JJG 694-2025 原子吸收分光光度计检定规程标准立项发展报告

原子吸收分光光度计检定规程标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:VerificationRegulationofAtomicAbsorptionSpectrophotometers摘要本报告围绕国家计量检定规程JJG694-2025《原子吸收分光光度计检定规程》的立项、修订与发布，系统阐述了该标准的技术背景、核心内容、修订要点及行业影响。原子吸收分光光度计作为痕量元素分析的核心仪器，广泛应用于环境监测、食品安全、临床检验及材料科学等领域，其量值准确性与可靠性直接关系到检测结果的科学性与公信力。本报告首先回顾了原子吸收光谱分析技术的发展历程及标准化需求，指出原规程在涵盖新仪器类型、检定方法及计量性能指标方面存在的滞后性。其次，详细剖析了新版规程在技术指标、检定条件、计量性能要求及检定结果处理等方面的关键修订内容，特别是增加了对石墨炉原子化系统、氢化物发生系统等新型原子化器的计量要求，并优化了检出限与特征浓度的计算方法。同时，报告介绍了作为主要起草单位的国家标准物质研究中心在规程修订过程中所发挥的技术引领与资源支撑作用。最后，报告总结了新规程对于提升我国原子吸收光谱分析水平、保障量值溯源与传递体系完善、促进相关行业检测能力发展的重要意义，并对未来智能化、在线化检测手段的计量需求提出了展望。本报告旨在为仪器使用单位、计量技术机构及检验检测人员提供权威、全面的技术参考。AbstractThisreportsystematicallyelaboratesontheprojectinitiation,revision,andpublicationofthenationalmetrologicalverificationregulationJJG694-2025,“VerificationRegulationofAtomicAbsorptionSpectrophotometers”.Itprovidesacomprehensiveanalysisofthetechnicalbackground,corecontent,keyrevisionpoints,andindustryimpactofthisstandard.Asacoreinstrumentfortraceelementanalysis,atomicabsorptionspectrophotometersarewidelyusedinenvironmentalmonitoring,foodsafety,clinicalinspection,andmaterialsscience.Theaccuracyandreliabilityoftheirmeasurementsdirectlyaffectthescientificvalidityandcredibilityoftestresults.Thisreportfirstreviewsthedevelopmenthistoryofatomicabsorptionspectrometryanditsstandardizationneeds,highlightingthelagofthepreviousregulationincoveringnewinstrumenttypes,verificationmethods,andmetrologicalperformanceindicators.Subsequently,itmeticulouslydissectsthecriticalrevisionsinthenewregulationregardingtechnicalindicators,verificationconditions,metrologicalperformancerequirements,andresultprocessing,especiallytheadditionofmetrologicalrequirementsfornewatomizerslikegraphitefurnaceandhydridegenerationsystems,aswellastheoptimizationofdetectionlimitandcharacteristicconcentrationcalculationmethods.Furthermore,thereportintroducesthetechnicalleadershipandresourcesupportprovidedbytheNationalInstituteofMetrology,astheprimarydraftingunit.Finally,itsummarizesthesignificantimportanceofthenewregulationinenhancingChina’satomicabsorptionspectrometricanalysislevel,ensuringtheimprovementofthetraceabilityandtransmissionsystemofquantities,andpromotingthedevelopmentoftestingcapabilitiesinrelevantindustries,whilealsoofferinganoutlookonfuturemetrologicaldemandsforintelligentandonlinedetectionmethods.Thisreportaimstoprovideauthoritativeandcomprehensivetechnicalreferencesforinstrumentusers,metrologytechnicalinstitutions,andinspectionpersonnel.关键词：原子吸收分光光度计；检定规程；JJG694-2025；计量性能；量值溯源；石墨炉原子化；检出限；标准物质Keywords:AtomicAbsorptionSpectrophotometer;VerificationRegulation;JJG694-2025;MetrologicalPerformance;MetrologicalTraceability;GraphiteFurnaceAtomization;DetectionLimit;ReferenceMaterial正文一、引言原子吸收分光光度计（AtomicAbsorptionSpectrophotometer，AAS）是一种基于基态原子对特征波长辐射的吸收现象，实现对样品中特定金属元素及类金属元素进行定量分析的光谱仪器。自1955年由澳大利亚科学家AlanWalsh首次提出原子吸收光谱分析法以来，经过数十年的技术迭代与市场应用，AAS已成为现代分析化学中最成熟、应用最广泛的元素分析工具之一。在我国，AAS被广泛应用于地质矿产勘查、冶金材料分析、环境水体与大气颗粒物监测、进出口商品检验、食品安全风险监控以及临床医学中微量元素的检测等国民经济核心领域。其量值的准确与否，直接关乎产品质量、环境保护成效、食品安全底线及公民健康安全。为确保原子吸收分光光度计的计量性能持续可靠，国家市场监督管理总局（原国家质量监督检验检疫总局）先后发布了多个版本的《原子吸收分光光度计检定规程》。然而，随着科学仪器的飞速发展，仪器制造工艺、光学设计、电路控制、数据处理及新型原子化技术（如横向加热石墨炉、高性能空心阴极灯、连续光源原子吸收等）不断涌现，同时检测标准对痕量、超痕量元素分析的要求日益严苛。原有的JJG694-2009版规程在技术适应性、方法科学性、指标先进性等方面逐渐显现出滞后性。为适应新时期的计量需求，提升规程的科学性和可操作性，国家市场监督管理总局组织对JJG694进行了全面修订，并于2025年9月8日发布了JJG694-2025《原子吸收分光光度计检定规程》，新规程将于2025年12月8日正式实施。本报告立足于此重要节点，对该标准立项发展的背景、核心技术内容修订、参与单位贡献及未来趋势进行深入探讨。二、标准修订背景与技术动因2.1行业发展与技术进步驱动近年来，原子吸收光谱技术呈现出以下显著发展趋势：1.仪器性能大幅提升：新型AAS动态线性范围更宽、稳定性更强、光学系统分辨率更高。特别是石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS），其温控精度（如快速升温、阶梯升温）及背景校正技术（如Zeeman效应校正、自吸收校正）的进步，使得痕量元素分析检出限普遍降至pg/mL甚至更低水平。原规程中部分指标的适用性和科学性需要进行重新评估。2.应用领域不断拓展：在环境领域，新发布的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）及各种水质、土壤监测方法对多种重金属元素限值提出了更严格的要求；在食品领域，GB2762《食品安全国家标准食品中污染物限量》中对铅、镉、汞、砷、铬等元素的管控愈发精准。这些下游应用端标准对上游仪器计量性能提出了更直接的约束。3.仪器自动化与智能化：现代AAS普遍集成自动进样器、在线稀释、智能数据处理软件及远程诊断功能。传统的基于人工读数的检定方式，如对火焰法测量时人眼实时监视吸光度值变化，已难以满足对全自动系统稳定性和重复性的精准评估。规程的修订需考虑如何有效检定此类自动化、智能化功能。4.新型原子化器及系统集成：氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）与原子吸收光谱存在一定的交叉，而连续光源原子吸收（HR-CSAAS）技术不再依赖传统空心阴极灯，这对检定规程中关于灯源性能的条款提出了新挑战。虽然连续光源技术未纳入主要覆盖范围，但规程在通用性上需预留接口或明确排除范围。2.2原规程局限性分析JJG694-2009版规程在过去十多年中发挥了重要作用，但面对上述变化，其局限性日益凸显：-部分技术指标落后：原规程对石墨炉法进样量的要求、原子化温度校准方法、背景校正能力的评定等，未能充分反映当前高端主流通用仪器的技术水平。例如，对于某些高性能型仪器，按照原规程计算的检出限可能远低于仪器的实际极限能力。-检定方法可操作性欠佳：原规程中对某些关键参数（如石墨炉原子化阶段的不确定度评定）的检定步骤描述较为笼统，或者未考虑现代仪器软件提供的功能（如自动出具校准曲线、自动计算特征量等）。例如，要求手动测量并计算元素灵敏度，而仪器软件已能自动计算且精度更高，导致实验室与计量机构的方法不一致。-覆盖范围滞后：原规程主要针对传统的火焰原子化器和普通石墨管原子化器。对于横向加热石墨管、平台石墨管、以及近年来广泛应用的氢化物发生-原子吸收联用技术（如砷、硒、铋的分析），缺乏专门或适应的计量性能要求。检定人员常面临“有仪器无法检、有检测结果无明确依据”的困境。-与国际先进标准对标不足：国际法制计量组织（OIML）及其他发达国家的计量协会（如NIST、PTB）对光谱类仪器有更为细致和前瞻性的检定指南。原规程在国际化视野和先进性对标上存在优化空间。三、标准核心技术内容及修订要点JJG694-2025《原子吸收分光光度计检定规程》在充分征求行业意见并基于大量实验数据基础上，对以下关键内容进行了系统性修订与完善：3.1扩大适用范围与细化仪器分类新规程明确将适用范围扩展至配置有火焰原子化器、石墨炉原子化器以及氢化物发生进样系统（氢化物-原子吸收法，HG-AAS）的原子吸收分光光度计。规程针对不同原子化系统，分门别类地规定了相应的计量性能要求、检定条件及检定方法。例如：-火焰法：强化了对燃烧器高度、燃气流量稳定性、乙炔纯度（特别是可能影响背景的干扰物质）的检定要求。-石墨炉法：新增了对石墨管类型（普通、涂层、平台）、加热程序（干燥、灰化、原子化、净化）参数准确性及温控精度的检定要求。引入了更科学的“原子化温度曲线”概念，用于评估最佳原子化条件的设定能力。-氢化物发生法：独立成节，明确要求对进样系统（气液分离效率、载气流速）、石英吸收管温度、及特定元素（如As、Se、Hg）的标准曲线线性进行检定。3.2优化关键技术指标-检出限（DetectionLimit,DL）：重新定义了检出限的计算方法。新规程将间接法（基于空白溶液多次测量结果的标准偏差）与直接法（基于低浓度标准溶液响应值）的要求相结合。对于石墨炉法，特别强调根据不同类型的石墨管和元素，推荐采用标准通用元素（如镉Cd）作为检定用元素，以保证结果的横向可比性。火焰法检出限的统一计算精度也得到提升，明确了纯水和空白溶液的绝对要求，以排除试剂本底干扰。-特征浓度（CharacteristicConcentration）：根据国际建议和现代仪器性能，针对性提升了火焰法和石墨炉法的特征浓度（即灵敏度）要求。对于石墨炉法，重新确定了通常受仪器老化影响更大的特征质量（CharacteristicMass）指标，例如对镉元素的特征质量要求较旧版更为严格和明确。-线性误差（LinearityError）：对校准曲线的线性误差评定进行了优化。引入了更科学的曲线拟合模型（允许多点非强制过零点的线性回归），并明确了在高低不同浓度区间的允差判定标准。对于石墨炉法，特别增加了上限定量限制点对曲线回弯的判定要求。-重复性（Repeatability）：采用了与国际标准接轨的重复性评定方法（引入相对标准偏差RSD）。针对石墨炉法，增加了针对自动进样器进样重复性的独立检定项，要求进样精度达到一定水平。-背景校正能力（BackgroundCorrectionCapability）：增加了对氘灯和塞曼背景校正的基本原理、校正效果及配合最优化的检定要求。新增了针对生物样品（如血液、尿液中高盐分基体）模拟干扰下背景校正能力的评估方法。3.3完善检定条件与仪器状态要求新规程明确规定了检定的环境条件（温度、湿度、电源波动）。特别强调了供电电源的稳压要求，因为高精度原子吸收光谱对电压短时波动极为敏感。同时，对仪器预热时间提出了更科学、更具弹性的要求（建议按仪器说明书要求或至仪器基线稳定），告别了过去“强制性必须预热30分钟”的僵化规定。3.4规范检定结果处理与证书格式新规程优化了检定结果记录表格的格式，便于数据溯源与存档。明确了检定结论的判断方法：当所有检定项目均符合A类（主要计量性能）要求时，判定为“合格”；若存在不符合项，但符合B类（辅助功能或次要指标）要求，可判定为“限用”（如只适用于火焰法）；否则判定为“不合格”。这一分类更有利于指导用户合理使用仪器。四、主要参与单位介绍：国家标准物质研究中心JJG694-2025《原子吸收分光光度计检定规程》的核心起草工作由市场监督管理总局归口、中国计量科学研究院（以下简称“中国计量院”）作为主要技术支撑与统稿单位，其中国家标准物质研究中心（隶属于中国计量院）作为最主要的起草单位之一，在标准的科学论证、实物标准提供及试验验证中发挥了无可替代的核心作用。国家标准物质研究中心是中国建立并保存国家基准物质、标准物质（CRMsandCRMs）的权威机构。中心拥有数十年原子吸收光谱分析领域的深厚积淀，其科研团队长期从事无机元素分析的标准物质研制、量值传递方法学研究和测量不确定度评估工作。在本标准的修订过程中，国家标准物质研究中心的专家团队负责了以下关键技术攻关：1.标准物质研制与赋值：为支撑新规程中改进的检出限、特征浓度和线性误差的检定，中心专门研制了符合新规程要求的镉、铜、铅等系列基体标准溶液及生物类基体标准物质。这些标准物质都具有明确的溯源链，直接溯源至SI单位（摩尔或千克），确保了检定结果的权威性与可比性。2.试验验证与数据支撑：中心组织国内多家省级及行业计量技术机构，对全国范围内在用的不同品牌、不同型号的火焰/石墨炉AAS进行了大规模的现场验证试验。通过统计分析海量检测数据，为核心技术指标（如检出限、重复性限值、特征质量目标）的设定提供了坚实的统计学依据，避免了主观设定过高或过低导致的不合理。3.方法学创新与不确定度评定：针对石墨炉法和氢化物法的新增检定项，中心团队设计并验证了新的实验流程。例如，提出了采用“标准加入法”作为验证石墨炉进样系统偏差的创新方法，并在全国计量比对中验证成功。此外，为每一项关键技术指标的测量模型提供了标准化的不确定度评定示例，引导计量技术机构规范出具检定证书。4.国际前沿跟踪与对标：中心利用其国际学术影响力，积极跟踪国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）、ISO/TC34等组织公开的最新分析测量统计学指南，并将ISO8466-1等关于校准曲线拟合的国际先进理念融入规程修订，提高了我国规程与国际标准的兼容性，提升了我国在光谱计量领域的国际话语权。通过国家标准物质研究中心的不懈努