化学分析实验室标准物质的种类及其使用管理论文

时间：2020-12-24 16:43:17 毕业论文范文我要投稿

　　引言

化学分析实验室标准物质的种类及其使用管理论文

　　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。

　　3 标准物质的管理

　　lS0/IEC17025《测试和校准实验室能力的通用要求》[4]有关标准物质的规定：实验室需有参考标准的校准计划和程序；须有参考标准和标准物质的安全处置，运输，储存和使用程序，以防止污染或损坏，并保护其完整性；只要有可能标准物质须能溯源到SI测量单位或有证标准物质；须按照规定的程序和计划对标准物质进行检查，以保证其校准状态的置信度。

　　3.1 标准物质的采购

　　按ISO/IEC17025《测试和校准实验室能力的通用要求》有关规定，购买标准物质时，应首选国家标准计量主管部门批准、颁布并授权生产的标准物质。仅当国产标准物质确实无法满足工作需求时，方才考虑购买进口标准物质，并应对经销商资质进行评估。购买标准物质时，首先填写采购申请表，并注明所需标准物质的等级、技术指标、质量、品种要求及数量，然后报主管领导批准，予以购买。购买标准物质应遵循以下几条原则[5]:

　　（1）必须从合格供应商处购买。收集有关标准物质生产和经销单位的资料，进行评审，选择具有CMA及相关资质的厂家生产的标准物质，从而确定合格供应商。

　　（2）尽量选择国家量值传递系统内的标准物质。

　　（3）标准物质的不确定度已知，并满足授权/认可产品测量任务要求。

　　3.2 验收和验证

　　实验室对所获得的对检测结果有重要影响的标准物质首先应当验收：检查制造商的资质，证书的有效性，生产日期，有效期及不确定度等是否符合要求；检查外观，包装有无异常。采用实验室可能达到的方法对标准物质的准确性进行验证，如与已有的标准物质进行比对，测试已知结果的样品等。

　　3.3 期间核查

　　期间核查[6]是在相邻的两次校准（或检定）期间内进行核查，以验证设备或标准物质是否处于校准状态，确保分析结果的质量。实验室应定期对标准物质进行核查，便于主动及时发现标准物质的变化情况，尽早实施预防措施，规避风险。

　　3.3.1 核查计划

　　制定标准物质的核查计划[7],内容包括：核查种类，核查频度，核查参数，核查方法，核查人员，核查标准及核查结果的判定准则。每个实验室所拥有的标准物质数量不同，每一种标准物质对于测量结果的质量影响及稳定性等具有很大的差别，因此期间核查计划需要从质量活动的重要程度，成本和风险以及实验室资源和能力等因素综合考虑。核查计划应由有资质并经实验室授权的人员编制，并经过审批。

　　3.3.2 核查方法

　　核查不同于检定也不同于校准，所以其参数和方法也不完全相同，可以从本实验室实际条件出发，根据简便易行，经济合理的原则选择下述方法之一[8]:送有资格的校准机构，如用于测定松香颜色的松香颜色标准样块，每两年须送相关部门重新校准。比对：新购置的标准物质或新配置的标准工作液与正在使用的比对；与其他实验室间比对；采用不同标准物质间相互比对，如不同制造商，同一制造商的不同批号，用一级标准物质对二级标准物质进行核查；测试样品：测试近期参加过水平测试结果满意的样品，检测有足够稳定度的不确定度与被核查对象相近的实验室质量控制样品。利用质控图、正态分布曲线法[9]:一般收集20个以上的检测数据，按质控图理论、正态分布理论绘制曲线，根据判定原则识别标准物质是否有效及使用风险水平。

　　3.3.3 核查频度

　　应具体分析实验室内每一种标准物质的每一个参数，根据其对检测结果影响的程度确定核查的频度[10],核查的参数和核查的结果判定依据。经常使用的，对检测结果影响较大的一些参数应缩短核查间隔[11],严格核查标准，一旦出现分析结果可疑的情况时，只须追溯至上次核查后的数据，降低实验室的风险，如绘制工作曲线用的系列标准样品，用于修正仪器随时间变化而引起工作曲线的偏离用的标准化样品（高低标）等[12].不常使用的可以在每次使用前进行核查。已有证据证明稳定性较好的，如用于发射光谱分析的标钢样块，可在购进时进行检查，以降低实验室的运行成本。只用于添加回收率试验的标准物质，核查其不确定度可能比其溯源性更有意义。

　　3.3.4 标准物质期间核查的标识和记录

　　根据实验室原始记录的规范格式，编制出标准物质期间核查相应的记录表格[13].标准物质经过期间核查后，可按以下情况进行标识和记录[14].

　　（1）对于已实施期间核查并验证其特性值稳定、未受污染的合格标准物质进行分区放置保存，并予以清晰标识[15];（2）对于期间核查结果显示出已发生分解或产生异构体，或者浓度降低等特性发生变化的不合格标准物质，必须立即停止使用，并及时通知标准物质保管人员停止发放。同时上报实验室管理层，由实验室管理层组织有关人员共同作出“销毁”、“降级使用”、“阳性对照使用”、“科研试验使用”等结论[16];（3）对于期间核查不合格的标准物质，实验室应追溯使用该标准物质产生的检测结果，确定这些结果的准确性。如有疑问应立即通知客户并按照不符合检测工作的控制程序执行；（4）对于作出“降级使用”、“阳性对照使用”或“科研试验使用”等结论的不合格标准物质，实行分区放置保存，并予以清晰标识[17];（5）对于作出“销毁”结论的不合格标准物质，按照消耗材料管理程序中废弃物品的处理方法进行处理[18].

　　3.3.5 标准物质期间核查的报告

　　根据标准物质期间核查原始记录的结果评价，给出一规范的标准物质期间核查报告[19].如报告结果没有显着差异，实验室保持了该标准物质稳定性和准确性。该标准物质可以继续使用。如报告结果为该标准物质稳定性准确性已达到控制的临界水平[20].就立即采取预防措施。如报告结果为标准物质的期间核查测定结果于标准证书的标准值有显着差异，就必须停止使用该标准物质并做好记录。

　　3.4 标准物质的失效及废弃处理

　　超出标准物质证书声明有效期的应视为失效；虽在有效期内，但受污染或产生泄漏的，应视为变质；虽在有效期内，但核查结果显示已有部分分解或产生异构体的，应立即停止使用；可重复使用的标准物质，若不能回复原态，也应视为失效，做废弃处理[21].

　　3.5 监督

　　对标准物质的管理工作实施有效的监督[22],是保证分析质量的重要措施。有些实验室涉及到有关标准物质的监督工作只做到检查数量，有效期，储存条件等，容易忽略对操作人员在日常分析过程中标准控制问题，应予以重视对标准物质的分析、使用过程控制环节的监督管理。

　　结束语标准物质的使用与管理是化学分析实验室质量控制的重要组成部分，建立一套有效的使用与管理机制，充分发挥标准物质在量值传递与质量控制中的作用，确保化学分析实验室监测工作的准确性。

　　参考文献

　　[1] 全国标准物质管理委员会。《标准物质的研制·管理与应用》，中国计量出版社。

　　[2] 金建平。药品检测实验室标准物质的管理、使用和期间核查。海峡药学， 2013, （02）： 270-272.

　　[3] 曹喜焕，奚菊芬，陈霞。化工品实验室参考标准和标准物质的类别及控制要点。现代测量与实验室管理， 2007, （01）： 41-43.

　　[4] lS0/IEC17025. 《测试和校准实验室能力的通用要求》。

　　[5] 关宏武。实验室标准物质管理方法的探讨。全面腐蚀控制， 2012,（9）： 15-16.

　　[6] 全国标准物质管理委员会。中华人民共和国标准物质目录。北京：中国计量出版社， 2010: 1-3.