標準物質起源
自1906年美國標準局(NBS)正式製備和頒布了第一批鑄鐵、轉爐鋼等五種
標準物質(當時稱標準鐵樣)以來,標準物質的發展已經歷了近100年的歷史。標準物質作為現代計量科學的一個重要分支和標準化技術的一個組成部分,經歷了從簡單到複雜、由不成熟到成熟、不斷創新,不斷開拓新的技術領域的漫長曆程。目前標準物質已在化學測量、生物測量、工程測量與物理測量領域顯示出促進測量技術發展,保證測量結果的可靠性和有效性,保證國家之間、部門之間、商品交換或技術交流之間、生產過程控制的不同時間之間的分析結果的可比性和一致性方面發揮了巨大的作用,從而在國際貿易、環境保護、人民健康和安全等方面獲得了巨大的經濟效益和社會效益。
而實驗室認可活動1946年始於澳大利亞,經過近60年的發展,國際上已將其作為通行的對檢測和校準實驗室能力進行評價和正式承認制度,一些已開發國家更將實驗室認可體系、計量體系與標準體系視為國家經濟發展的重要“技術基礎設施”。我國實驗室認可體系經過十多年的發展,實現了由分散到集中,由國內到國外,由弱小到壯大的飛躍,為完善我國日益形成的校準和檢測市場,提高我國實驗室的校準和檢測水平,促進國際貿易和經濟成長作出了貢獻。其權威性也日益得到廣大實驗室、社會各界、政府部門和國際同行的認可,在認可數量、認可質量和認可有效性方面進入了一個更高水平,並擴大了國際互認的範圍。
在最新版ISO/IEC17025:2005《檢測和校準實驗室能力的通用要求》中,直接涉及標準物質的有近十條,而且將標準物質與參考標準單獨列為技術要求條款(5.6.3),足見標準物質對實驗室認可的重要性。
標準物質定義
根據ISO指南-30[3],標準物質及有證標準物質的定義如下:
標準物質(ReferenceMaterial,RM)———具有一種或多種足夠均勻和很好確定了的特性值,用以校準測量裝置,評價測量方法或給材料賦值的材料或物質。
有證標準物質(CertifiedReferenceMaterial,CRM)———附有證書的標準物質,其一種或多種特性值用建立了溯源性的程式確定,使之可溯源到準確復現的表示該特性值的測量單位,證書上給出的每個特性值都附有給定置信水平的不確定度。
對於RM或CRM,在我國的不同行業、不同的領域有不同的稱謂。計量工作者通常將其稱為“標準物質”,並採用與上述ISO指南-30相一致的定義[4];而標準化工作者則更習慣將其稱為“標準樣品”(簡稱“標樣”),並在GB/T15000.2-1994[5]中給出如下定義:
標準樣品(RM)———是具有足夠均勻的一種或多種化學的、物理的、生物學的、工程技術的或感官的等性能特徵,經過技術鑑定,並附有說明有關性能數據證書的一批樣品。
有證標準樣品(CRM)———是具有一種或多種性能特徵,經過技術鑑定,附有說明上述性能特徵的證書,並經國家標準化管理機構批准的標準樣品。
從以上定義看,它們既有計量學方面的特性,又有標準化方面的內涵。就冶金、有色金屬等行業而言,兩者沒有本質區別,其英文的描述也是相同的(RM、CRM);對研製工作者來說,其研製程式是相同的,對其內在質量要求也是一樣的;對使用者而言,其作用也是相同或相近的。所不同的只是目前管理的機構、申批程式不同,強調的側重點略有差異。本文以下不作區分,統稱標準物質。
標準物質作用
標準物質是具有準確量值的測量標準,它在化學測量、生物測量、工程測量與物理測量領域得到了廣泛的套用,標準物質作為具有準確量值的計量標準,是化學計量的重要組成部分和量值傳遞與溯源的一種重要手段,廣泛套用於國民經濟和社會發展的各個方面。其主要作用在於:
1、保存和傳遞特性量值,建立測量溯源性
標準物質是特性量值準確、均勻性和穩定性良好的計量標準,具有在時間上保持特性量值,在空間上傳遞量值的功能。通過使用標準物質,可以使實際測量結果獲得量值溯源性。
2、保證測量結果的一致性、可比性
通過校準測量儀器,評價測量過程,由標準物質將測量結果溯源到國際單位(si)制,保證測量結果的一致性、可比性,從而達到量值統一。
3、研究與評價測量方法
標準物質條件
標準物質具備的條件:標準物質是以特性量值的均勻性、穩定性和準確性等特性為主要特徵的。為獲得這些基本特徵,標準物質起碼應滿足以下基本條件的要求。