标准物质均匀性稳定性和定值
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标准物质是科学研究、工业生产和质量检测等领域中不可或缺的参考工具。
它们具有准确已知的物理和化学性质,可用于校准测量设备、验证测量方法以及确保产品质量的一致性。
标准物质在化学、物理、生物、工程等多个学科领域中都发挥着至关重要的作用。
一、标准物质的定义和分类标准物质是指具有足够均匀和稳定的特定特性的物质,其特性被准确测定并被赋予标准值。
这些标准值通常具有公认的可追溯性,可用于校准仪器、评价测量方法或给其他物质赋值。
标准物质可以是纯的化合物、混合物、溶液或固体等形态。
根据其用途和性质,标准物质可分为以下几类:1.基准标准物质:这类标准物质具有极高的纯度和稳定性,其特性值能够用最高级别的测量技术来确定。
基准标准物质通常用于校准高级别的测量设备和验证最精确的测量方法。
2.一级标准物质:这类标准物质具有良好的均匀性和稳定性,其特性值通过准确可靠的方法测定,并与基准标准物质进行比较和验证。
一级标准物质广泛用于校准一般级别的测量设备和评价常规测量方法。
3.二级标准物质:这类标准物质的特性值通过一级标准物质进行传递和比较,具有一定的准确性和可靠性。
二级标准物质常用于日常的质量控制和产品检验。
二、标准物质的制备和定值1.制备过程:标准物质的制备需要严格遵循特定的制备流程和质量控制措施。
制备过程包括选择合适的原料、进行精确的称量、混合和溶解等操作,以及进行必要的纯化和稳定化处理。
制备过程中需要严格控制各种潜在的影响因素,如温度、湿度、光照和污染等,以确保最终产品的均匀性和稳定性。
2.定值方法:标准物质的定值是指通过准确可靠的测量方法确定其特性值的过程。
定值方法的选择取决于标准物质的性质和用途。
常用的定值方法包括化学分析法、物理测量法和生物测定法等。
在定值过程中,需要使用高精度的测量设备和严格的实验操作规范,以确保结果的准确性和可靠性。
同时,还需要进行多次重复测量以评估测量结果的精密度和稳定性。
三、标准物质的应用领域1.工业生产和质量控制:在工业生产中,标准物质被广泛用于校准测量设备、验证生产过程的准确性和一致性以及确保产品质量符合标准要求。
一级标准物质技术规范(JJG 1006-94)本规范适用于化学成分、物理化学特性及工程技术特性一级标准物质的研制(二级标准物质的研制可参照本技术规范执行)。
一、标准物质的制备1 候选物1.1 候选物的选择应满足适用性、代表性,以及容易复制的原则。
1.2 候选物的基体应和使用的要求相一致或尽可能接近。
1.3 候选物的均匀性、稳定性以及特定特性量的量值范围应适合该标准物质的用途。
1.4 系列化标准物质特性量的量值分布梯度应能满足使用要求,以较少品种覆盖预期的范围。
1.5 候选物应有足够的数量,以满足在有效期间使用的需要。
2 制备2.1 根据候选物的性质,选择合理的制备程序、工艺,并防止污染及待定特性量的量值变化。
2.2 对待定特性量不易均匀的候选物,在制备过程中除采取必要的均匀措施外,还应进行均匀性初检。
2.3 候选物的待定特性量有不易稳定趋向时,在加工过程中应注意研究影响稳定性的因素,采取必要的措施改善其稳定性,如辐照灭菌、添加稳定剂等,选择合适的贮存环境。
2.4 当候选物制备量大,为便于保存可采取分级分装。
最小包装单元应以适当方式编号并注明制备日期。
2.5 最小包装单元中标准物质的实际质量或体积与标称的质量或体积应符合规定的要求。
二标准物质的均匀性检验3 不论制备过程中是否经过均匀性初检,凡成批制备并分装成最小包装单元的标准物质,必须进行均匀性检验。
对于分级分装的标准物质,凡由大包装分装成最小包装单元时,都需要进行均匀性检验4 抽取单元数抽取单元数目对样品总体要有足够的代表性。
抽取单元数取决于总体样品的单元数和对样品的均匀程度的了解。
当总体样品的单元数较多时,抽取单元数也应相应增多。
当已知总体样品均匀性良好时,抽取单元数可适当减少。
抽取单元数以及每个样品的重复测量次数还应适合所采用的统计检验要求。
4.1 当总体单元数少于500时,抽取单元数不少于15个,当总体单元数大于500时,抽取单元数不少于25个。
标准物质的概念标准物质是保证准确量值和量值溯源的计量标准,它广泛应用于校准测量仪器、评价测量方法、赋予材料特性量值。
在质量管理、质量保证、技术仲裁等方面起着重要作用。
关于测试用标准物质的 6 个定义1. 标准物质:具有一种或多种足够均匀和很好地确定了的特性值,用以校准设备,评价测量方法或给材料赋值的材料或物质。
标准物质是一种计量标准,都具有标准物质证书,对每个标准值都具有给定置信水平的不确定度。
2. 一级纯度标准物质:代号为 GBW,是指采用绝对测量方法或其它准确、可靠的方法测量其特性值,测量准确度达到国内外最高水平的有证标准物质,主要用于研究与评价标准方法,对二级标准物质定值。
3. 二级纯度标准物质:代号为 GBW(E),是指采用准确可靠的方法、或直接与一级标准物质相比较的方法定值的。
也称为工作标准物质,主要用于评价分析方法,以及同一实验室或不同实验室间的质量保证。
4. 标准物质证书:是证明标准物质的标准值及其准确度,介绍标准物质的技术文件,也是向用户提出的质量保证书,随同标准物质提供给用户。
在标准物质证书和标签上均有“CMC”固定的设计格式标志。
5. 基准试剂:是用于标定容量分析标准溶液浓度及 pH 计定位的标准物质,纯度高于优级纯。
分为工作基准试剂和第一基准试剂,基准试剂执行的是强制性标准,但第一基准试剂是由计量部门负责发送及定值的。
6. 容量工作基准试剂:是作为量值传递的基准,用于标定标准滴定溶液浓度。
标准物质的作用⑴保存和传递特性量值,建立测量溯源性标准物质是特性量准确、均匀性和稳定性良好的计量标准,具有在时间上保持特性量值,在空间上传递量值的功能。
通过使用标准物质,可以使实际测量结果获得量值溯源性。
⑵保证测量结果的一致性、可比性通过校准测量仪器,评价测量过程,由标准物质将测量结果溯源到国家单位制(SI),保证测量结果的一致性、可比性,从而达到量值统一。
⑶研究与评价测量方法标准物质可作为特性量值已知的物质,用于研究和评价测量这些成分或特性的方法,从而判断该方法的准确度和重复性,并通过验证和改进测量方法的准确度,评价检测方法在特定场合的适应性,促进测试技术的发展。
国家质量监督检验检疫总局批准GBW(E)070041-GBW(E)070046标准物质证书农业土壤成分分析标准物质样品编号:定值日期:1996年7月地球物理地球化学勘查研究所中国廊坊中国科学院南京土壤研究所中国南京本系列农业土壤成分标准物质计6个,主要用作农业土壤全量成分分析的量值标准和测试的质量监控,其样品类型与土壤有效态成分分析标准物质GBW07412—GBW07417相同,两套标准可配套使用。
一、样品制备样品晾干、去除杂物,于105℃烘24小时去水、灭活,用高铝瓷球磨机研磨至-200目占98%以上。
每种样品制备重量300kg。
样品概况列于下表:样品编号名称采样地点-200目% 简述GBW(E)070041 棕壤辽宁开源98.7 棕色粉砂质壤土,母岩为花岗岩GBW(E)070042 潮土河南安阳99.3 石灰性浅褐色粉砂壤土,母质为洪、冲积物GBW(E)070043 紫色土四川简阳99.4 紫褐色粘性壤土,母岩为砂页岩GBW(E)070044 水稻土湖北黄梅99.5 灰色粉砂质粘性壤土,母质为湖积物GBW(E)070045 红壤江西鹰潭98.8 红色粉砂质粘性壤土,母质为第三系沉积物GBW(E)070046 赤红壤广州花县98.9 褐黄色含砂粘性壤土,母岩为花岗岩二、均匀性和稳定性样品的均匀性检验,随机抽取30瓶样品,每瓶分取双份,用X-射线荧光光谱法测试Cu Zn Mn P Ti K2O TFe2O3等代表性成分,根据测试结果的变异系数和方差分析检验,证明样品是均匀的。
样品的稳定性经三年跟踪分析检验,并依据已有同类标准物质GBW07401-GBW07408十余年的稳定性考察,量值未发现变化,证明样品是稳定的。
有效期至2015年。
三、标准值及不确定度本系列标准物质定值成分除烧失量外,均采用两种或两种以上不同原理的可靠方法、由多个实验室合作分析定值。
实验室方法平均值不少于6组、测试精度较高者定为标准值。
GBW07423-GBW07430土壤成分分析标准物质国家质量监督检验检疫总局批准GBW07423-GBW07430标准物质证书土壤成分分析标准物质样品编号:定值日期:GBW07423 1999 年定值 2003年修订GBW07424-GBW07430 2002年8月定值地球物理地球化学勘查研究所中国廊坊本系列土壤标准物质主要用作覆盖区地质、地球化学调查样品测试的量值标准和质量监控,亦可供环境、农业和卫生等部门分析类似物质使用。
一、样品制备样品系在我国各主要覆盖区的适中部位采集的耕作层土壤样组合而成,经晾干、过1mm筛去杂物,110?烘24h去负水、灭活,用高铝瓷球磨机研磨至-0.074mm 占99%以上。
每种样品制备重量约400kg。
二、均匀性和稳定性从最小包装瓶中随机抽取25瓶样品,每瓶取双份,用X-射线荧光法和等离子体光谱法分析不同含量和不易均匀的10种代表性元素,在良好的测试精度下经方差检验表明样品均匀性良好,分析最小取样量为0.1g。
样品经近两年的考察,未发现统计学意义的变化,稳定性良好。
有效期至2010年。
三、样品测试所用的主要测试方法及其测试的元素如下。
等离子质谱法:B Ba Be Bi(Br Cd)Co Cr Cs CuGa Ge(I) In Li Mo Nb Ni Pb Rb Sb Sc Sn Sr Ta Tl U V W Zn及稀土元素和Re(同位素稀释质谱法);等离子光谱法:B Ba Be Co Cr Cu Ga Li Mn Nb Ni P Pb Rb Sc Sr Th Ti V Zn及经富集后测稀土元素;中子活化法:As Br Ce Co Cr Cs Dy Er Eu Gd Hf Ho I In La Lu Mn Nd Rb Sb Sc SmSr Ta Tb Th Ti U Tl V Yb Zn Zr;X-荧光光谱法:Ba Br Cl Co Cr Cu Ga Mn Nb Ni P Pb Rb S Sr ThTi Y Zn 和主量成分(熔片法);原子吸收(火焰发射)法:Ag Cd Co Cs Cu In Li Mn Ni Pb Rb Tl ZnMg Ca Na K;原子荧光法:As Bi Ge Hg(Pb) Sb Se (Sn);离子色谱法:Cl Br I;发射光谱法:2++Ag B Sn;分光比色法:I P Ta Ti Fe;容量法:Al Fe Mg Ca C;重量法:Si HO。
国家药品标准物质制备指导原则本指导原则用于规范和指导国家药品标准物质的制备,保证国家药品标准的执行。
一、国家药品标准物质品种的确定根据国家药品标准制定、修订提出的使用要求(品种、用途),确定需要制备的标准物质品种。
二、候选标准物质原料的选择1. 原料的选择应满足适用性、代表性,及可获得性的原则,并满足足够的需求数量。
2. 原料的性质应和使用的要求相一致。
3. 原料的均匀性、稳定性及相应特性量值范围应适合该标准物质的用途。
三、候选标准物质的制备1. 根据候选标准物质的理化性质,选择合理的制备程序、工艺,并防止污染及相应特性量的量值变化。
2. 对相应特性量不易均匀的候选标准物质,在制备过程中除采取必要的均匀措施外,还应进行均匀性初检。
3. 候选标准物质的相应特性量有不易稳定趋向时,在加工过程中应注意影响稳定性的因素,采取必要的措施改善其稳定性,选择合适的贮存环境。
4. 当候选标准物质制备量大,为便于保存可采取分级分装。
5. 候选标准物质供应者应具备良好的实验条件和能力,并同时提供以下资料:1)试验方法、量值、试验重复次数、必要的波谱及色谱等完整资料;2)符合稳定性要求的贮藏条件(温度、湿度和光照等);3)候选标准物质引湿性研究结果或引湿性说明;4)加速稳定性研究结果;5)有关物质的鉴别及百分比,国家药品标准方法中主组分的相对响应因子等具体资料;6)涉及危害健康的最新的安全性资料。
四、候选国家药品标准物质的标定候选标准物质按以下要求进行标定,有条件的应与国际标准物质或欧美等先进国家的药典标准物质进行比对:1. 化学结构或组分的确证1) 验证已知结构的化合物需要提供必要的理化参数及波谱数据,并提供相关文献及对比数据。
如无文献记载,应提供完整的结构解析。
2) 对于不能用现代理化方法确定结构的标准物质,应选用适当的方法对其组分进行确证。
2. 理化性质检查应根据标准物质的特性和具体情况确定理化性质检验项目,如性状、熔点、比旋度、晶型以及干燥失重、引湿性等。
标准物质的概念及作用标准物质〔或参考物质〕是具有一种或多种足够均匀和很好确实定了特性,用以校准测量装置、评价测量方法或材料赋值的一种材料或物质。
其作用一是作为校准物质用于仪器的定度。
因为化学分析仪器一般都是按相对测量方法设计的,所以在使用前或使用时必须用标准物质进展定度或制备"标准曲线〞。
例如化学分析用;二是作为物质,用以评价测量方法。
当测量工作用不同的方法或不同的仪器进展时,物质可以有助于对新方法和新仪器所测出的结果进展可靠程度的判断。
例如混凝土回弹仪率定用钢砧、测力计等;三是作为控制物质,与待测物质同时进展分析。
当标准物质得到的分析结果与证书给出的量值在规定限度一致时,证明待测物质的分析结果是可信的。
例如水泥细度和比外表积标准粉等。
标准物质的管理标准物质的定义:标准物质〔RM〕是具有一种或多种足够均匀和很好确实定了特性,用以校准测量装置、评价测量方法或给材料赋值的一种材料或物质。
注:标准物质可以是纯的或混合的气体、液体或固体。
例如,标准粘度计的水,量热法中作为热容量校准物的蓝宝石、化学分析校准用的溶液。
有证标准物质〔CRM〕是附有认定证书的标准物质,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,每一种认定的特性量值都附有给定置信水平的不确定度。
注:有证标准物质一般成批制备,其特性值是通过对代表整批物质的样品进展测量而确定,并具有规定的不确定度。
标准物质的显著特征:1、用于测量目的;2、具有量值的准确性;3、其量值大的准确性可溯源到国家有关计量基准。
标准物质的重要作用:标准物质可以是固态、液态或气态。
主要用于校准测量仪器,评价测量方法,确定材料或产品的特性量值,在量值传递和保证测量一致性方面有以下重要作用:1、在时间和空间上进展量值传递;2、保证局部国际单位制中的根本单位和导出单位的复现;3、复现和传递*些工程特性量和物理、物理化学特性量;4、在分析测量〔包括纯度测量和化学成分测量〕中应用相应的标准物质,可大大提高分析结果的可靠性;5、在产品质量保证中确保出具数据的准确性、公正性和权威性等。
标准物质的均匀性、稳定性和定值一、标准物质的均匀性统计检验标准物质的特性应该是均匀的,即在规定的细分围其特性保持不变。
为了检验样品是否均匀,通常随机抽取一定数量的最小包装单元(可按随机数表所示方法抽样,采用精密度高的试验方法,对抽出的各样品在控制同样的实验条件下进行测定,从而使各样品间的差异完全由样品的不均匀性反映出来。
方差分析法是用来统计检验均匀性的最常用方法。
此法是通过组间方差和组方差的比较来判断各组测量值之间有无系统性差异,如果二者的比小于统计检验的临界值,则认为样品是均匀的。
为检验样品均匀性,设抽取了m 个样品,用精密度高的实验方法,在相同条件下得m 组等精度测量数据如下:1. x 11,x 12, (1)1n x ,平均值1x 2. x 21,x 22, (2)2n x ,平均值2x …………m, 1m x , 2m x ,mmn x ……,平均值mx 设1=mii x x m 1mii Nn 则组间差方和211()mi i i Q n x x 组差方和2211()in mij i i j Q x x 记ν1=m-1(组间自由度)ν2=N-m (组自由度)2111Q S, 2222Q S作统计量F; 2122S FS由此可见,该统计量是自由度(1,2)的F 分布变量。
根据自由度(1,2)及给定的显著性水平α,可由F 表查得临界的F α值。
若F<F α,则认为组与组间无明显差异,样品是均匀的,若F ≥F α,则怀疑各组间有系统差异,即样品之间存在差异,若记这个差异的标准偏差为S H ,则有22212221(1)()Hmii N m SSS Nn若各n i 均相同均为n 时,则上式变成:222121() (1)HSSS n例:下表中列出某土壤中铬的均匀性测量数据单位:mg/kgn 并号(m )1 2 3 平均值S21 121.30 128.74 119.91 123.32 22.54 2 120.87 121.32 119.24 120.48 1.203 122.44 122.96 123.45 122.95 0.26 4 117.60 119.66 118.96 118.74 1.10 5 110.65 112.34 110.29 111.09 1.20 6 117.29 120.79 121.42 119.83 4.957 115.27 121.45 117.48 118.07 9.81 8 118.96 123.78 123.29 122.01 7.04 9 118.67 116.67 114.58 116.64 4.18 10 126.24 123.51 126.20 125.32 2.45 11 128.65 122.02 121.93 124.20 14.85 12 126.84 124.72 123.14 124.90 3.45 13 122.61 128.48 126.20 125.76 8.76 14 118.95 123.82 118.11 120.29 9.50 15 118.74 118.23 117.38 118.12 0.47 16 119.74 121.78 121.01 120.84 1.06 17 121.21 123.28 116.38 120.29 12.54 18 129.30 124.10 122.02 125.14 14.06 19 136.81 129.80 128.47 131.69 20.08 20 127.81117.66122.90122.7925.76由表中数据可得:21111037.154.5919Q S2222330.58.2640Q S212254.596.618.26S FS F α(1,2)=1.84F > F α表明样品之间存在差异。
总磷分析质量控制标准物质总磷分析质量控制标准物质可分为基准物质、一级标准物质、二级标准物质3类。
(1)基准物质:该等级的标准物质的特性量值由国家计量研究机构用(或绝对)方法准确测定,是具有高级别的标准物质。
基准物质主要用于配制和标定标准溶液。
(2)一级标准物质:主要是指用两种以上不同原理的准确可靠方法,定值的成分均匀、稳定,定值结果有足够高的准确度水平。
一级标准物质主要用于实验认证、方法评价、产品监督检验与仲裁等。
(3)二级标准物质:主要是指与一级标准物质相对比较定值,或用其他可靠方法定值的标准物质。
均匀性、稳定性和定值结果的准确度水平应能满足例行分析检测工作的要求。
二级标准物质主要应用在普通检测场合及内部质量控制。
总磷分析质量控制标准物质的样品流转过程:1.品运送至实验室后,存在多个环节的样品流转,包括:运送至实验室、样品重新编码、样品制备、样品前处理、样品测试(含不同监测项目共用一个样品时,不同人员之间的流转)、样品保留、样品贮存和样品处置等。
2.在样品被废弃之前,样品在各个环节、经由不同人员和地点之间的流转和保存,均必须保证样品的原有特性,有效控制样品交接手续和样品保存条件。
3.样品流转过程中,样品交接双方应核实样品和相关信息,认真清点样品数量,核实采样记录,查看包装、标签信息和样品性状,确认样品保存措施和条件。
只有各项内容全部符合要求时,方可接收。
填写采样、样品交接直至分析测试时各环节时间,时间记录到小时,并填写样品流转记录。
4.样品流转过程中,若发现编号错乱、标签破损、数量不足、储存容器不符和容器破损等情况以及样品状态明显异常时,必须拍照留证和查明原因,拒收样品。
5.因任何原因造成样品不宜继续使用时,应分析原因,采取必要措施予以解决,执行《不符合工作处理程序》;必要时,安排重新采样;并关注由此已经或可能产生的后果。
铁物象标准物质
本标准物质为铁矿石物相分析用标准物质,定值项目有磁性铁中铁(MFe)碳酸铁中铁(CFe)、硫化铁中铁(SFe)、赤褐铁中铁(OFe)、硅酸铁中铁(SiFe)和总铁(TFe)。
本标准物质均匀、稳定。
标准值准确可靠。
可供冶金、地质、矿山等部门用于评价分析方法、监控铁矿石化学物相分析质量及校正分析仪器。
一、制备
本标准物质采自我国主要铁矿床类型和典型矿区。
采集的样品经逐级粉碎、过筛、混匀,所制成样品粒度≤0.074mm占99. 80~99. 95%。
二、特性量值的测量
本标准物质采用准确可靠的分析方法进行测试。
所得数据采用数理统计学方法进行处理,并采用组间的算术平均值作为本标准物质的标准值。
三、均匀性及稳定性
样品经混匀,装瓶后编号,随机抽取30瓶,分别用MSE-VOL法,SA-VOL法,GB-67304-84法测定MFe,CFe,TFe,结果表明样品均匀性合格,与此同时,进行了颠震试验,试验结果未发现有偏析现象,稳定性经过一年期考察,采用同样分析方法测定MFe,CFe,TFe,结果证明稳定性合格,稳定性将定期检查,如发现量值有变化,将及时通知用户。
四、使用及储存
在使用本标准物质时,最小称样量为0.1g。
本标准物质应于干燥、清洁的环境中存放。
标准物质的均匀性、稳定性和定值
一、标准物质的均匀性统计检验
标准物质的特性应该是均匀的,即在规定的细分范围内其特性保持不变。
为了检验样品是否均匀,通常随机抽取一定数量的最小包装单元(可按随机数表所示方法抽样,采用精密度高的试验方法,对抽出的各样品在控制同样的实验条件下进行测定,从而使各样品间的差异完全由样品的不均匀性反映出来。
方差分析法是用来统计检验均匀性的最常用方法。
此法是通过组间方差和组内方差的比较来判断各组测量值之间有无系统性差异,如果二者的比小于统计检验的临界值,则认为样品是均匀的。
为检验样品均匀性,设抽取了m 个样品,用精密度高的实验方法,在相同条件下得m 组等精度测量数据如下:
1. x 11,x 12,……11n x ,平均值1x
2. x 21,x 22,……22n x ,平均值2x …………
m , 1m x , 2m x ,m mn x ……,平均值m x
设 1
=
m
i
i x
x m
=∑
1
m
i i N n ==∑
则 组间差方和
211()m
i i i Q n x x ==-∑
组内差方和
2211
()i
n m ij i i j Q x x ===-∑∑
记 ν1=m -1(组间自由度)
ν2=N -m (组内自由度)
21
11
Q S ν=
, 22
22
Q S ν=
作统计量F; 2
122
S F S =
由此可见,该统计量是自由度(ν1,ν2)的F 分布变量。
根据自由度(ν1,ν2)及给定的显著性水平α,可由F 表查得临界的F α值。
若F <F α,则认为组内与组间无明显差异,样品是均匀的,若F ≥F α ,则怀疑各组间有系统差异,即样品之间存在差异,若记这个差异的标准偏差为S H ,则有
222
1222
1(1)()H m
i i N m S S S N n =-=
--∑
若各n i 均相同均为n 时,则上式变成:
2
22
121()....................... (1)H S S S n
=
- 例:下表中列出某土壤中铬的均匀性测量数据
单位:mg/kg
由表中数据可得:
21
11
1037.1
54.5919
Q S ν=
=
= 22
22
330.5
8.2640
Q S ν=
=
= 212254.59 6.618.26S F S ===
F α(ν1,ν2)=1.84
F > F α 表明样品之间存在差异。
2
54.598.26
15.443
H S -=
=
3.93/H S mg kg ==
方法测量的标准偏差:
2 2.87 /S mg kg =
==
经过均匀性检验,可能得出三种结果:
(1)均匀性好,即同方法测量的标准偏差相比,物质的不均匀所引起的标准偏差可忽略不计(即S H <<S 2),这是最好的情况。
(2)不均匀性所带来的标准偏差远远大于方法测量的标准偏差,即S H >>S 2 ,且在总的不确定度中是主要因素,在这种情况下,标准物质需要重新混匀或该物质的定值必须逐个样品进行。
(3)不均匀性所产生的标准偏差与方法测量的标准偏差大小相近,这时作为总的不确定度必须把均匀性因素考虑进去。
本例不均匀性所产生的标准偏差需要合成到定值最终不确定度中。
如果用来作为均匀性测定的方法重复性不够好,甚至造成2212S S <,此时均匀性产生的标准偏差可按下式计算:
H S =
例:对猪肾组织标准物质进行均匀性检验,抽取20个安总瓿,在两天内每天分析三次。
即m =20,n =6,方差分析的数据如下表:
2 1.76 1.63
0.02176
H S -=
=
0.147 IU/L H S ==
0.1470.22%67.78
H S x ==
但 2 1.28 IU/L S ==
2 1.28
1.9%67.78
S x == 此变异系数相对来说比较大,故按(2)式有:
0.196 IU/L H S =
= 0.1960.29%67.78
H S x == 用0.29%作为瓶间均匀性产生的相对变化的上限更好。
二、标准物质的稳定性统计检验
标准物质的稳定性包括长期稳定性和短期稳定性。
长期稳定性是指在规定贮存条件下标准物质特性的稳定性。
短期稳定性是指在运输条件下标准物质在运输过程中的稳定性。
对于某些临床、生物和环境标准物质,由于运输条件很难保持贮存条件,且这些物质可能由于温度的变化,例如上至70℃,下至-50℃,样品的特性值有可能发生变化甚至失效。
因此进行2周左右的稳定性考察是必要的,一般短期稳定性研究进行3~4周已足够。
长期稳定性的研究是在不同的时间(例如以月为单位)积累特性值的测量数据。
下表给出土壤中铬的稳定性测量数据。
将表中数据,以x 代表时间,以y 代表标准物质的特性值(铬的含量),拟合成一条直线,则有斜率b 1
1
12
1
()()
4.74
0.006583720
()n
i
i i n i
i X
X Y Y b X
X ==--=
=
=-∑∑ 式中:Y =99.7125 X =18 截距由下式计算:
0199.7125(0.006583
18)99.594b Y b X =-=-⨯=
直线的标准偏差可由下式计算:
2
121
()15.947
7.9732
2
n
i
i i Y b
b x s n =--=
=
=-∑ 取其平方根s =2.8237 mg/kg ,斜率的不确定度用下式计算:
1()0.105233s b =
== 自由度为n -2和p =0.95(95%置信水平)的学生分布t —因子等于4.30。
由于
10.95,21||()n b t s b -<⋅
故斜率是不显著的。
因而未观测到不稳定性。
有效期t=36个月的长期稳定性的不确定度贡献即成为:
0.10523336 3.78 mg/kg t b s s t =⋅=⨯=
可以根据s t 的大小通过有效期来进行调整。
三、标准物质的定值示例
按照标准物质的定值方式,JJG1006-94已经将不同方式定值数据的统计处理作了较为详细的描述。
下面就ISO 指南35中多个方法和多个实验室联合定值方式举例如下:
由多个实验室采用重量法、容量法和量热法以及分光光度法在37℃下测量标准物质中γ-谷氨酰转移酶(GGT ),测量数据见下表。
指南35采用单因素方差分析法进行统计:
21
11
388.64
35.3311
Q S ν=
=
= 22
22
76.45
1.2760
Q S ν=
=
= 2
2
22135.33 1.27 6
5.68L
S S S n
-=
-==
114.12 IU/L x =
()C U x = 其中:P ——实验室个数,P =12
n ——每一个实验测量次数 n =6 S r =S 2
代入上述数值有:
()0.70 IU/L c u x =
== 按照JJG1006-94标准物质技术规范,将12组数据视为等精度数据,则12个平均值构成一组新的数据,故
()0.70 IU/L c u x =
=
结果是完全一致的。
采用加权平均统计处理的例子:
由16个实验室用不同方法对土壤中铬进行测定,测定数据见下表: 表中x i 为每个实验室测定的平均值。
u i 为该实验室所采用方法测定的标准不确定度。
假定各实验室之间方法为不等精度 则有权21
i i
u ω'=
记1
i i p
i i ωωω='
=
'
∑,其中P =16
按照加权平均值则有
1
1
1
121.9 mg/kg p
i i
p
i i i p
i i i x
x x ωωω==='⋅=
=⋅='
∑∑∑
加权平均值的标准不确定度
2
1
1
2
1
()1()1
() 1
2.3 mg/kg
p
i
i i c p i
i p
i
i i x
x u x P x
x P ωωω==='-=
⋅-'
-=
-=∑∑∑。