Образцы сравнения и стандартные образцы

Общие положения
Показатели качества образцов сравнения:

• Стабильность
• Однородность
• Адекватность

Классификация образцов сравнения

Общие положения

Стандартные образцы – важнейшее средство обеспечения качества количественного химического анализа. Они являются частным случаем образцов сравнения.

Образцы сравнения – это материалы или вещества, ис­пользуемые для обеспечения качества измерений, для гра­дуировки, аттестации методик, оценки статистических харак­теристик измерительного процесса, внутрилабораторного конт­роля качества, внешней оценки качества и т.д. Важнейшая отличительная особенность образцов сравнения состоит в том, что содержание определяемых веществ в них известно в пределах некоторой погрешности.

Обычные пробы, ради исследования которых и проводится анализ, называются рутинными пробами.

Для удобства применения образцы сравнения делят на части (расфасовывают в флаконы, ампулы и т.д.). Каждую такую часть называют экземпляром. Образец сравнения может су­ществовать в единственном экземпляре или в нескольких экземплярах, однако чаще всего из соображений удобства применения изготавливают большее их количество; макси­мальное число экземпляров одного образца сравнения может достигать нескольких десятков и даже сотен тысяч.

Важнейшие показатели качества образцов сравнения, которые должны удовлетворять определенным требованиям, – стабильность и однородность. Для многих образцов сравнения требуется также адекватность исследуемым рутинным пробам.

Вернуться к содержанию

Под стабильностью образцов сравнения понимается такое его качество, когда изменение концентрации определяемых веществ, включая форму, в которой они находятся (если она влияет на результат анализа) от момента аттестации образца до момента применения мало по сравнению с погрешностью образца сравнения.

Для обеспечения стабильности образцов сравнения во многих случаях требуется специальная их обработка. Так, в растворы органических веществ добавляют вещества, препятствующие их окислению или имеющие бактерицидные свойства (например, растворы глюкозы стабилизируют бензойной кислотой). Если готовят образцы сравнения сложного состава биологического происхождения, из них почти всегда удаляют воду (высушиванием или лиофилизацией, при которой вещество охлаждают до температуры -10 °С или ниже, а вода удаляется за счет сублимации). Жидкости во избежание испарения герметично изолируют (например, запаивают в ампулы), а емкости с порошкообразными образцами плотно закрывают крышками для предотвращения загрязнения. Нестабильные пробы хранят или пересылают при пониженной температуре, запаивают в ампулы, заполненные инертным газом, и т.д.

Стабильность образца сравнения обычно выражают в виде срока его годности, т.е. времени, в течение которого погреш­ность, связанная с нестабильностью, не превышает допустимого значения.

Вернуться к содержанию

Однородность (гомогенность) образцов сравнения есть свойство, выражающееся в постоянстве значения аттестуемой характеристики для любой части образца – концентрации определяемых веществ, измеренной методами, для обеспечения качества которых предназначен образец.

Характеризуют обычно неоднородность – степень отклонения от однородного состояния, которую рассматривают как случайную величину. Характеристикой неоднородности является стандартное отклонение неоднородности.

Необходимая однородность гетерофазных образцов сравнения достигается тщательным измельчением и последующим перемешиванием исходного материала. Требование однородности должно соблюдаться как в пределах каждого экземпляра образца сравнения, так и между ними.

Вернуться к содержанию

Адекватность требуется обычно от образцов сравнения сложного состава и заключается в том, что содержание определяемого вещества (веществ) в них, содержание других веществ (матрица) и физико-химические свойства близки к таким же показателям рутинных проб. Понятно, что такое определение не является строгим, поскольку в реальности анализируется множество отличающихся друг от друга рутинных проб.

Вернуться к содержанию

Образцы сравнения можно условно разделить на образцы сравнения простого и сложного состава. Под образцами сравнения простого состава понимаются индивидуальные чистые вещества, а также их растворы. Образцами сравнения сложного состава являются многокомпонентные образцы, близкие по составу и свойствам к рутинным пробам. Как правило, их готовят на основе веществ одной природы с исследуемыми объ­ектами, подвергаемыми определенной обработке, зависящей от свойств этих веществ.

Кроме условного деления на образцы простого и сложного состава, образцы сравнения можно классифицировать по их назначению и уровню признания.

По назначению можно выделить следующие виды образцов сравнения:

а) образцы для непосредственной оценки правильности анализа;

б) образцы для градуировки;

в) образцы-добавки;

г) суррогаты.

Образцы для непосредственной оценки правильности анализа составляют большинство образцов сравнения, они анализируются так же, как рутинные пробы. По результатам их исследования судят о правильности, а иногда и о воспроизводимости анализа в целом.

Образцы для градуировки, как следует из названия, используют при градуировке. В терминах количественного химического анализа это зависимость аналитического сигнала (показаний используемого средства измерений) от концентрации определяемого вещества.

Образцы-добавки предназначены для контроля правильности результатов анализа или для градуировки с использованием метода добавок. Основное требование, предъявляемое к таким образцам, состоит в возможности их равномерного распределения в пробах, аналогичных рутинным, причем химическая форма и фазовое состояние ("форма вхождения") введенных определяемых веществ не должны отличаться от таковых для определяемых веществ, уже находящихся в пробах.

Суррогат в химическом анализе представляет собой вещество, отличающееся от определяемого, но которое в процессе анализа ведет себя так же, или практически так же, как определяемый компонент. Классические суррогаты – изотоп-замещенные соединения, заведомо ведущие себя так же, как определяемые вещества в силу идентичности их химических свойств и близости физических свойств.

Образцы сравнения, утвержденные (рекомендованные к использованию) официальными организациями, называют стандартными образцами состава, или просто стандартными образцами (СО).

По уровню признания можно выделить (в порядке уменьшения уровня признания) три категории образцов сравнения:

• международные или национальные стандартные образцы;
• фирменные образцы;
• внутренние образцы.

Международные или национальные стандартные образцы вместе с документацией утверждаются (рекомендуются к использованию) международными или государственными метрологическими организациями. При этом международные стандартные образцы могут разрабатываться как этими организациями, так и другими институтами (важен лишь уровень их признания). Естественно, авторитетность международного или национального стандартного образца определяется авторитетом утвердившей его организации.

Фирменные образцы сравнения разрабатываются и производятся фирмой, которая сама разрабатывает, производит и проводит аттестацию этих образцов. Аналогичный статус имеют до сих пор выпускаемые некоторыми российскими ведомствами ведомственные стандартные образцы.

Внутренние образцы сравнения либо утверждаются на уровне предприятия-производителя их, либо вообще не проходят какую-либо формальную процедуру утверждения и подлежат использованию только в пределах данного предприятия. Такие образцы применяют либо при отсутствии образцов сравнения более высокого уровня, либо по экономическим соображениям. Чаще всего внутренние образцы сравнения используются в научных исследованиях и при выполнении анализов продукции, не требующей обязательной сертификации. Образцы сравнения, утверждаемые на уровне предприятий, в России называются стандартными образцами предприятий.

Помимо образцов сравнения для оценки ряда характеристик аналитических методик, для которых точное знание концентрации определяемых веществ необязательно, а также для внутрилабораторного контроля из экономии часто применяются однородные и стабильные (в течение времени их использования) образцы, адекватные рутинным пробам. Такие образцы, отличающиеся от образцов сравнения сложного состава тем, что концентрация определяемых веществ в них известна лишь ориентировочно, называют контрольными образцами, или контрольными пробами.

В практике создания стандартных образцов можно выделить стадии разработки, исследования и утверждения. Последние две стадии часто рассматривают вместе, называя это аттестацией стандартных образцов.

Вернуться к содержанию

Ссылка на источник