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計量檢測中的標準物質，具有什么作用？
2022-12-06 11:00
在分析化學之中，標準物質是溯源鏈的主要組成部分。它的計量特性，特別是所提供的特征值的不確定性及其在追溯層次中的位置，是分析計量檢測質量保證關注的焦點。標準物質提供的特征值的不確定度必須已知，并滿足計量檢測要求。因此，可以根據不確定度（越小越好，但評價必須合理）和根據不確定度報告的可靠性和驗證結果對標準物質進行分類。
ISO指南33之中提出的經認證的標準物質在計量中的作用—國際標準化組織編寫的“經認證的參考材料的使用”（ISO）標準材料委員會包括：
存儲和傳輸屬性值信息
根據定義，參考材料具有一個或多個精確計量檢測的特征量。一旦確定了標準物質中的特征量，它們將在有效期之內存儲在標準物質之中。當這個CRM從一個地方發送到另一個地方使用時，它攜帶的數量也被傳輸。規定的不確定度范圍之內，有證標準物質的特征值可作為實驗室棟比對的標準值，也可用于量值傳遞。因此，標準物質促進了數量隨時間和空間的轉移，類似于計量檢測儀器和材料的秤的轉移。
保證計量檢測可追溯性
實驗室應控制和校準或驗證一定數量的儀器，以確保所進行的計量檢測可追溯性。但是要在所有具體的必要環節之上做到這一點是非常困難的。這一任務可以大大簡化使用已建立可追溯性的認證參考材料。標準物質（基體）必須盡可能接近實際被測樣品，以抵消基體效應，從而覆蓋所有可能引起計量檢測誤差的問題。當然，用戶對標準物質和未知樣品的計量檢測應使用相同的分析計量檢測程序。因此，參考物質的作用與其他工業計量實驗室之中使用的傳遞標準相同，允許在規定的不確定度范圍之內進行比較計量檢測。標準物質還提供了一種可行的方法來確定分析或過程測試計量檢測的不確定度。
復現國際單位
國際單位制基本單位的再現依賴于物質和材料。當今世界的主要計量都是在國際單位制的框架之內進行的。截至2013年，SI已確認7個基本單位。這些基本單位的定義涉及到一些物質，如：鉑銥合金，這是用來制造公斤原型。銫-133，用來定義秒。水，用來定義開爾文等。這些物質在基本計量學中的使用與在其他類型計量學中的標準物質的使用相同。
定義并再現常規刻度
今天，國際單位制不能涵蓋所有的工程特征量，有些工程特征量的單位需要特別約定。為了方便地實現實際計量檢測，一般通過標準物質建立約定的刻度，并在國際推薦書或標準文件之上寫明給定值。全球公認的復制商定比額表固定點的參考資料具有廣泛的國際一致性。這一約定尺度的重現和傳遞，主要取決于尺度固定點的標準物質和計量檢測方法或計量檢測過程的技術規范。在工程量計量檢測之中，標準物質的作用不僅僅是再現約定的比例尺，還可用于計量檢測儀器的校準或作為實際樣品計量檢測的工作標準。約定尺度的例子有很多，這里僅舉幾個例子來說明標準物質的特殊作用。
1、濁度單位：國際標準化組織制定的標準（ISO7027）之中定義了濁度的單位。單位的復發率取決于。甲馬嗪標準溶液。標準溶液的濁度為400FAU或FNU，將標準溶液稀釋之后得到一系列刻度固定點，以滿足不同濁度樣品的測定要求。如果使用的儀器計量檢測衰減光，則再現的是甲嗪衰減濁度單位（FAU）。如果計量檢測漫射光，則再現甲嗪濁度單位（FNU）。
2、pH標度:由于單離子的活性不能通過實驗計量檢測，所以pH值不是一個精確的物理量。為了使計量檢測的pH值有意義，通常使用商定的pH值刻度。該標度由標準溶液定義，該標準溶液被指定為精確的pH值。通過測量氫電極和銀/氯化銀電極組成的電池在消除液結電位之后的電動勢，按約定的方法計算，即可得到pH值。
各國的國家標準規范都規定了標準溶液pH值的配制和賦值方法。這些標準溶液的認證值在pH單位的千分之3、辛烷值記數法：辛烷值是燃料油的一項重要技術指標。美國材料試驗協會（ASTM）使用標準燃料油和標準測試方法定義和再現辛烷值，得到了業內專業人士的認可，并在全球范圍之內得到采用。根據上述標準試驗方法的要求，在特定的實驗條件之下，將已知辛烷值的燃料油與AsTM標準燃料油的混合物的爆震聲進行比較，從而確定燃料油的辛烷值。ASTM標準燃料油的辛烷值可追溯至美國國家標準與技術研究所（NI ST）。正庚烷標準物質（SRM 1815）和異辛烷標準物質（SRM 1816）。
4、煤的燒結力：煤的燒結力是硬煤分級的重要技術指標。Roga試驗方法已在世界各國得到廣泛應用。Roga測試方法基于具有特定物理性能和化學成分的無煙煤參考物質。將試樣與無煙煤標準物質混合，按規定的試驗設備和程序燒結，由燒結之后的殘渣計算出羅加指數，從而實現對煤的燒結力的測定。國際實用溫度標度和國際實用鹽標度是相似的商定標度。
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