浅析化学测量的溯源性与分析仪器校准论文_陈瑞欢

(广东省计量科学研究院 广东广州 510405)

摘要:化学成分与物质的固有特性间存在密切联系,同时对广义的环境及健康均有一定影响。化学成分测量较为常用的方式为分析测量,但该方法的溯源性及可比性辨别至今仍是一项难点内容,同时也应重视分析仪器的校准工作。本文主要从化学测量的溯源性及分析仪器的校准措施两方面内容进行论述,目的在于提高化学测量结果质量,为后续试验研究奠定扎实基础。

关键词:化学;测量;溯源性;仪器校准

同物理测量相比,化学测量更具多样化特性,即不仅需要辨别物质特定存在的多种成分及质量,同时也需要测量其理化特征。二十世纪九十年代初,国际标准化组织对计量指标进行了明确,规定测量溯源性视为质量的根基。同时,化学分析需要多样仪器协同作用,内涵大量温度参数、压力参数等数值,为保证结果的准确性,应做好分析仪器的校准工作。以下简要针对上述两方面内容进行分析,供参考。

一、化学测量的溯源性

(一)测量溯源性的概念

想要使测量结果具有时间、空间可比性,根本在于将测量数据全部整合至一些稳定、相同的测量标准或参考标准上。借助不确定度明确、连续的一条比较链使测量数据、测量标准值可以同国际测量参考标准联系在一起[1]。由此可推断以下几点认知:(1)溯源性属于人为对测量结果赋予的特性,其目的在于确保结果数据的可靠性与质量,反之可认为,可靠、质量高的测量结果应具溯源性;(2)获得的各个可溯源测量结果需具备评定合理的不确定度。假如测量结果不具有不确定度,则其属于不完整结果;(3)为更好实现测量的溯源性,应具有能够同测量结果关联的参考标准,一般为国际化标准或国家标准;(4)为联系测量结果及参考标准,需借助比较方法构成基础比较链,也就是溯源链。应保证该链接不间断。溯源属于一项由下至上的自愿活动,如果测量结果具有溯源性,则该结果可视为可靠、准确结果。

(二)化学测量溯源性的创建

一项化学分析一般包含很多操作内容,如:测量样品的质量、准照实验要求制备样本溶液、测量制备样本体积、利用浓度确定标准物进行仪器校准、计算样本浓度等。由此可知,化学分析过程需要进行一系列测量活动,并且满足相应化学条件要求,如实验室温度、湿度、实验时间等[2]。创建化学测量溯源性即保证全部实验内容、复现值能够溯源至可靠的测量标准。其过程大致包含以下几点内容:(1)可靠的测量应明确待测物质量,同时标明测量要求的不确定度;(2)待测物明确后应合理选择测量方式,通常应结合多种因素进行综合考量,如经费、客户要求等;(3)明确不同影响量。不同影响量对测量结果均会产生一定影响,需对其重要程度进行辨别。(4)选择应用适当的参数标准。参数标准选取的合理性取决自分析者进行测量操作或复现特定实验值是应控制的级别。控制级别指的是测量实验室能够接纳的不确定度。(5)对结果不确定度进行评定。要求评定各参数不确定度对结果总不确定度的影响,考量全部参考标准的影响,同时证明总不确定度符合相应使用要求。

二、化学分析仪器校准

仪器校准工作指的是在使用仪器检测样本含量前,先利用标准物检测仪器的信号。化学分析仪器校准工作大致包含以下三方面内容:

(一)测量范围的常见差值

目前化学测量多选用分析仪器进行操作,该仪器属于通用测定装置,具有明确的信号示值,而不是参数量值[3]。测量操作时,应谨慎标注示值信号,认真筛选,将其与关联量值之间创建函数,将信号转变为测得量值后得到参数。但在实际测量时,测量获取的差值容易表征成标准偏差或平行差,那么,需认真分析仪器测量潜存的差值,包括有:(1)当测定物选择完毕后,其自身特有的成分量可视为均衡情况,成分稳定。通过取样后获得消除偏差。样本属于测定总体,可忽略其隐藏的差值、不确定差值等。(2)通过仪器测定,能够去除特定范围内的示值偏差。待测样本同相应标准物互相形成匹配,如此,可消除基体效应造成的影响及干扰物造成的影响。通常标准物量值自身可以减小不确定度。拟定选择最佳校准流程,绘制校准曲线。测得结果应与相应统计标准相吻合,遵照程序进行计算,获取测量结果。(3)检定、分析过程中,可能存在潜存范围的疏漏差值、也可能存有系统自带的偏差等。通过反复测量计算,重复测量全过程,能够减小该偏差情况。

(二)样本基体效应及处理方法

基体效应指的是样本化学分析进入仪器设备前需对其进行预处理,通常有:研磨、混合、称重、标注、溶解、稀释、萃取等[4]。为了确保仪器设备检测质量,需利用与样本化学、物理性质相近的标准物进行校准,通常可采用以下三种方法:(1)样本稀释法。该方法选择同标准物制备一致的溶液对样本提取物进行稀释。需注意的是,样本内待分析物应具备较高浓度,稀释以后并不会使其浓度接近仪器设备的检测限定值;(2)基体匹配法。该方法指的是校准所用标准物的基体成分同待检样本基体成分相近,在校准标准物内添加待检样本的基体;(3)标准添加法。一般该方法适用于基体成分与样本成分不明时运用。将需待测样本视为校准基体,获取结果构筑标准曲线,让校准基体内分析物同样本内分析物行为统一。其把样本分成若干等量份额,将其中一组放置一旁,剩余添加量值确定的已知校准标准,在全部样本内加入纯溶剂使其体积统一,再利用常规方法进行仪器分析,记录仪器信号,绘制校准物曲线图。利用最小二乘法对各数据点进行拟合计算。推断仪器信号为0时添加校准物的数值,由此得出未添加标准样品的待分析物量值。

(三)校准过程中不确定度要求

结果分析总不确定度数值等于校准标准物仪器检测不确定度与样本仪器检测不确定度的方差合成[5]。其公式为:

例如,需检测植物油或动物油样本内1mg/kg的p预期含量,则应选择p-DDE作为标准溶液,同时要求p-DDE不确定度数值为±10%,依上述公式可知,校准不确定度值不可高于此数值。实验经验指出,通过样本制备获取的标准不确定度一般数值趋于10%,那么需尽量忽略由仪器校准获得的不确定度数值。分析公式可知,如标准不确定度低于样本不确定度0.3倍,则标准不确定度对总不确定度的意义可忽略。

总结:

总而言之,在进行化学测量活动时,仪器布设通常汇聚在一起,同时进行固定,极难挪动,同其它测量活动比较,化学测量仪器自身体积较大,构架极为复杂,加之对环境要求十分严格,检验操作比较困难。在测量期间,应确保其溯源性,慎重操作,保证与预定环境要求相符,同时做好分析仪器的校准工作,及时判断测量期间潜存的差值,尽快纠正,保证结果正确。因此,对化学测量溯源性、分析仪器校准两方面内容进行论述是值得相关工作人员深入分析的内容。

参考文献:

[1]罗明.低含量(μg/L)级总有机碳分析仪校准方法的研究[D].上海交通大学,2016.

[2]童清,陈宝荣,王清涛.酶学参考测量系统量值传递方法的研究[J].中华检验医学杂志,2014,(2):110-114.

[3]王凡,丛琳琳.量值溯源在化学分析测量中的作用及其影响[C].//2015全国化学分析计量技术研讨会论文集.中国兵器工业集团第52研究所,2015:64-66.

[4]毕经亮.冶金分析仪器检定/校准中若干问题的探讨[J].化学分析计量,2015,(6):87-90.

论文作者:陈瑞欢

论文发表刊物:《科技研究》2018年10期

论文发表时间:2019/1/3

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