RM）。标准物质作为开展测量仪器校准、测量方法评价确认、测量过程质量控制等的重要工具,随着全世界对检测结果可靠性与可比性的不断追求，正得到越来越广泛的应用。近年来由于国家科技项目和社会发展对量值准确以及可比性的需求,我国的标准物质数量处于井喷式发展，由2000年的2000余种增加到2016年的10263种，其中一级标准物质2326种，二级标准物质7937种。然而，在标准物质研制取得大跨步发展的同时，标准物质领域也出现了不少问题。譬如:标准物质数量众多，但新品种少，类型领域
2、分布不均匀，重复研制现象多；标准物质来源复杂，溯源性难以保证；不同行业对标准物质的认可度不尽相同，目前只有GBW系列和ISO17034为各行业均认可的有证标准物质；有些行业内通用的标准物质并没有按照标准物质研制规范进行研发生产，在使用中存在一定风险等。加深对标准物质的了解，加强对标准物质的管理，是计量认证/实验室认可的要求，是实验室自身质量管理体系的重要内容，更是国家经济社会发展的需要。为帮助业内人士更好地了解标准物质的定义、分类、分级及编号等基本知识，在此对以上几点进行简单梳理。标准物质的定义标准物质在“国际通用计量学基本术语”中的定义为:具有一种或者多种具有足够的均匀性并且很好地确定了特性
3、量值，用于校准测量仪器、评价测量方法或给材料赋值的物质或材料。标准物质的分类1、按技术特性分类化学成分标准物质（也称为成分量标准物质）这类标准物质具有确定的化学成分，并用技术上正确的方法对其化学成分进行了准确的计量，用于成分分析仪器的校准和分析方法的评价，如金属、地质、环境等化学成分标准物质。物理化学特性标准物质这类标准物质，具有某种良好的物理化学特性，并已经经过准确计量，用于物理化学特性计量器具的刻度校准或计量方法的评价，如pH、热值、聚合物分子量标准物质等。工程技术特性标准物质这类标准物质具有某种良好的技术特性并经准确计量,用于工程技术参数和特性计量器具的校准、计量方法的评价及材料或产品技
4、术参数的比较计量，如粒度标准物质、标准橡胶、标准光敏褪色纸等。2、按化学组分分类单一组分标准物质纯化学物质（元素或化合物）或纯度、浓度、熔点、融化焰值、黏度、紫外可见吸光度、闪点等已准确定值的纯化学物质。主要用于分析仪器的校准，在绝大多数分析测试中起着重要的作用。对所用标准物质的选择可根据该物质的可获得性、费用、适用性和测量所要求的不确定度等多种因素来决定。基体标准物质通常是包含被分析物的真实样品，他们以自然形式存在于自然环境中。基体标准物质最好能够包含与测试样品相似的被分析物，并准确定值，在食品分析中，有奶粉、茶叶等基体标准物质3、按其他方法分类存在状态：固态、气态、液态标准物质。学科专业：
5、国内外标准物质主要分为钢铁、有色金属、建材、核材料、高分子材料、化工产品、地质矿产、环境化学分析、临床化学和药品成分、食品成分、煤炭石油成分、工程技术特性测量、物理特性和物理化学性能测量13大类。国内标准样品主要分三大类，包括冶金黑色、有色和环境。对于标准物质或标准样品，不同的行业有不同的理解和要求。标准物质的分级与编号国内通常将标准物质分为一级标准物质、二级标准物质、标准样品（GSB）、行业标准样品、质控样品等。标准样品的定义仅存在于中国，国际上没有此种划分。标准物质由质检总局计量司归口管理，标准物质委员会负责GBW（一级和二级）的定级评审和考核，该委员会秘书处设在中国计量院。标准样品由质检
6、总局标准局归口管理，国家标准化管理委员会负责标准样品的评审和考核，标准样品不分级别。在日常测量中，一般校准用标准物质和标准样品应尽量选取有证标准物质/标准样品，而实验室质控样品可以为非有证标准物质/标准样品。因此产生了质量控制样品（QualityControlMaterials简称QCM）这一概念。对于国内标准物质或标准样品，使用者可通过编号进行识别。（1）有证标准物质会冠以GBW或GBW（E）,分别代表国家一级标准物质和国家二级标准物质。同时有证标准物质标签和证书上均有“CMC”标志；（2）国家有证标准样品冠以GSB开头，国家标准样品不分级别；（3）行业标准样品以YSBC,YSBS开头。以上
7、证书均符合GB/TI5000系列中对于标准样品证书内容的规定，即符合ISOGUide31的要求。证书中需标明研制单位、最小取样量、储存条件、使用注意事项、均匀性、稳定性、目标成分含量和不确定度，以便使用者规范使用。标准物质证书的内容其实非常多，要详细看懂标准物质证书，也不是太容易，大致来说包括下面17个方面的内容（有时候标准物质证书本身内容也不完全）。1、定值机构的名称、地址该名称（常在证书上端以显著的字体写出）应当是对证书提供的信息负责的团体或组织的名称，如定值机构。除名称之外，还包括通讯地址、电话和传真号码，如果可能的话，也包括电子邮件地址。2、文件（证书）的标题应当有清晰明显的标题，例如
8、，分析证书或测量证书。出具临时证书的偶然行为会使得同一批次标准物质/标准样品有一个以上的证书，而可能引起混乱，因此不鼓励。3、标准物质/标准样品的名称标准物质/标准样品的名称应当尽可能详细地描述样品的类型，以便与相似的标准物质/标准样品相区分。因此岩石或矿石的名称后面加上产地名称或组成特性可以赋予地质标准物质/标准样品更多的个性特征，如“正长岩（弗拉波瓦）”或“霞石正长岩:对于天然基体中污染物的痕量分析，阐述基体的特性是重要的，如果有类似标准物质/标准样品的话，应当给出玷污的水平，例如，“全脂奶粉中黄曲霉Ml（中等水平）。（在给运输商和海关部门的文件中不必详细描述，因为有毒污染物的名称对于从速
9、处理可能引用不必要的麻烦。）对于冶金标准物质/标准样品，应当指出主要元素的含量，例如，6AI-4V钛合金。4、标准物质/标准样品的编号与批号每个标准物质/标准样品应当有惟一编号，以区别于由相同的或不同的生产者生产的标准物质/标准样品，例如，BCRCRMI86、1.GC7016NISTSRM41。另外，应当给出标准物质/标准样品的批号，即使是某一特定标准物质/标准样品的第一批。这是为了避免实验室在同时使用不同批次的标准物质/标准样品时引起混乱。一些生产者将标准物质/标准样品的批号与编号结合在一起，例如，NISTSRM41Co5、对有证标准物质/标准样品的描述实际上，对标准物质/标准样品的一般描述
10、相当于对其名称的详细解释。虽然在多数情况下，材料的来源与它的用途不相关，但是，对于化学成分标准物质/标准样品而言，无论它是由独立的组成制备（例如，合金）还是来自于天然资源（例如，岩石、水或动植物产品）,基体成分尤其是可能对分析过程产生干扰的成分的存在与否,对选择适当的分析方法时非常重要。即使不披露来源，也应当给出标准物质/标准样品的大致组成。定值部门应当努力避免这种情况：即由于未公布材料来源信息，而导致在确认用于同批材料的分析方法时，使用了来源于该批材料的CRM。标准物质/标准样品物理性状的描述，例如，样品大小、颗粒大小、金属圆柱体或圆盘的尺寸、标准物质/标准样品的容器的性质也应当给出。也应当
11、说明稳定剂或保护剂的存在（例如，置于乙醇水溶液中的氯化汞）。同一种标准物质/标准样品也可能有不同的形状和尺寸，也应当给出这方面的信息。6、预期用途只要定值特性不仅仅与某个特别的分析或测量程序相联系（例如，经过规定过滤程序后的矿物质中的元素分析或采用仔细规定的方法测量闪点），生产者应当尽可能清楚地阐明所发行的标准物质/标准样品的主要目的，但这种陈述并不意图限制标准物质/标准样品在其他方面的使用。证书或在定值报告中提供的或以其他方式提供的附加信息，要给使用者提供足够的信息，以便使用者可以判断的CRM预期应用是否合理。预期用途的实例如下：一用于复现国际温标固定温度点（ITS-90）,因而也可用于校准
12、温度测量装备；用于测定矿石样品中贵金属含量的仪器的校准；用于测定测量天然基体中污染物含量的分析方法；作为商业交易中的仲裁样品；用于制备实验室常规分析的“工作标准样品:7、正确使用标准物质/标准样品的说明标准物质/标准样品必须在证书规定的条件下使用。例如：若干燥处理，应当给出准确条件，如，105下2个小时。容器有时也需要在规定条件下打开。例如，存储在低于环境温度的标准物质/标准样品，在容器打开前，应当加热到实验室温度，以避免水蒸气凝结引起污染；储存在惰性气体中的标准物质/标准样品，标准物质/标准样品只应当在含有相似惰性气体的手套箱中打开。在这种情况下，应当给出适当的警示。除非在证书中有规定，否则
13、标准物质/标准样品不应再进行诸如研磨之类的粉碎处理，特别是对于痕量元素标准物质/标准样品，应当给出警告不能使用任何含有这些元素的设备。当标准物质/标准样品的使用涉及到将固体CRM制备成液体时，需给出一些特别的说明，尤其在临床化学领域。应当详细说明溶剂的性质、温度、混合程序、使用前的放置时间以及溶液的稳定性。应当给出标准物质/标准样品的存储条件（如温度，曝光等），以保证证书的有效性。当标准物质/标准样品天然不稳定时，例如，放射性标准物质/标准样品，证书中应当给出适当的数学表达式作为标准值表达的一部分，以便使用时计算特性值。8、危险情况有关CRM安全性的信息应当包含在标签和证书里。任何有关危险性质
14、和所采取的适当预防措施的细节应当在标准物质/标准样品附带的数据单里提供。9、均匀性水平大多数标准物质/标准样品是批量供应的，从批量中抽取子样用于化学分析或一些物理特性测量。抽取子样的先决条件是提供的样品对于预期用途来说是足够均匀的。证书应当给出CRM使用者提取子样的最小量。并应当给出警示：当提取标准物质/标准样品小于最小取样量时，特性的标准值及其不确定度将无效。适用情况下，证书应当给出可能需要用指定的程序摇荡容器，以确保样品足够均匀。评定标准物质/标准样品均匀性水平的程序细节和结果以及最小取样量的依据应当提供给使用者，可以包括在证书（或定值报告）中，或按要求由研制单位提供。10、标准值及其不确
15、定度根据测量不确定度的表述指南和（化学）测量中不确定度的定量分析，标准物质/标准样品应当清楚描述其特性和其标准值以及标准值的不确定度。标准值及其不确定度的评估方法也要描述。当处理测量结果采用纯粹的统计方法时，应当注明该处理的方法。然而，通常情况下，尤其在采用多种测量技术时，可利用定值单位的专家经验和专业知识从测量结果中导出标准值和其不确定值，也应当给出一些结果的权重大于其他结果的权重的原因。11、溯源性ISO指南30中，标准物质/标准样品的定义要求标准物质/标准样品特性值用建立了溯源性的程序确定，可溯源到准确实现的用于表示该特性值的计量单位。溯源性指的是测量结果的一种特性，借助它可使人们通过有
16、给定的不确定度的连续的比较链与规定的标准（通常为国家或国际标准）联系起来。因此，标准物质/标准样品特性值的测定，理论上应当可溯源到国际单位制（SI）或一个国际一致认可的测量标尺。对于物理特性的CRM,可以建立一个连续的仪器校准链将测量结果与在国家计量院再现的国际单位制的基本单位联系起来。化学测量的问题较大，使用的方法从原级测量方法（有最高的计量质量，操作可以完全描述，不确定度可以按照Sl单位表述，例如，同位素稀释质谱法，库仑法和重量法），到能证明可以溯源到一个国际一致认可的测量标尺的严格定义的方法。每一个证书应当陈述测量程序原理和它们的有效性以及可溯源到的测量标尺。12、由独立实验室或测量方法
17、获得的值当用几种方法测定标准物质/标准样品时，每一种方法都应当加以说明。对于通用方法,则提及即可，例如，原子吸收法或X-射线荧光广谱法。但是，当使用非标准方法或经修改的标准方法时，应当给出参考文献或完整的描述。当几个独立的实验室或独立的分析者对标准物质/标准样品的测量有贡献时，其名称及其使用的方法应当一并给出。每个方法得到的特性量值以及不同实验室或分析者使用相同方法得到的特性值,在一些情况下也可以分别列出。关于这种方法的可取性，目前意见尚未统一，由于是非强制性的，所以生产者可自行处理。一方面，可以让使用者根据独立的测量结果的一致性和他们的测量技术方面的知识判断CRM的质量；但另一方面，也有可能
18、使得使用者在没有定值单位的经验和专业知识的情况下对特性值作出个人的判断。这样，证书中信息的误用可能会导致样品作为有证标准物质/标准样品使用时无效。在任何情况下，测量结果的详细材料可以从生产者那里以定值报告或其他形式获得。一些标准物质/标准样品所定值的特性值取决于测量的方法，例如，矿物中元素的含量取决于提取矿物的方法，燃点的测量或硬度值都全部取决于测量方法。在这种情况下，证书中应当给出“标准值依赖于测量方法”明确的警示，并且给出详细的测量方法或详细描述分析方法的参考文献的出处。13、参考值在标准物质/标准样品定值过程中，生产者可能得到不能满足定值要求的标准物质/标准样品的其他特性值。这些信息对于
19、标准物质/标准样品的使用者可能是有用的，例如复杂基体中其他元素的近似含量，也可以包括在证书中。但是该信息应当清晰地与标准值区分开。为了避免混乱，不要与标准值列在同一表中。14、定值日期证书中应当注明它的第一次发布日期。如证书中包含同一批CRM修正值的情况下，原证书的日期和所有的修订日期均应当给出。15、有效期证书可以含有一个定值单位不再保证标准值有效的截止日期。对业已证明不稳定或可能不稳定的标准物质/标准样品来说，这应当是一种习惯做法。当给出截止日期时，证书则包含着保证：在证书规定的有效期内，标准值将会在适当间隔的时间内进行监测，在有效期内，CRM发生的重大变化导致重新定值或将其撤销，均将告知
20、购买者。甚至当没有给出截至日期时，标准值在适当期间内发生了非预期的变化，也应当告知购买者。当测量方法有所改进时，也可能重新进行再定值。因此，生产者和销售者应当保留购买者的名录。当到达证书的截至日期后，测量显示标准值没有改变，这时应当发布标准值不变的，但有新截止日期的新证书，新的截止日期是根据上次证书给出的有效期内证明的稳定性而定的。16、更详尽的信息证书是一个内容繁多的工作项目的总结，这些工作包括材料的选择、适宜性的评价和待定值的特性值的测量。虽然许多使用者不需要包含在证书中的更多信息，但是这些信息应当可以在定值报告中(随CRM供应或索取)得到，也可向生产者索取。17、生产者单位负责人的姓名和
21、签字不可忽视的是证书中应当包括代表生产者单位的负责人的姓名，表明这个人对证书的内容负责。标准物质使用中的常见问题解答一、有证书(certificate)的标准物质就是有证标准物质(CRM)吗？回答这个问题，首先要理解“有证标准物质(Certifiedreferencematerial)”的含义。有证标准物质是指“附有由权威机构发布的文件，提供使用有效程序获得的具有不确定度和溯源性的一个或多个特性值的标准物质1”。因此，有证书的标准物质不一定就是有证标准物质.有证标准物质应具有以下基本特征：(1)溯源性和不确定度声明；(2)标准物质的制备、定值及认定符合由ISo指南34和指南35给出的有效程序，
22、我国已将上述指南等效转化为JJFl342标准物质研制(生产)机构通用要求和JJFI343标准物质定值的通用原则及统计学原理，成为国家标准物质的评审、发布的技术依据。二、选择、购买和验收标准物质时应考虑哪些要素？用户在选择、购买标准物质时，应考虑以下要素：(1)特性量的种类及定值方法：某些标准物质可能只适用某一特定方法或专属领域的应用，某些标准物质的值有特殊规定，如含结晶水的值，应对证书中该类说明加以注意，防止误选误用。(2)特性量水平：标准物质的特性量水平应与日常测量样品的水平匹配。(3)可接受的不确定度水平：标准物质特性量的相关不确定度水平应与日常测量中的精密度和正确度限度要求匹配。(4)基
23、体及可能的干扰：标准物质用于开展方法确认、质量控制以及一些基体效应较为严重的测量方法的校准时，基体应与日常测量样品基体尽可能接近。(5)形式：标准物质可制备成不同的形式，如冻干与冰冻样品，制备方式的不同可能会导致相同特性在标准物质与真实样品中的行为差异，从而产生互换性问题，选购前应充分调研。(6)最小取样量：只要标准物质证书中规定了最小取样量，用于测量的取样量应不小于该最小取样量，因此选购时应考虑最小取样量是否能满足测量方法要求。(7)用量：标准物质的购买用量应足以满足整个实验计划中的应用，包括根据需要考虑的备样。(8)稳定性：选购前应确认所购买批次标准物质的有效期限，避免使用时发生过期的情况
24、。对于购买到的标准物质，在收到后应首先对照证书确认标准物质的运输条件符合要求,然后核对品种、数量等是否与购买要求一致；包装、外观是否正常，标识是否清晰、完整；有无证书；是否在证书声明的有效期内等，核对完毕后，立即按照证书中规定的保存条件进行保存。如有问题，应及时与研制或发售单位联系。三、有证标准物质和其它标准物质在使用上有什么区别？首先应明确，只有有证标准物质提供的认定值或标准值才能够用于校准、为其他物质赋值以及测量正确度确认，并通过其使用来声明测量结果的计量学溯源性。在我们的日常测量中，还会使用其它类型的标准物质，它们主要用于开展测量质量控制、测量精密度确认等。有时，在缺少有证标准物质的情况
25、，也不得不使用这些标准物质来开展校准等活动，但是应进一步评估这些标准物质是否符合有证标准物质的特征,或溯源性和量值不确定度水平能够充分满足测量结果溯源性和准确度要求。四、有证标准物质的参考值或信息值怎么用？有证标准物质的证书中，有时会提供一些额外的参考值或信息值，这些值通常缺少明确的计量学溯源性，缺少不确定度信息或不确定度评估不全面，因此它们的主要用途是帮助用户了解标准物质基体组成，判断标准物质的适用性，或视可靠程度用于开展测量质量控制。五、标准物质一定要在有效期内使用吗？标准物质的有效期是研制单位根据稳定性研究数据，为了确保标准物质量值及不确定度的可靠性而确定的，因此，务必在有效期内使用。到
26、期后未使用的标准物质也许仍旧稳定，对于一些批量较大、稳定性周期较长(如五年)的标准物质，研制单位有时会提供延长有效期的服务，但是在标准物质的稳定性无法得到研制单位保证的情况下，用户如果继续使用该标准物质，需自行承担责任。六、标准物质的最小取样量有什么意义？标准物质的最小取样量是在均匀性研究中规定的。使用标准物质时的实际取样量应不低于标准物质的最小取样量，当小于标准物质的最小取样量使用时，证书中声明的标准物质特性量值和不确定度等参数可能会由于标准物质的不均匀性而不再有效。七、标准物质的测量值一定要在不确定度之内吗？如果实验室对标准物质的测量值超出了标准物质特性量值的不确定度范围，是不能直接得出测
27、量结果存在偏差的结论的，原因是标准物质的不确定度U标准物质仅包括了与标准物质定值、均匀性、稳定性有关的不确定度，没有涉及用户在实验室里对标准物质进行测量有关的随机不确定度U测。因此，应采取以下通用公式判断标准物质测量值与标准值之间存在显著偏差：k一it倒IQuiI+.10*一简化公式：6rkW(三)S代表标准偏差，n代表重复次数，t值可根据n和置信概率水平查表得到。此外，要注意在测量条件达到稳定后使用标准物质，否则会导致错误的结论。八、为什么一定要按照证书中规定的条件使用和保存标准物质？标准物质证书中规定的使用和保存条件是确保的必要条件。标准物质的保存条件是在稳定性研究中确定的，而标准物质的使
28、用条件，如温度、配制方法、干燥方法、水分校正方法、混匀方法等，则是标准物质定值过程严格确定和遵守的，不按照规定使用和保存会导致标准物质的量值不再有效，测量结果与标准值相比较出现偏差。九、校准用标准物质的稀释和使用过程中应注意什么问题？用户购买到的校准用标准物质常常浓度较高，不能直接使用，应做好这些过程的质量控制。标准物质稀释配制过程中所使用的容器与稀释剂需要引起注意。有些物质用玻璃瓶存储时，容易受降解或溶出影响，这时就要使用其它材料的瓶子，如K、Na等元素溶液标准物质，需采用塑料瓶保存；有些物质用塑料瓶存储则会发生吸附或溶出，如汞，在塑料瓶中可能会产生吸附现象，因此选择玻璃瓶较为可靠。所采用的
29、稀释剂除了应对空白进行必要的控制外，不同的稀释剂其稳定效果也不同，原则上应按照检测标准方法中规定的稀释剂品种及浓度进行配制。标准物质称量、稀释过程中使用的计量器具，如天平、移液器、容量瓶等，应经适当的校准或检定确认符合精度和准确度要求,特别是有机分析中使用的微量注射器和移液枪的误差较大，应注重进行日常校准。十、称量标准物质时如何进行浮力校正？在一些需要准确称量标准物质的场合，如证书中特别声明了需采用浮力校正公式来计算样品的质量，可采用下式：析一样品在*空中的质质,g;0.0012浮力修正系数；w称员质量，人一样M宙发；d祛码密度，不锈钢缺码密度可按7.85gcm计算以水溶液标准物质为例，浮力校
30、正的影响约为千分之一，因此，是否校正取决于对测量准确度的要求。十一、打开后的标准物质如何保存和开展量值核验？标准物质证书中有时会规定“一次性使用”，这些标准物质一般不稳定或具有较高的量值准确度，如安甑瓶分装的国家一级溶液标准物质，在打开包装后量值易发生超出不确定度范围的变化，应按照要求尽快移取，不能留存后反更使用。可一次性制备成中间标准储备溶液保存、使用。对于可多次使用的有证标准物质，确保标准物质包装单元开封后的恰当保存和包装、证书的完整性非常重要，某些情况下，有必要根据证书要求，对剩余的物质进行重新密封包装。取样时应采取防止沾污的措施。如何在使用环节做好标准物质的量值控制常常是用户困惑的问题
31、。标准物质的量值控制应分以下情况制定具体的措施：(1)对于有证标准物质，只要按照标准物质证书上所规定的条件和方法保存，并在有效期内使用，量值是有保障的，这类标准物质的核查应简化为检查包装、标签及证书的完好性、有效期、保存条件等；如果是开封后可多次使用的有证标准物质，除了上述核查外，实验室应制定相应的文件规范其后续使用和管理，定期检查其使用的情况，必要时与另一未开封单元或批次的标准物质通过比对进行量值核验；(2)对于内部标准物质或实验室由有证标准物质制备的校准溶液等，由于没有充分的均匀性和稳定性数据，严格的量值控制是非常必要的，可采取的方式视实验室的经济和技术条件灵活掌握，如利用质量控制图进行趋势检查、通过上下批标准物质量值比对或实验室间比对验证量值的准确性等。此外核查的频次要根据标准物质的特点制定，稳定性预期良好的标准物质可相对放宽核查的时间间隔。
