化學(xué)測量溯源體系測量方法和比較方法 測量方法和比較方法是將不同層級的測量標準聯(lián)系起來(lái)的重要手段。
(1) 基準測量方法 (PMM) 具有最高計量品質(zhì)的測量方法。它的操作可以完全的被描述和理解,它的不確定度可以用SI單位表述,測量結果不依賴(lài)被測量的測量標準。
1995年之前,基準方法被稱(chēng)為權威方法或絕對方法,其準確度水平較其它方法高。
在基準方法中,通過(guò)寫(xiě)出一個(gè)描述測量等式,并采用SI單位來(lái)描述等式中的其它量,物質(zhì)量的SI單位,摩爾(mole),就能表示出來(lái)。這樣就將測量的結果與SI的基本單位聯(lián)系了起來(lái)。例如,在庫侖法中(對于一價(jià)物質(zhì))描述測量的等式是:
n=It/F
式中:I——電流,A;
t——時(shí)間,s;
F——法拉第常數,9.648×104 C/mol表示;
n——物質(zhì)的量,mol。
這樣,在討論化學(xué)測量溯源性問(wèn)題時(shí),就沒(méi)有必要強調復現摩爾的問(wèn)題。使用正確的測量等式并且等式中的其它量或常數以SI單位表示,摩爾的復現就會(huì )自然地發(fā)生。
濁度計 |
探傷儀 |
無(wú)紙記錄儀 |
熱像儀 |
臭氧檢測儀 |
手鉗 |
溫度計 |
有紙記錄儀 |
示波器 |
粉塵計 | 氣體
分析儀 |
溫度表 |
色度計 |
溫濕度計 |
噪音計 |
風(fēng)速計 在物質(zhì)量測量方法中,可能成為基準方法的有:
——同位素稀釋質(zhì)譜法(IDMS)
——庫侖法
——重量法 [(a)氣體混合物 (b) 重量法分析]
——滴定法
——冰點(diǎn)下降測定法
(2) 標準方法 (RMM)
經(jīng)過(guò)系統地研究,確切而清晰地描述了準確測量特定化學(xué)成分量所必需的條件和過(guò)程的方法,其準確度和精密度能滿(mǎn)足評價(jià)其他方法準確度和給一級標準物質(zhì)賦值的要求。
(3) 有效方法 (VMM)
己被證明技術(shù)性能可以滿(mǎn)足其應用目的的方法。如經(jīng)過(guò)實(shí)驗確認其選擇性和適用性、測量范圍和線(xiàn)性、檢出限和精密度等技術(shù)參數能滿(mǎn)足二級標準物質(zhì)的定值要求。
(4) 各類(lèi)檢測用測量方法
為獲得各類(lèi)數據的操作程序。根據測量目的的要求,可以是標準方法、有效方法或其他自制定的方法。此類(lèi)測量通常是溯源需求的源頭。 比較方法通常在檢定規程或是校準規范中規定。比較方法實(shí)質(zhì)上也是測量方法。根據方法的原理和不確定度水平,比較方法可分為高精密度比較法和精密比較法。
(5) 化學(xué)成分測量的(基)標準
① 測量標準:為了定義、實(shí)現、保存或復現量的單位或一個(gè)或多個(gè)量值,用作參考的實(shí)物量具、測量?jì)x器、標準(參考)物質(zhì)或測量系統。
② 基準:具有最高計量學(xué)特性,其值不必參考相同量的其他標準,被指定的或普遍承認的測量標準。
③ 國家測量(基)標準:經(jīng)國家決定承認的測量標準,在一個(gè)國家內作為對有關(guān)量的其他測量標準定值的依據。 國家測量(基)標準是測量溯源的對象,是構成測量溯源體系的關(guān)鍵要素。由于化學(xué)測量的特殊性,標準的特性量值是貯存在標準物質(zhì)中,故化學(xué)測量溯源鏈中的測量標準常以標準物質(zhì)的形式給出。
④ 標準物質(zhì):具有一種或多種足夠均勻和很好確定了的特性值,用以校準設備、評價(jià)測量方法或給材料賦值的材料或物質(zhì)。通常標準物質(zhì)分為三個(gè)層級:
基準物質(zhì)(PRM):具有最高計量品質(zhì),用基準方法確定量值的標準物質(zhì)。此類(lèi)標準物質(zhì)一般都包括在國家有證標準物質(zhì)中,符合基準和國家測量(基)標準的定義。
有證標準物質(zhì)(CRM):附有證書(shū)的標準物質(zhì),其一種或多種特性值用建立了溯源性的程序確定,使之可溯源到準確復現的表示該特性值的測量單位,每一種出證的特性值都附有給定置信水平的不確定度。 CRM通常是與基準物質(zhì)的量值比較,或用兩種以上不同原理的標準方法,或其他準確可靠方法定值的標準物質(zhì),其特性量值均勻、穩定,定值結果有較高的準確度水平。CRM符合國家測量標準的定義。
工作級標準物質(zhì)(WRM):與CRM的量值比較,或用兩種以上不同原理的有效測量方法,或其他可靠測量方法定值的標準物質(zhì)。其一種或多種化學(xué)特性量值的均勻性、穩定性和量值準確度水平可滿(mǎn)足分析檢測儀器的校準,分析方法準確度評價(jià),分析過(guò)程質(zhì)量控制,分析檢測結果溯源性保證的要求。我國二級有證標準物質(zhì)相當于此類(lèi)標準物質(zhì)的水平,是溯源性定義中提及需與國家測量標準相比較的測量標準。
(6) 測量不確定度 測量不確度:表征合理地賦予被測量之值的分散性,與測量結果相聯(lián)系的參數。
不確定度也是測量結果的一部分,沒(méi)有合理評定的不確定度的測量結果是不完整的結果,也是沒(méi)有實(shí)際意義的結果。溯源鏈上任何一個(gè)環(huán)節如果不具有合理評定的不確定度,溯源性定義中的連續比較鏈將不可能存在。測量標準必須具有不確定度信息,否則將無(wú)法評定測量結果的不確定度,也不可能實(shí)現測量的溯源。盡管很難在示意圖上表示出來(lái),但測量不確定度確是溯源體系中重要的技術(shù)要素。像測量結果一樣,它的產(chǎn)生過(guò)程或程序應在測量方法或比較方法中詳細描述。由于化學(xué)測量的特殊性和復雜性,不確定度的評定具有很大的困難。因此,化學(xué)測量不確定度的評定原理和方法也應作為化學(xué)溯源體系研究的重要內容得到應有的重視。