标准物质(Reference Material, RM)和标准样品是分析测量、质量控制和认证认可领域的核心工具,用于校准仪器、验证方法和确保结果的可追溯性。根据国际标准化组织(ISO)指南30:2015《标准物质有关常用术语和定义》,标准物质是指具有一种或多个足够均匀且已确定特性值的物质或材料,用于校准测量装置、评估测量方法或赋值材料。 在中国,计量系统称其为“标准物质”(GBW系列),标准化系统称“标准样品”(GSB系列),二者本质相同,但微有差异(如编号和应用范围)。 本指南基于国家市场监督管理总局、中国国家计量科学研究院(NIM)和ISO指南(如ISO Guide 31:2015《标准物质证书及标签》、ISO Guide 33:2015《标准物质的使用》),提供标准物质/标准样品的定义、分类、选择原则、来源及应用要点,适用于CNAS/CMA认证实验室、环境监测、药品检验、食品检测等领域。
参考CNAS官网文档:标准物质/标准样品选择指南.pdf
标准物质/标准样品的定义与区别
定义
- 标准物质(RM):一种具有均匀性和稳定性,已确定一个或多个特性值(如纯度、浓度、粒度)的物质,用于测量溯源和方法验证。特性值附有不确定度(U),确保准确性。
- 标准样品:实物标准,提供参照值,用于产品检验和质量控制,常用于复杂基体(如土壤、食品)模拟真实样品。
区别
标准物质和标准样品英文均为Reference Material,由ISO/REMCO委员会管理。在中国,二者有以下微小差异(参考JJF 1342-2012《标准物质研制(生产)单元通用技术要求》):
方面 | 标准物质 (GBW) | 标准样品 (GSB) |
---|---|---|
编号 | GBW + 大类号 + 小类号 + 顺序号 + 批号(如GBW 10001a) | GSB + 分类号(如GSB 04-1234-2005) |
分类 | 10大类(如A综合、B农林),计量导向 | 10大类(如A综合、B农林),标准化导向 |
应用重点 | 计量溯源、仪器校准,强调不确定度 | 产品检验、方法验证,模拟真实基体 |
证书内容 | 特性值、不确定度、溯源链(ISO Guide 31) | 性能数据、适用范围,附使用说明 |
相似性 | 均需均匀性、稳定性测试,符合ISO Guide 35 | 均需均匀性、稳定性测试,符合ISO Guide 35 |
注意:二者可互用,但选择时需匹配应用场景。对照品(用于药品鉴定)和标准品(纯化学品)是其子类,前者强调身份确认,后者用于定量分析。
分类
标准物质/标准样品按用途、形式和特性分类,参考国家标准GB/T 15000-2018《标准样品工作指南》和JJF 1006-2011《标准物质及其证书的通用技术要求》:
1. 按用途分类
- 一级标准物质:最高计量基准,用于国家计量院校准(如纯度99.99%的苯标准物质)。
- 二级标准物质:用于方法验证和仪器校准(如环境监测中的重金属标准溶液)。
- 认证参考物质(CRM):有证标准物质,附国际认可证书,用于能力验证(如食品中农残标准样品)。
2. 按形式分类
- 纯物质:高纯化学品(如苯酚标准品,纯度≥99.5%)。
- 溶液:预配标准溶液(如1mg/L铅标准溶液,便于使用)。
- 基体样品:模拟真实样(如土壤中镉标准样品,含基体干扰)。
- 气体/固体:气体标准(如CO2混合气)、固体粉末(如煤质标准样品)。
3. 按领域分类(中国标准)
- 综合类 (A):通用计量标准。
- 农林类 (B):农药残留标准样品。
- 化工类 (G):有机溶剂标准物质。
- 环保类 (Z):水质、土壤污染物标准样品。
- 食品类 (X):营养素、添加剂标准。
选择原则
选择标准物质/标准样品需遵循ISO Guide 33:2015《标准物质的使用》和国家计量规范JJF 1342-2012,确保准确性和可追溯性。 以下是专家级选择指南:
1. 匹配测量需求
- 特性值:选择特性值(如浓度、纯度)与待测样品相近的物质,确保不确定度U ≤ 测量方法不确定度的1/3(GUM原则)。
- 基体匹配:复杂样品优先基体标准样品(如食品检测用谷物基体农残标准),避免基体效应干扰。
- 示例:环境水质检测Cd,选择GSB 04-1741-2004(Cd标准样品,浓度10mg/kg,U=0.5mg/kg)。
2. 评估不确定度与稳定性
- 不确定度:优先CRM(有国际溯源),U值在证书中明确。非CRM需用户验证。
- 稳定性:检查证书中稳定性数据(如加速老化测试),存储条件匹配(如冷藏4°C)。
- 均匀性:批量标准需均匀性测试报告,确保子样一致性(ISO Guide 35)。
3. 符合法规与认证要求
- CNAS/CMA实验室:标准物质需溯源至国家基准,符合CNAS-CL01:2018条款7.5(测量溯源)。
- 药品/食品:参考《中国药典》(2020版),标准物质单元包装一次使用。
- 环保:符合HJ 91-2002,选择NIM认证的环保类GSB标准。
4. 成本与可用性
- 优先级:CRM > 国家标准物质 > 商业标准品。
- 预算:纯物质100-500元/瓶,基体样品500-2000元/瓶。
- 保质期:选择剩余有效期≥80%的产品,避免过期风险。
选择流程
- 确定需求:明确测量参数(如Pb浓度)、方法(如ICP-MS)。
- 查询数据库:国家标准物质资源共享平台(www.nssrc.org.cn)或蒲标网(db.ouryao.com)。
- 验证证书:检查溯源链、不确定度、稳定性。
- 测试适用性:实验室验证(均匀性、稳定性测试)。
- 采购与记录:从授权供应商购买,保存使用记录5年。
来源与采购
主要来源
- 国家机构:中国国家计量科学研究院(NIM),提供GBW/GSB系列,官网www.nim.ac.cn。
- 商业平台:蒲标网(db.ouryao.com,提供药品标准物质);丁香通(www.biomart.cn,生物标准物质)。
- 国际:NIST(美国)、IRMM(欧盟),进口需海关认证。
- 查询工具:国家标准物质资源共享平台,搜索关键词+领域(如“Pb 水质标准物质”)。
采购注意
- 认证供应商:选择有ISO 17034:2016资质的生产者。
- 证书完整:附计量证书、SDS安全数据表。
- 存储:按证书要求(如-20°C密封),定期复测稳定性。
应用要点
1. 在实验室认证中的应用
- CNAS/CMA:用于能力验证(CNAS-GL003:2018)和方法验证,确保不确定度评估符合CNAS-CL07:2019。
- 示例:新能源实验室用GBW 10015(硅标准物质)校准XRF光谱仪。
2. 风险管理
- 过期风险:使用前检查保质期,过期需重新验证。
- 污染风险:溶液临用前配制,避免挥发损失。
- 追溯:记录批号、使用日期,符合ISO Guide 80:2014。
3. 行业示例
- 环境检测:选择GSB Z 07-1234-2005(土壤pH标准样品),验证酸碱度方法。
- 药品检验:用《中国药典》标准物质(如阿司匹林纯度标准),确认含量测定。
- 食品:GSB 15-1234-2010(苯并[a]芘标准样品),检测多环芳烃。
总结
标准物质/标准样品的选择需基于测量需求、特性匹配、不确定度评估和法规合规,确保分析结果的准确性和可追溯性。优先CRM和国家标准(如GBW/GSB系列),通过NIM或蒲标网采购。实验室在CNAS/CMA认证中,必须使用合格标准物质支持方法验证和校准。建议定期更新库存,参考ISO Guide 33:2015进行适用性测试。成功应用可提升实验室公信力,支持国际互认。
参考来源:
- 中国国家计量科学研究院:www.nim.ac.cn
- ISO Guide 30:2015《标准物质有关常用术语和定义》
- JJF 1342-2012《标准物质研制(生产)单元通用技术要求》
- 蒲标网:db.ouryao.com(药品标准物质)
- 丁香通:www.biomart.cn(生物标准物质)