[科普中国]-基准物质

基准物质(praimary standard)是分析化学中用于直接配制标准溶液或标定滴定分析中操作溶液浓度的物质。 基准物质的定义越来越准确，分类明确，在许多领域有着重要的作用。

基准物质概念的起源自1906年美国标准局(NBS)正式制备和颁布了第一批铸铁、转炉钢等五种标准物质(当时称标准铁样)以来，标准物质的发展已经历了近100年的历史。标准物质作为现代计量科学的一个重要分支和标准化技术的一个组成部分，经历了从简单到复杂、由不成熟到成熟、不断创新，不断开拓新的技术领域的漫长历程。目前标准物质已在化学测量、生物测量、工程测量与物理测量领域显示出促进测量技术发展，保证测量结果的可靠性和有效性，保证国家之间、部门之间、商品交换或技术交流之间、生产过程控制的不同时间之间的分析结果的可比性和一致性方面发挥了巨大的作用，从而在国际贸易、环境保护、人民健康和安全等方面获得了巨大的经济效益和社会效益。

而实验室认可活动1946年始于澳大利亚，经过近60年的发展，国际上已将其作为通行的对检测和校准实验室能力进行评价和正式承认制度，一些发达国家更将实验室认可体系、计量体系与标准体系视为国家经济发展的重要“技术基础设施”。我国实验室认可体系经过十多年的发展，实现了由分散到集中，由国内到国外，由弱小到壮大的飞跃，为完善我国日益形成的校准和检测市场，提高我国实验室的校准和检测水平，促进国际贸易和经济增长作出了贡献。其权威性也日益得到广大实验室、社会各界、政府部门和国际同行的认可，在认可数量、认可质量和认可有效性方面进入了一个更高水平，并扩大了国际互认的范围。

在最新版ISO/IEC17025：2005《检测和校准实验室能力的通用要求》中，直接涉及标准物质的有近十条，而且将标准物质与参考标准单独列为技术要求条款(5.6.3)，足见标准物质对实验室认可的重要性。

基准物质在不同领域的多种定义根据ISO指南，标准物质及有证标准物质的定义如下：

标准物质(ReferenceMaterial，RM)———具有一种或多种足够均匀和很好确定了的特性值，用以校准测量装置，评价测量方法或给材料赋值的材料或物质。

有证标准物质(CertifiedReferenceMaterial，CRM)———附有证书的标准物质，其一种或多种特性值用建立了溯源性的程序确定，使之可溯源到准确复现的表示该特性值的测量单位，证书上给出的每个特性值都附有给定置信水平的不确定度。

对于RM或CRM，在我国的不同行业、不同的领域有不同的称谓。计量工作者通常将其称为“标准物质”，并采用与上述ISO指南-30相一致的定义[4]；而标准化工作者则更习惯将其称为“标准样品”(简称“标样”)，并在GB/T15000.2-1994[5]中给出如下定义：标准样品(RM)———是具有足够均匀的一种或多种化学的、物理的、生物学的、工程技术的或感官的等性能特征，经过技术鉴定，并附有说明有关性能数据证书的一批样品。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，并经国家标准化管理机构批准的标准样品。

从以上定义看，它们既有计量学方面的特性，又有标准化方面的内涵。就冶金、有色金属等行业而言，两者没有本质区别，其英文的描述也是相同的(RM、CRM)；对研制工作者来说，其研制程序是相同的，对其内在质量要求也是一样的；对使用者而言，其作用也是相同或相近的。所不同的只是目前管理的机构、申批程序不同，强调的侧重点略有差异。

基准物质必须符合的要求基准物质是一种高纯度的，其组成与它的化学式高度一致的化学稳定的物质（例如一级品或纯度高于一级品的试剂)。

基准物质应该符合以下要求：①组成与它的化学式严格相符。若含结晶水，其结晶水的含量也应该与化学式相符合，例如：。②纯度足够高，主成分含量在99.9%以上，且所含杂质不影响滴定反应的准确度。③性质稳定，例如，不易吸收空气中的水分，二氧化碳以及不易被空气中的氧所氧化。④参加反应时，按反应式定量地进行，不发生副反应。⑤最好有较大的摩尔质量，在配制标准溶液时可以称取较多的量，以减少称量的相对误差。12

常用基准物质及分类常用的基准物质有银、铜、锌、铝、铁等纯金属及氧化物、重铬酸钾、碳酸钾、氯化钠、邻苯二甲酸氢钾、草酸、硼砂等纯化合物。20世纪50年代以后，不少人考虑到电量（库仑数）可以准确测量，建议用库仑作为一种实用的基准物质，代替一些纯的化学试剂。

一般地，标准物质可以分为三类：

1、化学成分标准物质，如金属、化学试剂等

2、理化特性标准物质，如离子活度、粘度标样等

3、工程技术标准物质，如橡胶、音频标准等

按照形态来分，标准物质可以分为标准溶液、标准气体、固体标准物质。3

基准物质的重要作用标准物质是具有准确量值的测量标准,它在化学测量、生物测量、工程测量与物理测量领域得到了广泛的应用,标准物质作为具有准确量值的计量标准，是化学计量的重要组成部分和量值传递与溯源的一种重要手段，广泛应用于国民经济和社会发展的各个方面。其主要作用在于：

1、保存和传递特性量值，建立测量溯源性

标准物质是特性量值准确、均匀性和稳定性良好的计量标准，具有在时间上保持特性量值，在空间上传递量值的功能。通过使用标准物质，可以使实际测量结果获得量值溯源性。

2、保证测量结果的一致性、可比性

通过校准测量仪器，评价测量过程，由标准物质将测量结果溯源到国际单位（si）制，保证测量结果的一致性、可比性，从而达到量值统一。

3、研究与评价测量方法

标准物质可作为特性量值已知的物质，用于研究和评价测量这些成分或特性的方法。从而判断该方法的准确度和重复性，并通过验证和改进测量方法的准确度，评价检测方法在特定场合的适应性，促进了校准方法和测试技术的发展。

4、保证产品质量监督检验的顺利进行

在生产过程中，从工业原料的检验、工艺流程的控制、产品质量的评价、新产品的试制到三废的处理和利用等都需要各种相应的标准物质保证其结果的可靠性，使生产过程处于良好的质量控制状态，有效地提高产品质量。

另外，标准物质在产品保证制定验证与实施方面，在产品检验和认证机构的质量控制和评价方面，在使用室认可工作方面都发挥着重要作用。4

本词条内容贡献者为:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大学