化学测量溯源体系测量方法和比较方法 测量方法和比较方法是将不同层级的测量标准联系起来的重要手段。
(1) 基准测量方法 (PMM) 具有最高计量品质的测量方法。它的操作可以完全的被描述和理解,它的不确定度可以用SI单位表述,测量结果不依赖被测量的测量标准。
1995年之前,基准方法被称为权威方法或绝对方法,其准确度水平较其它方法高。
在基准方法中,通过写出一个描述测量等式,并采用SI单位来描述等式中的其它量,物质量的SI单位,摩尔(mole),就能表示出来。这样就将测量的结果与SI的基本单位联系了起来。例如,在库仑法中(对于一价物质)描述测量的等式是:
n=It/F
式中:I——电流,A;
t——时间,s;
F——法拉第常数,9.648×104 C/mol表示;
n——物质的量,mol。
这样,在讨论化学测量溯源性问题时,就没有必要强调复现摩尔的问题。使用正确的测量等式并且等式中的其它量或常数以SI单位表示,摩尔的复现就会自然地发生。
浊度计 |
探伤仪 |
无纸记录仪 |
热像仪 |
臭氧检测仪 |
手钳 |
温度计 |
有纸记录仪 |
示波器 |
粉尘计 | 气体
分析仪 |
温度表 |
色度计 |
温湿度计 |
噪音计 |
风速计 在物质量测量方法中,可能成为基准方法的有:
——同位素稀释质谱法(IDMS)
——库仑法
——重量法 [(a)气体混合物 (b) 重量法分析]
——滴定法
——冰点下降测定法
(2) 标准方法 (RMM)
经过系统地研究,确切而清晰地描述了准确测量特定化学成分量所必需的条件和过程的方法,其准确度和精密度能满足评价其他方法准确度和给一级标准物质赋值的要求。
(3) 有效方法 (VMM)
己被证明技术性能可以满足其应用目的的方法。如经过实验确认其选择性和适用性、测量范围和线性、检出限和精密度等技术参数能满足二级标准物质的定值要求。
(4) 各类检测用测量方法
为获得各类数据的操作程序。根据测量目的的要求,可以是标准方法、有效方法或其他自制定的方法。此类测量通常是溯源需求的源头。 比较方法通常在检定规程或是校准规范中规定。比较方法实质上也是测量方法。根据方法的原理和不确定度水平,比较方法可分为高精密度比较法和精密比较法。
(5) 化学成分测量的(基)标准
① 测量标准:为了定义、实现、保存或复现量的单位或一个或多个量值,用作参考的实物量具、测量仪器、标准(参考)物质或测量系统。
② 基准:具有最高计量学特性,其值不必参考相同量的其他标准,被指定的或普遍承认的测量标准。
③ 国家测量(基)标准:经国家决定承认的测量标准,在一个国家内作为对有关量的其他测量标准定值的依据。 国家测量(基)标准是测量溯源的对象,是构成测量溯源体系的关键要素。由于化学测量的特殊性,标准的特性量值是贮存在标准物质中,故化学测量溯源链中的测量标准常以标准物质的形式给出。
④ 标准物质:具有一种或多种足够均匀和很好确定了的特性值,用以校准设备、评价测量方法或给材料赋值的材料或物质。通常标准物质分为三个层级:
基准物质(PRM):具有最高计量品质,用基准方法确定量值的标准物质。此类标准物质一般都包括在国家有证标准物质中,符合基准和国家测量(基)标准的定义。
有证标准物质(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,每一种出证的特性值都附有给定置信水平的不确定度。 CRM通常是与基准物质的量值比较,或用两种以上不同原理的标准方法,或其他准确可靠方法定值的标准物质,其特性量值均匀、稳定,定值结果有较高的准确度水平。CRM符合国家测量标准的定义。
工作级标准物质(WRM):与CRM的量值比较,或用两种以上不同原理的有效测量方法,或其他可靠测量方法定值的标准物质。其一种或多种化学特性量值的均匀性、稳定性和量值准确度水平可满足分析检测仪器的校准,分析方法准确度评价,分析过程质量控制,分析检测结果溯源性保证的要求。我国二级有证标准物质相当于此类标准物质的水平,是溯源性定义中提及需与国家测量标准相比较的测量标准。
(6) 测量不确定度 测量不确度:表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。
不确定度也是测量结果的一部分,没有合理评定的不确定度的测量结果是不完整的结果,也是没有实际意义的结果。溯源链上任何一个环节如果不具有合理评定的不确定度,溯源性定义中的连续比较链将不可能存在。测量标准必须具有不确定度信息,否则将无法评定测量结果的不确定度,也不可能实现测量的溯源。尽管很难在示意图上表示出来,但测量不确定度确是溯源体系中重要的技术要素。像测量结果一样,它的产生过程或程序应在测量方法或比较方法中详细描述。由于化学测量的特殊性和复杂性,不确定度的评定具有很大的困难。因此,化学测量不确定度的评定原理和方法也应作为化学溯源体系研究的重要内容得到应有的重视。