一、標準物質(zhì)
1.1 定義
標準物質(zhì)RM（reference material）是具有準確量值的測量標準，是具有一種或多種足夠均勻并已確定特性值的，用于校準設備、評價(jià)測量方法或給材料賦值的材料或物質(zhì)。應用于化學(xué)測量、生物測量、工程測量、無(wú)力測量等領(lǐng)域。
有證標準物質(zhì)CRM（certified reference material）是附有證書(shū)的標準物質(zhì)，用建立了溯源性的程序來(lái)確定其一種或多種特性值，使之可溯源到準確復現的用于表示該特性值的計量單位，而且每個(gè)標準值都附有給定置信水平的不確定度。
其證書(shū)是介紹標準物質(zhì)的技術(shù)文件，是研制者/生產(chǎn)者向用戶(hù)提出的質(zhì)量保證。
證書(shū)給出了標準物質(zhì)的標準值及其準確度，扼要的描述標準物質(zhì)的制備程序、均勻性、穩定性、特性量值及其測量方法，介紹標準物質(zhì)的正確使用方法、儲存方法。
所有的化學(xué)分析，定性定量，都依賴(lài)于，并且最后，可溯源至一種有證標準物質(zhì)或某種類(lèi)型的標準物質(zhì)。
1.2 分類(lèi)
1.2.1 按技術(shù)特性分
表1-1
標準物質(zhì)的技術(shù)特性分類(lèi)
名稱(chēng)
定義
適用范圍
化學(xué)成分標準物質(zhì)
具有確定的化學(xué)成分，并用技術(shù)上正確的方法對其化學(xué)成分進(jìn)行了準確的計算
用于成分分析儀器的校準和分析方法的評價(jià)，以及對目標物定量，如金屬、地質(zhì)、環(huán)境等化學(xué)成分標準物質(zhì)
物理化學(xué)特性標準物質(zhì)
具有良好的物理化學(xué)特性，并已經(jīng)過(guò)準確計量
用于物理化學(xué)特性計量器具的刻度校準或計量方法的評價(jià)，如pH值、燃燒熱、聚合物分子量標準物質(zhì)等
工程技術(shù)特性標準物質(zhì)
具有某種良好的技術(shù)特性并經(jīng)準確計量
用于工程技術(shù)參數和特性計量器具的校準、計量方法及材料或產(chǎn)品技術(shù)參數的比較計量、如粒度標準物質(zhì)、標準橡膠、標準光敏褪色紙等
1.2.2 按化學(xué)組成分
表1-2
標準物質(zhì)的化學(xué)組成分類(lèi)
名稱(chēng)
定義
適用范圍
單一組分標準物質(zhì)
純化學(xué)物質(zhì)（元素或化合物）或純度、濃度、熔點(diǎn)、融化焓值、黏度、紫外可見(jiàn)吸光度、閃點(diǎn)等已準確定值的純化學(xué)物質(zhì)
主要用于分析儀器的校準，在絕大多數分析測試中起著(zhù)重要的作用。對所用標準物質(zhì)的選擇可根據該物質(zhì)的可獲得性、費用、適用性和測量所要求的不確定度等多種因素來(lái)決定
基體標準物質(zhì)
通常是包含被分析物的真實(shí)樣品，他們以自然形式存在于自然環(huán)境中
基體標準物質(zhì)最好能夠包含與測試樣品相似的被分析物，并準確定值，在食品分析中，有奶粉、茶葉等基體標準物質(zhì)
1.2.3 按其他方法分類(lèi)
存在狀態(tài)：固態(tài)、氣態(tài)、液態(tài)標準物質(zhì)。
學(xué)科專(zhuān)業(yè)：地質(zhì)學(xué)、物理化學(xué)、環(huán)境學(xué)等十幾類(lèi)。ISO采用這種方法匯編了標準物質(zhì)指南。
1.3 分級
一般包含國家一級標準物質(zhì)和二級標準物質(zhì)。
基準物質(zhì)和二級標準物質(zhì)使用比較普遍。
根據在SI基本單位與日常測試樣品之間的相對計量學(xué)位置，不同等級標準物質(zhì)的排序：基準物質(zhì)→一級標準物質(zhì)→二級標準物質(zhì)→測試樣品。
1.4 編號
一種標準物質(zhì)對應一個(gè)編號。
停止生產(chǎn)或使用時(shí)，該編號不再用于其他標準物質(zhì)，該標準物質(zhì)恢復生產(chǎn)使用則仍啟用原編號。
表1-3
標準物質(zhì)的分級及編號
等級
定義及使用
管理
基準物質(zhì)
通過(guò)基準裝置、基本方法直接將量值溯源至國家基準的一類(lèi)化學(xué)純物質(zhì)，用于化學(xué)成分量值的溯源與復現
由國務(wù)院計量行政部門(mén)批準、頒布并授權生產(chǎn)，編號前兩位為標準物質(zhì)大類(lèi)號，生產(chǎn)批號用英文小寫(xiě)字母表示，排在標準物質(zhì)編號的最后一位，a為第一批，之后順序與英文字母順序一致
GBW冠于編號前部，第三位數是標準物質(zhì)的小類(lèi)號，第四、五位數是同一類(lèi)標準物質(zhì)的順序號
一級標準物質(zhì)
一級標準物質(zhì)GBW的準確度具有國內最高水平，主要用于評價(jià)標準方法、做仲裁分析的標準，為二級標準物質(zhì)定值，是量值傳遞的依據
二級標準物質(zhì)
二級標準物質(zhì)GBW(E)是用與一級標準物質(zhì)進(jìn)行比較測量的方法定值，或用與一級標準物質(zhì)相同的定值方法定值，可作為工作標準直接使用
GBW(E)冠于編號前部，第三、四、五、六位數為該大類(lèi)標準物質(zhì)的順序號
1.5 標準物質(zhì)的作用
1.5.1 儀器校準
現代儀器分析方法的優(yōu)勢：低檢出限、高專(zhuān)一性、高精密度、自動(dòng)進(jìn)樣。
如光譜、色譜等儀器，在使用前需要使用標準物質(zhì)対儀器進(jìn)行檢定，檢查儀器各項指標，如靈敏度、分辨率、穩定性等是否達到要求。
在使用時(shí)，用標準物質(zhì)繪制標準曲線(xiàn)校準儀器，在測試過(guò)程中修正分析結果。
引進(jìn)量值準確已知的特定分析物來(lái)校準儀器的輸出信號，通過(guò)比較校準物信號與測試樣品信號，可以準確計算出樣品中被分析物的量。
1.5.2 用于評價(jià)分析數據的準確性
需要在實(shí)際工作中提供相關(guān)性能參數的準確度可接受，并且適用的證明。
如：參加能力驗證、分析加標樣品、運用兩種以上分析方法或在兩個(gè)以上實(shí)驗室開(kāi)展特定樣品的交叉分析、分析適當的基體標準物質(zhì)等。
1.5.3 用于方法確認及測量不確定度評定
標準物質(zhì)在方法確認中的主要作用是評估方法的正確度（偏差）及其測量不確定，通過(guò)對實(shí)驗進(jìn)行細致的安排，也可以同時(shí)得到方法精密度等其他有用的信息。
應用標準物質(zhì)除了具有規定水平的不確定度的標準值，還可以在一定程度上確保所用標準物質(zhì)的均勻性。
1.5.4 用于質(zhì)量控制
在分析過(guò)程中同時(shí)分析標準物質(zhì)，通過(guò)標準物質(zhì)的分析結果考察操作過(guò)程的正確性。
1.6 標準物質(zhì)的正確使用
1.6.1 有效性：
在規定的儲存條件下，經(jīng)穩定性試驗證明特性值穩定的時(shí)間間隔作為標準物質(zhì)的有效性。
穩定性試驗只能說(shuō)明標準物質(zhì)在已經(jīng)試驗的這段時(shí)間內是穩定的，超過(guò)有效期的穩定情況不能確定。
制備過(guò)程、使用的介質(zhì)（溶劑）的種類(lèi)和濃度對標準工作液的穩定性都是有影響的。
1.6.2 不確定度：
不確定度表示被測量值的分散性，不同的標準物質(zhì)其特性的不確定度也不同。
在選擇標準物質(zhì)時(shí)應當考慮其對考慮其對預期分析結果要求的不確定度水平的影響。
除生產(chǎn)者確定的不確定度外，標準樣品的不同處理過(guò)程也會(huì )影響分析結果的不確定度，例如標準物質(zhì)與分析樣品基體之間有差異時(shí)，或使用與標準物質(zhì)定值方法不同的分析方法時(shí)，可能其不確定度與生產(chǎn)者提供的會(huì )有差異。
使用標準物質(zhì)時(shí)，其不確定度并不是越小越好，還應當考慮供應狀況、成本、預期使用的化學(xué)適用性和物理適用性。
當分析結果不確定度很大時(shí)，可以選用級別較低的標準物質(zhì)，以降低分析成本。
1.6.3 溯源性
溯源性是通過(guò)一條具有規定不確定度的不間斷的比較鏈，使測量結果能夠與規定的參考標準，通常是國家計量標準或國際計量標準聯(lián)系起來(lái)的特性。
食品質(zhì)量分析中，很多分析結果是靠標準物質(zhì)來(lái)溯源的，實(shí)驗室在選購標準物質(zhì)時(shí)應注意其證書(shū)是否能夠證明其對國家計量標準的溯源性。
有些標準物質(zhì)由于與待測樣品的物理化學(xué)特性不同，如塊狀與粒狀、固體與液體、基體不完全匹配等，雖然溯源性能夠達到要求，但分析結果的溯源性會(huì )受到影響。
二、標準溶液
定義：是指含有某一特定濃度的參數的溶液。
需要通過(guò)標準溶液的濃度和用量來(lái)計算待測組分的含量，因此標準溶液的正確配制與標定及標準溶液的妥善保存對提高分析結果的準確度有重大意義。
2.1 配制
2.1.1 直接配置法
準確稱(chēng)取一定量的純物質(zhì)，溶解并稀釋到一準確體積，根據計算求出該溶液的準確濃度。
直接法配制配制標準溶液的物質(zhì)必須具備：
必須有足夠的純度，含量≥99.9%，其雜質(zhì)含量應少于容量分析所允許的誤差程度。一般可用基準試劑或優(yōu)級純試劑。
物質(zhì)組成與化學(xué)分子式應完全相符。若含結晶水，其含量也應與化學(xué)分子式相符。
穩定。一般條件下不發(fā)生物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)的變化。
2.1.2 間接配置法
粗略稱(chēng)取一定量物質(zhì)或量取一定體積溶液，配制成接近于所需要濃度的溶液，再用基準物質(zhì)或已知濃度的標準溶液來(lái)確定其標準濃度。
其過(guò)程稱(chēng)為標定。
不符合基準物質(zhì)的條件，如NaOH易吸收空氣中的CO2，再如濃鹽酸易揮發(fā)，且其組成不能完全確定的，這些物質(zhì)必須采用間接法配制標準溶液。
2.1.3 注意事項
使用的水應為純水，分析純以上級別試劑所用容器應用純水或其他溶劑清洗3次以上，有特殊要求的標準溶液還需事先做純水的空白值檢驗。
配制硝酸硫酸鹽酸等溶液時(shí)，應用耐熱容器，把酸小心的倒入水中，并不斷攪拌。
標定后的標準溶液必須有標簽，標明溶液的名稱(chēng)、濃度、標定日期、有效日期、標定人名、校核人名，傾倒時(shí)標簽向手心。
2.2 基準物質(zhì)選取
2.2.1 選擇摩爾質(zhì)量較大的物質(zhì)為基準物質(zhì)，由于天平的精度原因造成的稱(chēng)重誤差可以減小，最終減小標定溶液的誤差。比如：鄰苯二甲酸氫鉀作為標定NaOH溶液的基準物質(zhì)，而不用草酸。
2.2.2 選擇性質(zhì)穩定的物質(zhì)為基準物質(zhì)，穩定性高、不吸濕、不風(fēng)化。比如：更高穩定性的無(wú)水碳酸鈉用于標定HCl，而不用硼砂。
2.2.3 選擇易溶解的物質(zhì)為基準物質(zhì)，標定一般都在溶液間進(jìn)行，液體狀態(tài)反應比較快速完全。容易溶解的物質(zhì)能夠保證標定過(guò)程的正常進(jìn)行，減少反應過(guò)慢等因素的影響。
2.2.4 選擇滴定中能產(chǎn)生準確當量反應的物質(zhì)為基準物質(zhì)，與標準溶液之間發(fā)生化學(xué)反應的關(guān)系越簡(jiǎn)單，就越容易對參與反應的物質(zhì)進(jìn)行定量，通過(guò)計算得到的標準溶液的濃度數值越準確，同時(shí)標定中反應終點(diǎn)的容易判斷與否也是選擇基準物質(zhì)的一個(gè)重要條件。
2.3 標定
2.3.1 用基準物質(zhì)標定
先配制近似濃度溶液，然后準確稱(chēng)取一定量基準物質(zhì)，用適當的溶劑溶解，用被標定的溶液滴定至等當點(diǎn)，根據消耗的溶液體積和基準物質(zhì)的質(zhì)量計算被標定溶液的準確濃度。
如用基準物質(zhì)鄰苯二甲酸氫鉀標定NaOH溶液的濃度，稱(chēng)取恒重的鄰苯二甲酸用不含二氧化碳的水溶解，用酚酞作指示劑，然后用NaOH溶液滴定至粉紅色為等當點(diǎn)。
2.3.2 用已知準確濃度的標準溶液標定
先配制好濃度近似的溶液，然后使用已知準確濃度的標準溶液進(jìn)行標定，根據消耗的標準溶液體積，計算出未知溶液的濃度。
需用單標線(xiàn)吸管吸取。
2.3.3 標定的體積校正
標準滴定溶液的濃度，一般都是指20℃時(shí)的濃度。標定、制備和使用時(shí)溫度有差異，應按GB/T601-2002附錄A校正，滴定管、容量瓶、單標線(xiàn)吸管等都需定期校正，校正體積有差異的，也需在標定和使用中進(jìn)行校正。
2.3.4 注意事項
濃度值應在規定值的±5%內，超過(guò)范圍需對標準溶液加水稀釋或添加較濃的溶液進(jìn)行調節（超出則重新標定）。
稱(chēng)量基準物質(zhì)的質(zhì)量≤0.5g時(shí)，稱(chēng)量精度為0.01mg，＞0.5g時(shí)，稱(chēng)量精度為0.1g。
標定時(shí)，滴速一般應保持6~8ml/min（每滴0.02ml），所用標準溶液體積不能太少，以減少滴定誤差。
盡量用基準物質(zhì)標定，避免用另一種標準溶液滴定，以減少另一種標液引入的誤差。
標定時(shí)反應條件和測定樣品時(shí)的條件力求一致。
標定濃度，需兩人進(jìn)行試驗，分別各做4平行，取兩人8平行測定結果的算術(shù)平均值為測定結果，并需寫(xiě)出每人的極差及兩人之間的極差。
2.4 校核
標準溶液按照規定方法標定后，還可以通過(guò)校核程序再次確認獲得的溶液濃度是否準確可靠。
常見(jiàn)方法：用另一種已知準確濃度的標準溶液滴定待標定溶液，通過(guò)校核方法計算出待測標定溶液的校核濃度。校核濃度與標定濃度比較，之差不得大于0.2%，以標定結果為準。
2.5 儲存
標準溶液應密閉儲存，防止溶液蒸發(fā)，容器材料不應與溶液起理化作用，壁厚最薄處不小于0.5mm。
高氯酸標液、碘標液具有一定揮發(fā)性，宜儲存于較低溫度條件下，高氯酸標液最好現用現配，氫氧化鉀-乙醇標液冷藏可儲存1個(gè)月。
除另有規定外，標液在常溫（15~25℃）下儲存時(shí)間不超過(guò)2個(gè)月。當出現渾濁、沉淀、顏色變化等現象時(shí)，應重新制備。
見(jiàn)光易分解、易揮發(fā)的溶液，如KMnO4、Na2S2O3、AgNO3、I2等溶液，應儲存在棕色磨口瓶中。
易吸收CO2并能腐蝕玻璃的溶液，應儲存與耐腐蝕的玻璃瓶或聚乙烯瓶中，用橡膠塞代替玻璃瓶塞，瓶口還應設有堿石灰干燥管，防止倒出溶液時(shí)吸入CO2。
使用時(shí)應搖勻，是濃度均勻，防止溶劑易蒸發(fā)而掛壁。
標液濃度≤0.02mol/L時(shí)，應于臨用前將高濃度標準滴定溶液用煮沸并冷卻的水稀釋?zhuān)匾獣r(shí)重新標定。
2.6相關(guān)國標介紹
GB/T 601-2016 化學(xué)試劑 標準滴定溶液的制備。
適用于制備具有準確濃度的標準滴定溶液，以供用滴定法測量化學(xué)試劑的純度及雜質(zhì)含量。
明確了標液制備的一般規定，較全面的規定了常用標液的配置、標定方法，對影響溶液滴定體積的溫度提供了校正方法，對標液濃度平均值的不確定度也給予了計算說(shuō)明。
GB/T 602-2002 化學(xué)試劑 雜質(zhì)測定用標準溶液的制備
適用于制備單位體積內含有準確數量物質(zhì)（元素、離子或分子）的溶液，適用于化學(xué)試劑中微量雜質(zhì)的測定。
該標準中標液的制備采用的是直接制備法，對制備時(shí)使用的天平、水、儲存方法以及使用要求都做了明確規定。
