由于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制投入非常巨大,研發(fā)周期長(zhǎng),而且大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的使用都是消耗性的,不可能生產(chǎn)出滿足化學(xué)測(cè)量所需要的全部類型的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。因此,必須正確使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),以使有限的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)資源充分發(fā)揮其作用。正確使用包括選擇、保存、制備和上機(jī)測(cè)試四個(gè)關(guān)鍵步驟。
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如何正確選擇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):正確選擇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是至關(guān)重要的第一步,正確的選擇不僅可以減少實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行成本,也可提高檢測(cè)結(jié)果的有效性和可靠性。
第一,要明確目的,弄清楚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的用途,是評(píng)價(jià)方法、校準(zhǔn)儀器還是做質(zhì)量控制。評(píng)價(jià)方法最好選擇性質(zhì)相似的基體有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),校準(zhǔn)儀器通常使用溶液有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),質(zhì)量質(zhì)控則可以選用質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),包括實(shí)驗(yàn)室自己研究的特性已知的控制樣品。同時(shí)要充分了解待測(cè)物的特性及濃度范圍,例如同時(shí)測(cè)試多個(gè)易揮發(fā)有機(jī)化合物,最好選擇濃度與待測(cè)物接近的混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),以減少使用過(guò)程中稀釋、混合次數(shù),這樣既可以降低檢測(cè)結(jié)果的不確定度,又可以提高結(jié)果的可靠性(由于揮發(fā)強(qiáng),稀釋、混合次數(shù)越多,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的可靠性越低)。由于不同的檢測(cè)目的通常對(duì)不確定度的要求也不同,應(yīng)根據(jù)結(jié)果要求的不確定度選擇合適不確定度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),可以預(yù)先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算除標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不確定度外,其他主要來(lái)源對(duì)不確定度的貢獻(xiàn)已達(dá)到多少,留給標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不確定度的空間有多大。
第二,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件選擇,最重要的一點(diǎn)是天平的稱量范圍和最小分度。有時(shí)用戶購(gòu)買純品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)后,發(fā)現(xiàn)單個(gè)包裝量太小,使用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有天平無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的稱量,例如多氯聯(lián)苯,通常一個(gè)包裝只有(5~10)mg,大部分實(shí)驗(yàn)室可能都不具備準(zhǔn)確稱量的條件。另外,對(duì)于像多環(huán)芳烴(PAHs)等毒性特別大的樣品,沒(méi)有安全防護(hù)措施最好不要自己配溶液,而是直接購(gòu)買濃度合適的溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用。
第三,了解標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性量值、不確定度及保存要求等,例如,本實(shí)驗(yàn)室是否具備證書(shū)要求的保存條件;包裝和最小取樣量,本實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器設(shè)備條件是否滿足稱量、稀釋等要求??傊Y(jié)合目的和實(shí)驗(yàn)室條件,有針對(duì)性、全面了解預(yù)購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的信息。
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如何正確保存標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)保存中,部分使用者存在一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),認(rèn)為溫度越低越好,所有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)都放到冰箱冷藏甚至冷凍,然而事實(shí)并非如此,這樣做確實(shí)能夠保證組分不分解,但低溫使得化合物的溶解度降低,因而導(dǎo)致常溫下就難溶解的化合物在低溫下長(zhǎng)時(shí)間放置時(shí)析出晶體,而且一旦析出晶體很難再溶解,例如十氯聯(lián)苯、乙體六六六和十溴二苯醚,如以異辛烷做溶劑,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度在10μg/mL時(shí),如放在冰箱冷藏,就會(huì)析出晶體。因此,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)嚴(yán)格按照證書(shū)要求保存,只有這樣才能保證量值的變化不會(huì)超出不確定度范圍。
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標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備:相當(dāng)多情況下購(gòu)置到的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不能直接使用,需要將固體樣品制備成溶液或濃的溶液稀釋到合適的水平。制備和稀釋過(guò)程中,需要注意以下幾點(diǎn):
第一,仔細(xì)閱讀證書(shū),詳細(xì)了解使用方法、注意事項(xiàng)、安全要求、不確定度等。如果不確定度已經(jīng)與目標(biāo)不確定度比較接近,那么稱量和稀釋時(shí)必須選擇更準(zhǔn)確的方法,盡量減少稱量和稀釋過(guò)程引入的不確定度。
第二,設(shè)計(jì)方案。如果是用固體純品制備溶液,合理選擇溶劑、天平和存儲(chǔ)容器非常重要。選什么樣的溶劑要根據(jù)樣品溶解性和目的而定,首先要保證樣品能夠完全溶解,其次要考慮配制溶液的用途。如果制備儲(chǔ)備液和作為校準(zhǔn)溶液用,最好選擇揮發(fā)性小的溶劑,比如異辛烷,便于保存和使用,如果向基體中添加,一般使用甲醇、丙酮等比較好,優(yōu)點(diǎn)是滲透力及與水的互溶性都比較強(qiáng)。天平的選擇要根據(jù)測(cè)量要求的不確定度和樣品量而定,如果結(jié)果不確定度要求很小,樣品量也比較少,應(yīng)選擇精密度高、感量低的天平。反之,可以選擇等級(jí)次一點(diǎn)的天平。對(duì)于有機(jī)化合物來(lái)說(shuō),通常使用玻璃瓶作為儲(chǔ)存溶液的容器,但有些化合物用玻璃瓶存儲(chǔ)時(shí),容易發(fā)生降解,這時(shí)必須使用其他材料的瓶子;對(duì)于某些濃度低的化合物,由于其容易吸附在普通玻璃壁上,這時(shí)要使用特殊的瓶子,例如內(nèi)壁經(jīng)過(guò)去活處理的玻璃瓶。
濃的儲(chǔ)備液制備后,接下來(lái)的工作就是稀釋,稀釋過(guò)程中要考慮的因素是由此引入的不確定度。通常重量法稀釋準(zhǔn)確可靠,引入的不確定度小,缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí);容量法稀釋準(zhǔn)確度稍差,引入的不確定度大,優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、省時(shí)。因此,要根據(jù)測(cè)量結(jié)果不確定度的要求決定用什么方式稀釋。
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上機(jī)測(cè)試:上機(jī)測(cè)試看似簡(jiǎn)單,但也有一些需要注意的問(wèn)題。測(cè)量中通常每個(gè)實(shí)際樣品可能只重復(fù)測(cè)量3次,而標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可能要使用多次,特別是使用自動(dòng)進(jìn)樣器、連續(xù)進(jìn)行測(cè)量時(shí),如果只使用一個(gè)樣品瓶盛放標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),當(dāng)該瓶連續(xù)被進(jìn)樣多次后可能導(dǎo)致易揮發(fā)的組分或溶劑揮發(fā)掉,而且連續(xù)進(jìn)樣多次也會(huì)通過(guò)進(jìn)樣針帶來(lái)污染,影響測(cè)量結(jié)果。對(duì)于這種情況,最好將標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分到多個(gè)樣品瓶,例如,一個(gè)序列要進(jìn)9次標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),可以將標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分到3個(gè)樣品瓶中,這樣每個(gè)樣品瓶只進(jìn)樣3次,降低了溶劑揮發(fā)和進(jìn)樣針污染對(duì)測(cè)量結(jié)果影響的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于那些見(jiàn)光易分解和/或需要低溫保存的樣品,必須避光并通冷卻水,以保證測(cè)量過(guò)程中,樣品和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的量值不致發(fā)生顯著的變化。
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