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目前,國際單位制不能覆蓋所有工程特性量,一些單位需要對(duì)工程特性量進(jìn)行特殊約定。為便于實(shí)現(xiàn)實(shí)際測(cè)量,通常通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)確定其約定標(biāo)度,并在國際推薦或標(biāo)準(zhǔn)文件中對(duì)給定值加以說明。世界范圍內(nèi)公認(rèn)的、用于重復(fù)使用約定定標(biāo)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有廣泛的國際一致性。這一規(guī)約尺度的復(fù)現(xiàn)和傳遞主要取決于復(fù)現(xiàn)定定i點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及測(cè)量方法或測(cè)量工藝的技術(shù)規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的作用不僅是對(duì)約定的復(fù)現(xiàn)標(biāo)度,而且也可用于測(cè)量儀器校準(zhǔn)或作為實(shí)際樣品測(cè)量工作標(biāo)準(zhǔn)。有許多關(guān)于約定標(biāo)度的例子,這里只舉幾個(gè)例子來說明標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特殊作用。
①濁度單位:濁度的單位是由國際標(biāo)i準(zhǔn)化組織制定的標(biāo)準(zhǔn)(ISO7027)。單元的復(fù)i制取決于它。formazine標(biāo)準(zhǔn)溶液。在濁度為400 FAU或 FNU的標(biāo)準(zhǔn)溶液中,可通過稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液得到一系列能滿足不同濁度樣品測(cè)定要求的標(biāo)定i點(diǎn)。若使用的儀器測(cè)量的是衰變光,再現(xiàn)的就是 formazine衰減濁度單位(FAU);如果測(cè)量的是漫射光,就是 formazine散射濁度單位(FNU)。
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附有特別證書
認(rèn)證物質(zhì)必須帶有特定“證書”,這是介紹標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性的主要技術(shù)文件,是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制者(生產(chǎn)商)向用戶提供的書。所需證明的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的認(rèn)定(標(biāo)準(zhǔn))值、認(rèn)定值的不確定度、正確使用方法、運(yùn)輸和儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)注意的有關(guān)事項(xiàng)等。該證書的編制和內(nèi)容應(yīng)符合化組織/標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(ISO/REMCO)發(fā)布的技術(shù)文件(IS0導(dǎo)則31:1981)和國家計(jì)量當(dāng)局頒發(fā)的證書編制有關(guān)規(guī)則(參見本書第三章)。
可以批量生產(chǎn)
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)必須有足夠的批量及儲(chǔ)備,以滿足計(jì)量工作的實(shí)際需要。特別是二類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(即工作級(jí)),直接用于現(xiàn)場(chǎng)分析測(cè)量,需求很大。對(duì)性能較穩(wěn)定的金屬、巖石、礦石等類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),一批制備量至好能滿足現(xiàn)場(chǎng)分析測(cè)量5~ lO年的用量。
有類似被測(cè)物質(zhì)的成分和性質(zhì)。
當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來決定被測(cè)物質(zhì)的數(shù)量。為了消除被測(cè)物質(zhì)與被測(cè)物質(zhì)在基體材質(zhì)和測(cè)量范圍上的差異所引起的系統(tǒng)影響,研制者應(yīng)選擇與被測(cè)物質(zhì)性質(zhì)及成分近似的物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的候選物,這是開發(fā)和使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)遵循的一條原則。
制造標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí),生產(chǎn)者有意識(shí)地選擇某些材料或人工合成某些材料,例如:在生物化學(xué)和環(huán)境分析中采集植物基體;人工合成含有痕量元素的玻璃作為礦物成分的基體;模擬海水、河水、酸雨作為水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的基體等,這些作法都是為了消除由于使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)而造成的測(cè)量結(jié)果。
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標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)按其化學(xué)成分分類又可分為單組標(biāo)準(zhǔn)物和基體標(biāo)準(zhǔn)物兩大類。由純物質(zhì)(元素或化合物)、或純物質(zhì)的純度、濃度、熔點(diǎn)、熔化焓、粘度、紫外-可見光吸光率、閃點(diǎn)等參考值已確定。這種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的一個(gè)重要用途是檢驗(yàn)或校準(zhǔn)分析儀器。
基準(zhǔn)物質(zhì)通常是真實(shí)材料(自然基體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)),它以自然狀態(tài)存在于被分析物的自然狀態(tài)。被選定的基體標(biāo)準(zhǔn)物應(yīng)與被測(cè)樣品相似。此外,準(zhǔn)確鑒定的(被)分析物在基體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中的含量應(yīng)盡量接近被測(cè)樣品?;鶞?zhǔn)物質(zhì)至重要的用途之一是對(duì)分析測(cè)量方法的檢驗(yàn)和確認(rèn)。不像單一組分的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用,基體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是在分析過程開始時(shí)引入的。所以,它們被用來評(píng)估整個(gè)分析過程的質(zhì)量,包括從樣品提取、凈化、濃縮到至后的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)基質(zhì)物質(zhì)也可以用合成方法制備。合成基標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在使用中可能與天然基體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)存在一定的差異。
在定性分析中,多數(shù)人傾向于采用后一種定義來分析測(cè)量結(jié)果的雙邊互認(rèn)。計(jì)量的溯源性是實(shí)現(xiàn)計(jì)量結(jié)果可比性的基礎(chǔ)。這一用語被定義為:“通過一條規(guī)定不確定度的連續(xù)比較鏈,使測(cè)量結(jié)果或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的值能夠與規(guī)定的參照物,通常是國家測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)或國際測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)?!?
在證據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(CRM)中,確定值追溯來源是對(duì)這一物質(zhì)識(shí)別的重要要求。但衡量溯源性在很大程度上不僅僅是價(jià)值問題,而是建立測(cè)量結(jié)果可比性的基本前提。
對(duì)于高等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(CRM,或“基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)”)而言,通常,認(rèn)定過程中的定值測(cè)量不涉及其他物質(zhì),而是直接追溯到 sI單位,如千克(kg)或摩爾(moL),或者參考描述測(cè)量方法的書面標(biāo)準(zhǔn),即參考經(jīng)系統(tǒng)研究并準(zhǔn)確描述的方法。將分析程序中引人足夠純的元素或化合物稱重的量作為校準(zhǔn)值,以達(dá)到對(duì)國際單位千克(kg)或摩爾(moL)的直接溯源。所以,標(biāo)定是認(rèn)定過程的一個(gè)重要部分,但并非重要的部分。
一個(gè)純粹的元素或化合物稱重的數(shù)量能被認(rèn)為是足夠的“再現(xiàn)代表特性價(jià)值的單位”,而這個(gè)問題仍然是計(jì)量學(xué)家和分析化學(xué)家之間繼續(xù)討論的問題。
對(duì)用戶而言,使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是使其測(cè)量結(jié)果具有溯源性的至重要工具,他們甚至可以通過參照有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(CRM),向下擴(kuò)展溯源比較鏈,對(duì)使用者而言,使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(CRM)對(duì)其進(jìn)行分配。