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标准物质的特性

 发布时间:2021-11-22 点击量:45

标准物质是以特性量值的均匀性、稳定性和准确性等特性为主要特征量值并且具有传递性以及实物形式的计量标准。为获得这些基本特征,标准物质起码应满足以下基本条件的要求。

1. 均匀性(物质或材料)

从理论上讲,如果物质的一部分(单元)的特性值与另一部分(单元)的特性值没有显著差异,则该物质的该特性是均匀的。但是,完全均匀的物质是不存在的,物质内部和单元之或多或少会存在有不均匀性,在贮存过程中,也会发生层析、偏析、聚集等不均匀的倾向,因而,均匀是相对的,而不均匀是绝对的。如果物质的一部分(单元)的特性值与另一部分(单元)的特性值之间的差异不能被实验检测出来,或检测出来的差异很小且相对于测量准确度要求来说是可以忽略的,则该物质的该特性就可以视为“均匀"的。均匀性就是与“物质的一种或多种特性相关的具有相同结构或组成的状态"。由于标准物质的特殊功能和用途,因而对其均匀性具有很高的要求。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。因此,所谓均匀性是指物质各部分之间特性量值的不能用实验方法“准确地"检测出来。

这样,均匀性的实际概念就包括物质本身的特性和所用的测量方法的精密度(标准偏差)和样品的大小(实验取样量)等。在许多情况下,测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,标准物质证书中都要给出均匀性检验时的取样量,作为使用时的最小取样量。

影响物质均匀的因素有:物质的物理性质,如密度、粒度等,及物质成分的化学形态和结构状况。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听偏析)。一般来说,固体颗粒越细越容易出现重力偏析。此外,颗粒过细时,比表面积增大,表面活性也会增大,吸湿和污染的机会也会增加。

2. 稳定性(特性量值)

标准物质在规定的时间和环境条件下,其特性量值应保持在规定的范围以内。这种特性亦被称之为标准物质的稳定性。

研制(生产)者要保证所提供的标准物质在一定期限内其特性量值不发生显著改变。为得出这一期限,研制者在研制标准物质过程中必须要进行稳定性考察,量值不稳定的物质不能用来制备标准物质。中国规定一级标准物质的稳定性一般应大于1年。

影响标准物质稳定性的因素可以有:光、温度、湿度等物理因素,还可能有溶解、分解、化合等化学因素及细菌作用等到生物因素。稳定性应该表现在:固体物质不风化、不分解、不氧化;液体物质不产生沉淀、发霉;气体和液体物质对容器内壁不腐蚀、不吸附等等。

认定量值准确

量值准确可靠是标准物质的重要特征之一,是指标准物质具有准确的或严格定义的认定值(亦称标准值)。正是由于标准物质具有认定的参考值,参考值的准确度高且具有规定的不确定度,因而才能够成为计量学溯源链的重要单元,用于测量仪器的校准或检定、测量方法的评价或确认,以及测量审核与能力验证等量值传递或溯源有关的活动。从这个意义上来说,标准物质必须在有资质的实验室,由具有一定资质和经验的操作人员,用准确可靠的测量方法进行定值测量。

当以某种测量方法来对标准物质进行定值测量时,认定值是对被认定特性量之值的最佳估计,认定值与真值的偏离不超过定值测量的不确定度。

3. 准确性(可追溯性,附有特定的证书)

有证标准物质必须带有特定的“证书",它是介绍标准物质特性的主要技术文件,是标准物质研制者(生产者)向使用者提供的质量保证书。证书上需注明该标准物质的认定(标准)值、认定值的不确定度、正确使用方法、运输与贮存应注意的有关事项等。证书的编写与内容应符合国际标准化组织/标准物质委员会(ISO/REMCO)发布的技术文件(IS0导则311981)和国家计量主管部门颁布的证书编写相关规则的要求。

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