如何选择标准品

01

标准样品(物质)的背景

关于标准样品，我国的标准样品工作开始于1950年，但是真正完善发展是在1980年以后，标准样品正式纳入标准化的管理工作中。标准样品在不同的领域有不同的

定义。我国标准化行业将其称为标准样品，简称为标样。计量行业将其称为标准物质，简称为标物，但是总的来说，标准样品就是根据国家文字标准的规定，达到其标准的产品，做为文字标准补充的实物标准。

02

标准样品(物质)的定义

基本概念

标准样品(RM) reference material

• 具有一种或多种规定特性足够均匀且稳定的材料，已被确定其符合测量过程的预期用途。

• RM是一个通用术语。

• 特性可以是定量的或定性的(例如：物质或物种的特征属性)。

• 用途可包括测量系统的校准、测量程序的评估、给其他材料赋值和质量控制。

有证标准样品(CRM) certified reference material

• 采用计量学上有效程序测定了一个或多个规定特性的标准样品， 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。

• 值的概念包括定性特性，与特征属性或序列，该特性的不确定度可用概率来表示。

• 标准样品生产和定值所采用的计量学上有效程序已在GB/T 15000.7-2001 GB/T 15000.3-2008)中给出。
• GB/T 15000.4-2003给出了证书内容的编写要求

标准物质(RM) reference material

• 具有足够均匀和稳定的特定特性的物质，其特性适用于测量或标称特性检查中的预期用途。

有证标准物质(CRM)  certified reference material

• 附有由权威机构发布的文件，提供使用   有效程序   获得的具有不确定度和溯源性的一个或多个特性值的标准物质。根据JJF 1005-2016 《标准物质通用术语和定义》

标准样品(物质)生产者(RMP)reference material producer

• 技术上有能力的机构，对其标准样品(物质)生产的项目策划和管理、特性值的确定和批准、证书或证书以外的其他文件发布负全部责任。

必备条件

1、是具有足够的均匀性

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。

2、是具有足够的稳定性

以保证在不同时间中进行量值传递，即保证其在有效期内是均匀的、可靠的。研制(生产)者要保证所提供的标准样品(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，研制者在研制标准样品(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样品(物质)。

3、是定值的准确性

量值准确可靠是标准样品(物质)的重要特征之一，是指标准样品(物质)具有准确的或严格定义的标准值。从这个意义上来说，标准样品(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。

4、是附有特定的证书

有证标准样品(物质)必须带有特定的“证书”，它是介绍标准样品(物质)特性的主要技术文件，是标准样品(物质)研制者向使用者提供的质量保证书。证书上需注明该标准样品(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。

5、是可批量生产

标准样品(物质)必须有足够的批量和储备，以满足测量工作对标准样品(物质)的实际需要。

不确定度(uncertainty of a certified value)

附在标准值后，用于表示在规定置信水平下“真值”量值范围的估计量。

计量溯源性(metrological  traceability)

测量结果可通过文件化、不间断的校准链与参考标准相关联，每项校准均对测量不确定度有贡献。通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准(通常是国家测量标准或国际测量标准)联系起来的特性。

通过标准样品(物质)的定义可以得知其具有可溯源性确保了在不同时间和空间对相同的被测量进行测量时获得的结果具有一致性和可比性。由于它需要在不同空间中进行量值传递，即不论是在上海还是在北京，不论是在中国还是在美国，在测量同一批材料时,不同的标准样品(物质)所提供的值是一致的。

03

标准样品(物质)的分类 

管理体系

中国标准化体系(GSB)

• 该体系下CRM称为有证标准样品。

• 经国家标准化管理机构批准的，称为有证标准样品(CRM)，是具有一种或多种性能特征，经过技术鉴定附有说明上述性能特征的证书。国家实物标准样品的编号为国家实物标准的汉语拼音 “Guo Shi Biao”三个字的字头作为国家实物标准的代号，以“GSB”表示，不区分一级和二级标准样品。

• 例如：国家标准样品 GSB 03-1813a-2015 球墨铸铁光谱分析用标准样品

中国计量体系(GBW)

• 该体系下CRM称为有证标准物质；经由国务院计量行政部门批准。

• 颁布并授予生产的，称作有证标注物质。

• 根据《JJF1186-2007 标准物质认定证书和标签内容编写规则》描述，一级标准物质的代号以国家标准物质的汉语拼音中“Guo Biao Wu”三个字的字头作为国家级标准物质的代号以“GBW”表示， 二级标准物质代号为“GBW(E)”。

• 例如：国家一级标准物质 GBW 11102b 煤物理特性和化学成分分析标准物质。

• 例如：国家二级标准物质 GBW(E) 083273 EDTA滴定分析用溶液标准物质。

国际体系

• 美国:美国国家标准和技术研究院(NIST)

• 英国:英国政府化学家研究所(LGC)

• 德国:德国国家材料研究所(BAM)
• 欧洲:欧洲标准局(IRMM)、共同体计量局(BCR)
• 澳大利亚:澳大利亚国家计量研究院(NMIA)

体系区别

标准样品

标准样品分为16类：地质或矿产成份、物理特性与物理化学特性、钢铁成份、有色金属成份、化工产品成份(工业和化学气体、农药、化肥、试剂、助剂)、 煤炭石油成份和物理特性、环境化学分析(水、空气、土棍等)、建材产品成份分析(水泥、玻硝、陶瓷、耐火材料等)、核材料成份分析、高分子材料成份分析(塑料、橡胶、合成纤维、树贿等)、生物、植物、食品成份分析、临床化学、药品(西药、中药、萃药、生物药品等)、工程与技术特性、物理与计量特性、其他(上述未能涵益的)

标准物质

标准物质分为十三大类：钢铁、有色金属、建筑材料、核材料与方射性、高分子材料、化工产品、地质、环境、临床化学与医药、食品、能源、工程技术、物理学与物理化学。

行业标准样品

行业标准样品的编号各个行业有本行业的编号规则，有色为“YSS”代号，冶金为“YSB”代号。

冶金行业标准样品代号(YSB)按国家标准样品代号(GSB)的取义方式进行的，即取“冶金行业”的第一个字汉语拼音字母“Y”代替，后面两位汉语拼音与字母“SB”相同，该代号(YSB)。

国内外标准样品(物质)品牌

山东省冶金科学研究院有限公司是我国最早研制和销售标准样品(物质)的单位之一，也是开展金属及非金属材料分析测试工作、研究推广金属及非金属材料分析新技术、培养冶金分析人才的重要单位之一。

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标准样品(物质)的用途 

标准样品(物质)的作用：标准样品(物质)是具有准确量值的测量标准，是文字标准补充的实物标准，在化学及生物测量实验、物理研究、工程领域和测量等领域起着不可或缺的作用。

• 校准(设备或测量程序的校准)

• 建立计量溯源性
• 方法确认
• 给其他材料特性值进行赋值
• 测量或测量程序的质量控制
• 评定实验室的技术技能、考核分析操作人员技术水平
• 维持约定标尺

注：不是所有类型的标准样品(物质)都可以用于上述所有目的。在一个特定的测量过程中，标准样品(物质)仅能用于单一用途。

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标准样品(物质)的特点

标准样品(物质)的特点：

• 标准样品(物质)具有准确量值，一般是各个领域的测量标准。标准样品(物质)在化学、生物、工程和物理领域都发挥着十分巨大的作用。

• 标准样品(物质)种类多，数量大，仅化学成分量的就达数千以上，总体数量达12个数量级。

• 实用性强，用途广。标准样品(物质)可以在各个实验研究、工作条件下进行应用，既可以作为标准单位对测量仪器进行校准和检验，也可以用于测量过程中的测量评价。当然，实验室中的计量认证以及测量仲裁都可以使用标准样品(物质)。

• 具有很好的复现性。每个标准样品(物质)都可以按照规定的规格进行批量的备置，并且在用完后能够进行再行复制，能够很好的方便我们的使用。

• 标准样品(物质)的特点还有很多，作为国际和国家所制定的相关领域标准，标准样品(物质)不仅在各个领域都有着非常广泛的作用，同时对于我们的社会生产、学术和科技的发展都有着非常重要的意义。

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标准样品(物质)的选购

1、标准样品(物质)的选择

• 同一产品在市面上同时存在CRM和RM时，优先选择CRM。
• 由于CRM种类有限，而且进口CRM价格较高，需要RM补充，在大多数情况下，RM是可以替代CRM进行测量系统的校准、测量程序的评估、给其他材料赋值和质量控制，选择RM是一种经济可靠的做法。但RM取代不了CRM计量溯源性的建立、判断分析程序可能存在的系统效应(偏倚)。

2、选购、购买和验收标准样品(物质)时应考虑哪些因素

• 特性量的种类及定值方法：某些标准样品(物质)可能只适用某一特定方法或专属领域的应用，某些标准样品(物质)的值有特殊规定，如含结晶水的值，应对证书中该类说明加以注意，防止误选误用；

• 特性量水平：标准样品(物质)的特性量水平应与日常测量样品的水平匹配；

• 可接受的不确定度水平：标准样品(物质)特性量的相关不确定度水平应与日常测量中的精密度和正确度限度要求匹配；

• 基体及可能的干扰：标准样品(物质)用于开展方法确认、质量控制及一些基体效应较为严重的测量方法的校准时，基体应与日常测量样品基体尽可能接近；

• 形式：标准样品(物质)可制备成不同的形式，如冻干粉样品，制备方式的不同可能会导致相同特性在标准样品(物质)与真实样品中的行为差异，从而产生互换性问题，选购前应充分调研。

• 最小取样量：只要标准样品(物质)证书中规定了最小取样量，用于测量的取样量应不小于该最小取样量，因此选购时应考虑最小取样量是否能满足测量方法要求；

• 用量：标准样品(物质)的购买用量应满足整个实验计划中的应用，包括根据需要考虑的备样；

• 稳定性：选购前应确认所购买批次标准样品(物质)的有效期，避免使用时发生过期的情况。对于购买到的标准样品(物质)，在收到后应首先对照证书确认标准样品(物质)的运输条件符合要求。

3、标准样品(物质)的验收

外观验收：包装是否完好。

外观状态：如颜色、状态等是否发生变化，标识是否清晰。

内容验收：证书与实物的对应性；检查是否附有证书，证书与样品的标签是否对应。是否在有效期内。

质量验收：实验室人员实际使用，对其标准值验收。

运输条件：是否满足规定的要求。

4、标准样品(物质)的保存

标准样品(物质)应始终置于密闭的容器中，保存在阴凉干燥处。称完样品后应立即盖紧容器盖，存放在阴凉干燥处，避免标准样品氧化和水分的显著变化。具体贮存方法应严格按照证书上规定的执行。