提高化学计量仪器溯源能力的方法与实践探讨

陈曦 卢放

摘 要：在当前社会发展过程中，各行各业应用的化学设备不断增多，需要化学计量提供技术保障，在食品、工业、农业等方面的应用更加广泛。本文介绍了化学计量设备的特点，提出了几点化学计量设备溯源能力方法实践的强化策略，希望能够为相关人员提供参考。

关键词：化学计量仪器;溯源能力;方法与实践

分类号：TS201.6

前言

物质化学成分分析对于物质定性有着直接影响，同时和产品质量、生态环境以及人类健康有着直接关联。由于化学成分分析工作的频率不断增加、范围不断扩大，因此，在化学测量数据可靠性方面有着更加严格的要求。然而实现化学测量可比性与可溯源性具有较大难度，需要相关人员加以重视[1]。

一、化学计量设备特点

对于化学计量仪器而言，在量值溯源方面，除了分光光度计及旋光仪等有标准滤光片、旋光管外，其他仪器大多借助国家标准物质溯源量值。开展化学计量工作，标准物质一般发挥“量具”作用，所以各类化学有证标准物质，是化学测量工作得到可靠数据的关键标准，同时也是相关化学仪器校准过程中，向SI测量单位溯源的关键载体。

另外，在化学仪器检定过程中，所用计量标准设备基本上是借助独立保存各种量值的相关标准器以及标准物质构成。化学计量工作主要是借助间接测量方式开展，部分测量内容存在破坏性，比如水质仪器，标准物质基本上需要进行消解处理之后才可以开展测量工作，开展相似计量工作时，极易导致出现系统误差问题，所以需要科学处理测量仪器选取、样品选取和处理等工作，在相关工作人员技术能力方面的要求也较为严格。

二、化学计量设备溯源能力方法实际实践的强化策略

1.比对法

主要用于标准物质量程与性质无法满足需要情况下的测量工作。比如在线电导率设备主要用于纯水水质测量工作，量程较低，基本上低于20μS/cm。我国现阶段，基于25℃条件，133.2μS/cm是我国标准溶液的最小值。但美国与我国在有关方面的标准存在差异，基于25℃条件，美国NIST的标准溶液为5μS/cm，然而该标准溶液在与空气接触之后，会导致数值出现较大差异，进而难以开展比较工作[2]。对此，可以选择美国流动池实验室电导率仪，借助100μS/cm标准，以该设备为标准，对被较设备进行串接处理，进行读数，同时给出校准数据。

2.替代法

在实践过程中，对于标准物质并非为普遍适用的状态时，可以选择替代法提升化学计量仪器的溯源能力。例如，使用荧光检测器开展检测工作时，如果选定现有规定的标准物质开展检定工作，难以达到预期目标。如果将检测仪器接头拆除，然后重新安装，将会增加操作的复杂性，并在一定程度上提升因重新安装而导致设备漏气、破坏的风险，且对其进行恢复时的难度较大。基于这一情况，需要具体的工作人员适当使用替代法开展检测工作，在检出限与重复性方面进行校准，拓展标准物质适用范围。除此以外，在具体操作时，需要提高相关人员的专业素质，对于国家相关的检测标准、仪器操作要求、替代法的使用要点等，能够详细掌握，操作规范且数量，尽量减少人工操作带来的影响。

3.经典化学比较法

对于化学计量设备，主要是按照物质的理化性质等对物质结构、含量、构成等级信息进行测量的仪器，即各个仪器均具有独特化学反应原理。因此，对于水中挥发酚、氰化物、重金属、氨氮、余氯等测量仪器，虽然校准规范与检定规程不足，然而可以借助检验标准寻找经典化学法，通过选择标准规定试剂，严格根据标准方法，即能够借助经典化学法对目标物质含量进行准确测量，并以此为标准有效校准仪器。比如，校准余氯分析仪，可以借助GB11检验方法的DPD开展。选择优级纯高锰酸钾标准储备液并对相应显色试剂进行配置，之后借助紫外分光光度计开展测量工作，获得样品中余氯试剂含量，进行有效比较，即能够有效校准仪器。现阶段此类分析设备的生产厂家较多，为了降低用户工作量，均会对显色试剂进行商品化处理，加之不同主机生产质量各有不同，导致测量结果发生较大差异。因此，具体的检测人员在开展检测工作时，应将经典分析法设定溯源标准的重要性、可靠性以及可行性充分体现出来[3]。

4.能力验证法

該方法在标准物质不足情况下具有良好适用性，在电解质、血气、血细胞以及其他临床分析仪器方面具有广泛应用。此类设备标准物质为生化领域，所以生产难度较大，因此，主要选择自带质控样开展定期校准工作。然而由于生产厂商较多，并且有较多品牌。现阶段，我国相应标准物质无法统一，因此缺乏统一标准物质有效校准仪器。此类仪器对民众身体健康有着直接影响，所以需要认真开展校准工作。此时，可以选择能力验证法开展相关工作。就是以待测样品为标准，基于各个实验室中各个型号设备展开重复测量，也可以选择各个实验室中同一样品展开重复测量，获得稳定测量数据均值为标准有效校准仪器。

三、结语

综上所述，对于化学计量仪器而言，为了充分提高分析的准确性，需要有效地进行量值溯源。现阶段进行量值溯源时，方法众多，所以应该结合实际情况开展选择工作，应该充分提高化学计量设备检定工作的准确性，例如替代法、能力验证法、经典化学比较法等。

参考文献：

[1]李秀琴，逯海，李红梅，等.食品安全化学计量技术与标准物质发展[J]. 食品安全质量检测学报，2018，9（15）：3891-3896.

[2]汪丹.浅谈提高电子元器件识别能力的方法与途径[J].科学咨询（科技·管理），2020，674（2）：112-112.

[3]李晓萌. 基于知识图谱的我国计量科学研究领域研究现状与热点挖掘[J].计量与测试技术， 2019（11）：95-98.

作者简介：陈曦（1989-），男， 安徽省计量科学研究院化学室，硕士，工程师。研究方向：环境与化学计量

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