一、標準物質
1.1 定義
標準物質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、評價測量方法或給材料賦值的材料或物質。應用于化學測量、生物測量、工程測量、無力測量等領域。
有證標準物質CRM（certified reference material）是附有證書的標準物質，用建立了溯源性的程序來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，而且每個標準值都附有給定置信水平的不確定度。
其證書是介紹標準物質的技術文件，是研制者/生產者向用戶提出的質量保證。
證書給出了標準物質的標準值及其準確度，扼要的描述標準物質的制備程序、均勻性、穩定性、特性量值及其測量方法，介紹標準物質的正確使用方法、儲存方法。
所有的化學分析，定性定量，都依賴于，并且最后，可溯源至一種有證標準物質或某種類型的標準物質。
1.2 分類
1.2.1 按技術特性分
表1-1
標準物質的技術特性分類
名稱
定義
適用范圍
化學成分標準物質
具有確定的化學成分，并用技術上正確的方法對其化學成分進行了準確的計算
用于成分分析儀器的校準和分析方法的評價，以及對目標物定量，如金屬、地質、環境等化學成分標準物質
物理化學特性標準物質
具有良好的物理化學特性，并已經過準確計量
用于物理化學特性計量器具的刻度校準或計量方法的評價，如pH值、燃燒熱、聚合物分子量標準物質等
工程技術特性標準物質
具有某種良好的技術特性并經準確計量
用于工程技術參數和特性計量器具的校準、計量方法及材料或產品技術參數的比較計量、如粒度標準物質、標準橡膠、標準光敏褪色紙等
1.2.2 按化學組成分
表1-2
標準物質的化學組成分類
名稱
定義
適用范圍
單一組分標準物質
純化學物質（元素或化合物）或純度、濃度、熔點、融化焓值、黏度、紫外可見吸光度、閃點等已準確定值的純化學物質
主要用于分析儀器的校準，在絕大多數分析測試中起著重要的作用。對所用標準物質的選擇可根據該物質的可獲得性、費用、適用性和測量所要求的不確定度等多種因素來決定
基體標準物質
通常是包含被分析物的真實樣品，他們以自然形式存在于自然環境中
基體標準物質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
1.2.3 按其他方法分類
存在狀態：固態、氣態、液態標準物質。
學科專業：地質學、物理化學、環境學等十幾類。ISO采用這種方法匯編了標準物質指南。
1.3 分級
一般包含國家一級標準物質和二級標準物質。
基準物質和二級標準物質使用比較普遍。
根據在SI基本單位與日常測試樣品之間的相對計量學位置，不同等級標準物質的排序：基準物質→一級標準物質→二級標準物質→測試樣品。
1.4 編號
一種標準物質對應一個編號。
停止生產或使用時，該編號不再用于其他標準物質，該標準物質恢復生產使用則仍啟用原編號。
表1-3
標準物質的分級及編號
等級
定義及使用
管理
基準物質
通過基準裝置、基本方法直接將量值溯源至國家基準的一類化學純物質，用于化學成分量值的溯源與復現
由國務院計量行政部門批準、頒布并授權生產，編號前兩位為標準物質大類號，生產批號用英文小寫字母表示，排在標準物質編號的最后一位，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的小類號，第四、五位數是同一類標準物質的順序號
一級標準物質
一級標準物質GBW的準確度具有國內最高水平，主要用于評價標準方法、做仲裁分析的標準，為二級標準物質定值，是量值傳遞的依據
二級標準物質
二級標準物質GBW(E)是用與一級標準物質進行比較測量的方法定值，或用與一級標準物質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、六位數為該大類標準物質的順序號
1.5 標準物質的作用
1.5.1 儀器校準
現代儀器分析方法的優勢：低檢出限、高專一性、高精密度、自動進樣。
如光譜、色譜等儀器，在使用前需要使用標準物質対儀器進行檢定，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，用標準物質繪制標準曲線校準儀器，在測試過程中修正分析結果。
引進量值準確已知的特定分析物來校準儀器的輸出信號，通過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 用于評價分析數據的準確性
需要在實際工作中提供相關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以上實驗室開展特定樣品的交叉分析、分析適當的基體標準物質等。
1.5.3 用于方法確認及測量不確定度評定
標準物質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，通過對實驗進行細致的安排，也可以同時得到方法精密度等其他有用的信息。
應用標準物質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的均勻性。
1.5.4 用于質量控制
在分析過程中同時分析標準物質，通過標準物質的分析結果考察操作過程的正確性。
1.6 標準物質的正確使用
1.6.1 有效性：
在規定的儲存條件下，經穩定性試驗證明特性值穩定的時間間隔作為標準物質的有效性。
穩定性試驗只能說明標準物質在已經試驗的這段時間內是穩定的，超過有效期的穩定情況不能確定。
制備過程、使用的介質（溶劑）的種類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，不同的標準物質其特性的不確定度也不同。
在選擇標準物質時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。
除生產者確定的不確定度外，標準樣品的不同處理過程也會影響分析結果的不確定度，例如標準物質與分析樣品基體之間有差異時，或使用與標準物質定值方法不同的分析方法時，可能其不確定度與生產者提供的會有差異。
使用標準物質時，其不確定度并不是越小越好，還應當考慮供應狀況、成本、預期使用的化學適用性和物理適用性。
當分析結果不確定度很大時，可以選用級別較低的標準物質，以降低分析成本。
1.6.3 溯源性
溯源性是通過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系起來的特性。
食品質量分析中，很多分析結果是靠標準物質來溯源的，實驗室在選購標準物質時應注意其證書是否能夠證明其對國家計量標準的溯源性。
有些標準物質由于與待測樣品的物理化學特性不同，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。
需要通過標準溶液的濃度和用量來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
準確稱取一定量的純物質，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必須具備：
必須有足夠的純度，含量≥99.9%，其雜質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級純試劑。
物質組成與化學分子式應完全相符。若含結晶水，其含量也應與化學分子式相符。
穩定。一般條件下不發生物理性質或化學性質的變化。
2.1.2 間接配置法
粗略稱取一定量物質或量取一定體積溶液，配制成接近于所需要濃度的溶液，再用基準物質或已知濃度的標準溶液來確定其標準濃度。
其過程稱為標定。
不符合基準物質的條件，如NaOH易吸收空氣中的CO2，再如濃鹽酸易揮發，且其組成不能完全確定的，這些物質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，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、濃度、標定日期、有效日期、標定人名、校核人名，傾倒時標簽向手心。
2.2 基準物質選取
2.2.1 選擇摩爾質量較大的物質為基準物質，由于天平的精度原因造成的稱重誤差可以減小，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，而不用草酸。
2.2.2 選擇性質穩定的物質為基準物質，穩定性高、不吸濕、不風化。比如：更高穩定性的無水碳酸鈉用于標定HCl，而不用硼砂。
2.2.3 選擇易溶解的物質為基準物質，標定一般都在溶液間進行，液體狀態反應比較快速完全。容易溶解的物質能夠保證標定過程的正常進行，減少反應過慢等因素的影響。
2.2.4 選擇滴定中能產生準確當量反應的物質為基準物質，與標準溶液之間發生化學反應的關系越簡單，就越容易對參與反應的物質進行定量，通過計算得到的標準溶液的濃度數值越準確，同時標定中反應終點的容易判斷與否也是選擇基準物質的一個重要條件。
2.3 標定
2.3.1 用基準物質標定
先配制近似濃度溶液，然后準確稱取一定量基準物質，用適當的溶劑溶解，用被標定的溶液滴定至等當點，根據消耗的溶液體積和基準物質的質量計算被標定溶液的準確濃度。
如用基準物質鄰苯二甲酸氫鉀標定NaOH溶液的濃度，稱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。
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℃時的濃度。標定、制備和使用時溫度有差異，應按GB/T601-2002附錄A校正，滴定管、容量瓶、單標線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行校正。
2.3.4 注意事項
濃度值應在規定值的±5%內，超過范圍需對標準溶液加水稀釋或添加較濃的溶液進行調節（超出則重新標定）。
稱量基準物質的質量≤0.5g時，稱量精度為0.01mg，＞0.5g時，稱量精度為0.1g。
標定時，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。
標定時反應條件和測定樣品時的條件力求一致。
標定濃度，需兩人進行試驗，分別各做4平行，取兩人8平行測定結果的算術平均值為測定結果，并需寫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，還可以通過校核程序再次確認獲得的溶液濃度是否準確可靠。
常見方法：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，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個月。
除另有規定外，標液在常溫（15~25℃）下儲存時間不超過2個月。當出現渾濁、沉淀、顏色變化等現象時，應重新制備。
見光易分解、易揮發的溶液，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，防止倒出溶液時吸入CO2。
使用時應搖勻，是濃度均勻，防止溶劑易蒸發而掛壁。
標液濃度≤0.02mol/L時，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，必要時重新標定。
2.6相關國標介紹
GB/T 601-2016 化學試劑 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試劑的純度及雜質含量。
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明。
GB/T 602-2002 化學試劑 雜質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（元素、離子或分子）的溶液，適用于化學試劑中微量雜質的測定。
該標準中標液的制備采用的是直接制備法，對制備時使用的天平、水、儲存方法以及使用要求都做了明確規定。
