试剂级别与标准物.ppt

2014级基础一班于淼 试剂级别与标准物 01 试剂级别 试剂级别 化学试剂根据不同的用途 有不同的等级划分方法 我国的试剂规格基本上按纯度 杂质含量的多少 划分 共有高纯 光谱纯 基准 分光纯 优级纯 分析纯和化学纯等7种 国家和主管部门颁布质量指标的主要是优级纯 分级纯和化学纯3种 国内试剂级别的划分 国外试剂级别 目前 国外试剂厂生产的化学试剂的规格趋向于按用途划分 根据不同用途的要求 又可分为很多特定的等级 此类试剂质量注重的是 在特定方法分析过程中可能引起分析结果偏差 对成分分析或含量分析干扰的杂质含量 但对主含量不做很高要求 常见试剂级别 基准试剂 Primaryreagent PT 可直接配制标准溶液 专门作为基准物用 实验室暂无储备时 一般可由优级纯试剂担当 一般常用的基准试剂有 三氧化二砷 金属铜 氨基磺酸 重铬酸钾 邻苯二甲酸氢钾 碘酸钾 氯化钠 碳酸钠 草酸钠 氟化钠 金属锌 草酸 硝酸银等 光谱纯试剂 Spectrumpure SP 表示光谱纯净 但由于有机物在光谱上显示不出 所以有时主成分达不到99 9 以上 使用时必须注意 特别是作基准物时 必须进行标定 常见试剂级别 色谱纯 GC LC 气相色谱 液相色谱分析专用 进行色谱分析时使用的标准试剂 在色谱条件下只出现指定化合物的峰 不出现杂质峰 指示剂 ID 配制指示溶液用 质量指标为变色范围和变色敏感程度 可替代CP 也适用于有机合成用 生物试剂 BR 配制生物化学检验试液和生化合成 质量指标注重生物活性杂质 可替代指示剂 可用于有机合成 常见试剂级别 生物染色剂 BS 配制微生物标本染色液 质量指标注重生物活性杂质 可替代指示剂 可用于有机合成 光谱纯 SP 用于光谱分析 分别适用于分光光度计标准品 原子吸收光谱标准品 原子发射光谱标准品 电子纯 MOS 适用于电子产品生产中 电性杂质含量极低 当量试剂 3N 4N 5N 主成分含量分别为99 9 99 99 99 999 以上 02 标准物质 1 2 3 4 5 6 目 录 CONTENTS 标准物质的定义 标准物质的特点 标准物质的分级 标准物质的编号 标准物质的分类 标准物质的作用 标准物质的定义 标准物质 referencematerial RM 是具有足够均匀和稳定的特定特性的物质 是具有准确量值的测量标准 它在化学测量 生物测量 工程测量与物理测量领域得到了广泛的应用 标准物质的定义 按照 国际通用计量学基本术语 和 国际标准化组织指南30 标准物质有如下定义 具有一种或多种足够均匀和很好确定了的特性 用以校准设备 评价测量方法或给材料赋值的材料或物质 标准物质的定义 标准物质 包括含有量以及标称特性的物质 标准物质的定义 标准物质有时与特制的装置组装成一体 E g 在三相点瓶中已知三相点的物质置于透射滤光器支架上已知光学密度的玻璃安放在显微镜载玻片上尺寸均匀的微球 标准物质的定义 有证标准物质 certifiedreferencematerial CRM 附有证书的标准物质 其一种或多种特性值用建立了溯源性的程序确定 使之可溯源到准确复现的用于表示该特性值的测量单位 而且每个标准值都附有给定置信水平的不确定度 标准物质的定义 当物质与特制的仪器结合时 如已知光密度的玻璃组装成透射滤光片 尺寸均匀的球状颗粒安放在显微镜载片上时 有证标准物质的特性有时可方便和可靠地确定 上述器件也可以认为是有证标准物质 例 胆固醇浓度赋有量值并在所附证书中说明相关测量不确定度的人血清 用作校准物质或测量正确度控制物质 标准物质的定义 基准标准物质 一种具有最高计量品质 用基准方法确定量值的标准物质 基准方法 PrimaryMethodofMeasurement PMM 具有最高计量品质的测量方法 它的操作可以完全地被描述和理解 其不确定度可以用SI单位表述 测量结果不依赖被测量的测量标准 这是一个比较新的概念 国际计量委员会 CIPM 于1993年建立了物质量咨询委员会 CCQM 在1995年的物质量咨询委员会会议上提出的 标准物质的定义 国际标准化组织 标准物质委员会 ISO REMCO 经过多年的讨论 在新发布的ISO REMCO导则34 2009年第3版 和导则35 2006年第2版 中对标准物质给出了新定义 标准物质RM具有一种或多种足够均匀且稳定规定特性的材料 已被确定其符合测量过程的预期用途 标准物质的定义 有证标准物质CRM采用计量学上有效程序测定的一种或多种规定特性的标准物质 并附有证书提供规定特性值及其不确定度和计量溯源性的陈述 标准物质的定义 标准物质概念已从定量扩展到定性特性上 作为定性特性的不确定度可用概率来表示 例如某种酒的属性 可通过评酒师评定时的把握作为不确定度的表述 上述定义也扩大了标准物质的预期用途 只要符合测量过程的预期用途就可以是标准物质 因此质控样品实际上已纳入标准物质的范畴 标准物质的特点 标准物质的量值只与物质的性质有关 与物质的数量和形状无关 标准物质种类多 仅化学成分量标准物质就数以千计 其量限范围跨越12个数量级 标准物质的特点 标准物质实用性强 可在实际工作条件下应用 既可用于校准检定测量仪器 评价测量方法的准确度 也可用于测量过程的质量评价以及实验室的计量认证与测量仲裁等 标准物质具有良好的复现性 可以批量制备并且在用完后再行复制 标准物质的特点 稳定性 01 均匀性 02 准确性 03 稳定性 标准物质在规定的时间和环境条件下 其特性量值保持在规定范围内的能力 标准物质的稳定性又分为长期稳定性和短期稳定性 长期稳定性是指在该物质所要求的特定储存条件下 标准物质特性量的稳定性 这种保证标准物质的特性量值稳定的最长期限就是有效期限 标准物质研制者应该在标准物质证书中给出有效期限 稳定性 短期稳定性是指在指定的运输条件下 运输期间标准物质特性量的稳定性 这对于临床 生物和环境标准物质尤为重要 应评估各种贮存条件对标准物质特性的影响 例如以时间为函数评估光 湿度和温度的影响 然后选择最佳的湿度和温度条件使得稳定性时间最长 均匀性 均匀性是物质的一种或几种特性具有相同组分或相同结构的状态 从理论上讲 如果物质各部分之间的特性量值没有差异的话 那么该物质就这一给定的特性而言是完全均匀的 然而 物质各部分之间特性量值是否存在差异 必须用实验方法才能确定 均匀性 均匀性的实际概念就包括物质本身的特性和所用的计量方法的某些参数 例如计量方法的精密度 标准偏差 和试样的大小 实验取样量 等 在许多情况下 计量方法可能达到的精密度与取样量有关 因此 标准物质的均匀性是对给定的取样量而言 通常标准物质证书中都给出均匀性检验的最小取样量 均匀性 影响均匀性的因素有 物质的物理性质 密度 粒度等 和物质成分的化学形态及结构状况 密度不同可能引起重力偏析 化学成分的不均匀现象称为偏析 一般地说 固体颗粒越细越容易出现重力偏析 此外 颗粒过细时 表面积增大 吸湿和污染的机会也增加 均匀性 标准物质在制备过程中应采取必要的步骤和措施保证样品的均匀化 为了减少均匀性统计检验的工作量 通常包装单元 瓶 应尽可能小一些 一般认为瓶内是均匀的 只要检验瓶间的均匀性就可以了 准确性 准确性是指标准物质具有准确计量的或严格定义的标准值 亦称保证值或鉴定值 当用计量方法确定标准值时 标准值是被鉴定特性量之真值的最佳估计 标准值与真值的偏离不超过计量不确定度 准确性 在某些情况下 标准值不能用计量方法求得 而用商定一致的规定来指定 这种指定的标准值是一个约定真值 通常在标准物质证书中都同时给出标准值及其计量不确定度 当标准值是约定真值时 则还给出使用该标准物质作为 校准物 时的计量方法规范 标准物质的分级 标准物质特性量值的准确度是划分其级别的主要依据 此外 均匀性 稳定性和用途等对不同级别的标准物质也有不同的要求 标准物质的分级 各个国家对有证标准物质的等级划分不尽相同 前苏联将标准物质分为3级 即 国家级标准物质 部级标准物质 和 企业级标准物质 美国国家标准技术研究院的有证标准物质只有一个等级 即 标准参考物质 欧洲一些发达同家和国际组织的有证标准物质也只有一个等级 标准物质的分级 我国从量值传递和经济观点出发 常把标准物质分为两个级别 即一级 国家级 标准物质和二级 部门级 标准物质 一级标准物质采用定义法或其他准确 可靠的方法对其特性量值进行计量 其不确定度达到国内最高水平 主要用来标定比它低一级的标准物质 检定高准确度的计量仪器 评定和研究标准方法或在高准确度要求的关键场合下应用 标准物质的分级 二级标准物质采用准确 可靠的方法或直接与一级标准物质相比较的方法对其特性量值进行计量 其不确定度能够满足日常计量工作的需要 主要作为工作标准使用 作为现场方法的研究和评价 标准物质的分级 一级标准物质符合如下条件 用绝对测量法或两种以上不同原理的准确可靠的方法定值 在只有一种定值方法的情况下 用多个实验室以同种准确可靠的方法定值 准确度具有国内最高水平 均匀性在准确度范围之内 稳定性在一年以上 或达到国际上同类标准物质的先进水平 包装形式符合标准物质技术规范的要求 标准物质的分级 二级标准物质符合如下条件 用与一级标准物质进行比较测量的方法或一级标准物质的定值方法定值 准确度和均匀性未达到一级标准物质的水平 但能满足一般测量的需要 稳定性在半年以上 或能满足实际测量的需要 包装形式符合标准物质技术规范的要求 标准物质的分级 标准物质的编号 一级标准物质以标准物质代号 GBW 冠于编号前部 编号的前两位数是标准物质的大类号 第三位数是标准物质的小类号 最后两位是顺序号 生产批号用英文小写字母表示 排于标准物质编号的最后一位 标准物质的编号 二级标准物质以二级标准物质代号 GBW E 冠于编号前部 编号的前两位数是标准物质的大类号 后四位数为顺序号 生产批号用英文小写字母表示 排于编号的最后一位 标准物质的编号 标准物质的分类 关于标准物质的分类 国际上尚未取得共识 不同的国际组织和国家分别采用符合各自需求的分类方式 按特性量值的学科特点 按标准物质的应用领域 按标准物质的物理形态 按标准物质的用途 按特性量值的学科特点分类 采用这类分类方法的典型代表是国际实验室认可合作组织 InternationalLaboratoryAccreditationCooperation ILAC 该分类方法主要是基于特性量值所反映的学科特点及所应用的学科 ILAC利用该方法将标准物质分为如下5大类 按特性量值的学科特点分类 化学成分标准物质 01 生物和临床特性标准物质 02 物理特性标准物质 03 工程特性标准物质 04 其他特性标准物质 05 按特性量值的学科特点分类 化学成分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 按特性量值的学科特点分类 化学成分标准物质纯的化合物或是有代表性的基体样品 天然的或添加 被 分析物的 例如 用作农药残留分析的添加了杀虫剂的动物脂肪 以一种或多种化学或物理化学特性值表征的标准物质 按特性量值的学科特点分类 生物和临床特性标准物质具有一种或多种生化或临床特性值表征的标准物质 例如 酶活性 按特性量值的学科特点分类 物理特性标准物质具有一种或多种物理特性值表征的标准物质 例如 熔点 黏性和密度 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 按特性量值的学科特点分类 工程特性标准物质具有一种或多种工程特性值表征的标准物质 例如 硬度 拉伸强度和表面特性 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 按特性量值的学科特点分类 其他特性标准物质在化学成分标准物质中 根据组成成分的种类 还可进一步细分为单一成分的标准物质和基体标准物质两类 按特性量值的学科特点分类 单一成分的标准物质是纯物质 元素或化合物 或纯度 浓度 熔点 熔化焓值 黏度 紫外可见吸光率 闪点等参考值已精确确定的纯物质溶液 这类标准物质的重要用途之一是分析仪器的检定或校准 按特性量值的学科特点分类 基体标准物质通常是感兴趣的被分析物以天然状态存在于其天然环境中的真实材料 天然基体标准物质 所选择的基体标准物质应与被测样品有相似的基体 另外 基体标准物质中精确认定的 被 分析物含量应尽量与被测样品相近 基体标准物质最重要的用途之一就是对分析测量方法的测试和确认 也可通过合成的方式制备 但合成基体标准物质在使用时可能会与天然基体标准物质有一些差异 按标准物质的应用领域分类 采用这类分类方法的典型代表是IS0 REMC0 该分类方法的基本原则是根据标准物质所预期的应用领域或学科进行分类 IS0 REMC0利用该分类方法将标准物质分为17大类 地质学 核材料 放射性材料 有色金属 塑料 橡胶 塑料制品 生物 植物 食品 临床化学 石油 有机化工产品 物理学和计量学 物理化学 环境 黑色金属 玻璃 陶瓷 生物医学 药物 纸 无机化工产品 技术和工程 按标准物质的应用领域分类 按标准物质的物理形态分类 气态标准物质又称作标准气体或校准气体 主要应用于气体分析 包括气体混合物成分分析 纯气体中痕量杂质的分析和气体物理化学特性的测量 如 气体燃料的热值 气体的挥发性几乎是无形物质的基本特性 因此 在操作和处置气态标准物质时 只能在封闭体系内进行处置 按标准物质的物理形态分类 液态标准物质液态标准物质通常是包含规定量的单个或多个特定 被 分析物的水溶液 其典型用途是校准分析仪器 例如 对原子吸收分光光度计的校准 校准溶液不仅限于元素分析 其中 痕量有机化合物在有机溶剂中的溶液用于环境分析 血清物质溶液用于临床分析 无机盐溶液用于电导的测量 按标准物质的物理形态分类 固态标准物质固态标准物质有许多种不同的形式 固态标准物质不仅要提供整体特性 而且还要提供局部特性 如表层成分 或者提供空间分布特性 如多孔物质中的孔径分布 固态标准物质的应用范围很广 既有从金属到食品成分量的分析 又包含对各种物理化学特性的测量 按标准物质的用途分类 用于产品交换 即国内外贸易用的标准物质 用于质量控制 即用于生产流程的监测 产品的检验的标准物质 用于特性测定的标准物质 科学研究用的标准物质 标准物质的定值 对与标准物质预期用途有关的一个或多个物理 化学 生物或工程技术等方面的特性值的测定 标准物质的作用 作为校准物质用