化學分析實驗室標準工作溶液的配制及核查的探討

宋吉利,孫琳琳,李 建

(煙臺市產品質量監督檢驗所,煙臺 264003)

CNAS-GL035:2018?檢測和校準實驗室標準物質/標準樣品驗收和期間核查指南?指出,需對標準物質進行期間核查,目的是確認其特性量值的穩定性[1]。化學分析實驗室在實際使用標準物質時,通常要通過混合、稀釋或其他方法將標準物質配制成標準工作溶液,以其中的特性量值為其他材料賦值。標準工作溶液特性量值穩定性與準確度會直接影響檢測數據及結果的準確度,因此標準工作溶液的配制及其特性量值穩定性、準確度的核查尤為重要。

在實驗室日常檢測工作中,常因缺乏標準工作溶液配制、核查的系統性合理辦法而經常發生配制和核查工作不夠規范的情況,使得標準工作溶液特性量值的可信度降低,檢測數據和結果的準確度降低。本工作結合實際情況,對化學分析實驗室標準工作溶液的配制和核查等兩方面工作進行了探討,并建立了一套完整適用的標準工作溶液的配制及核查方法,以期為檢測工作的規范化開展提供方法指導。

1 標準工作溶液的配制

1.1 配制方案的設計

標準工作溶液是化學分析工作的“尺”,起到了“量具”和“標準器”的作用,可保證檢測數據、結果的一致性、準確可靠性和特性量值的傳遞性[2]。標準工作溶液的配制過程是檢測工作十分重要的環節,每一個細小的誤差,都會影響標準工作溶液特性量值的準確度。因此,標準工作溶液的配制必須嚴格按照標準物質證書或相關標準等設計規范合理的配制方案,設計的配制方案應至少包括:配制步驟(方法),選用的標準物質的規格,標準物質的用量,稀釋倍數,配制用的計量器具,稀釋所用溶劑(水及其他試劑)的規格、等級等,同時應使產生的不確定度盡可能小,并確保配制環境條件符合相關要求。

1.2 配制過程中的注意事項

在按照配制方案配制標準工作溶液時,還應注意以下事項:標準工作溶液的配制工作必須由滿足要求的檢測人員承擔,他們必須是從事過檢測工作、已培訓上崗、有實際操作經驗并且通過實踐證明具備相應能力的人員;不能按個人習慣或臆想開展配制工作;配制過程使用的分析天平、容量瓶、移液管等計量器具應滿足相應的等級要求,經過檢定/校準并已確認滿足檢測要求的,配制時使用的玻璃器皿應潔凈無污染;配制使用的器皿(如容量瓶、移液管等)應有可識別的編號,以確保配制過程的量值溯源性;稀釋所用水和其他溶劑的規格、等級應滿足檢測要求;配制環境條件應滿足要求,且處于監控狀態;標準物質證書給出配制要求的,必須按證書要求進行配制;如果標準物質證書或標準等未規定配制要求,應該選用不確定度最小的方法進行配制;應進行逐級稀釋,禁止一次性稀釋高濃度水平的標準溶液;配制過程應該留有記錄,配制記錄的內容主要包括配制用標準物質名稱、規格、量值溯源編號、用量,溶劑規格、等級,移取體積,定容體積,配制的標準工作溶液名稱、含量,配制人,配制日期,有效期等;配制的標準工作溶液須貼上可識別的標簽,標識內容包括成分、含量、溶劑(水除外)、配制日期、有效期、保存條件、配制人等信息。

2 標準工作溶液的核查

2.1 核查目的

針對一次性使用或初次配制的標準工作溶液,應在配制后立即進行核查,核查目的是為了確保配制得到標準工作溶液的含量與初始設計的一致。

針對在有效期內允許多次使用的標準工作溶液,即儲存后的標準工作溶液,應確保其儲存及使用條件是滿足標準物質證書規定的要求,并需要驗證其在儲存和使用過程中未發生質量的變化,以避免發生因檢測人員的使用和保管不當造成標準工作溶液特性量值改變而導致量值傳遞發生偏差的風險,確保其特性量值持續準確可靠,為檢測工作提供保障。

2.2 核查計劃

可綜合考慮實驗室標準工作溶液的數量、種類、對結果有效性的影響程度、成本和風險,以及實驗室自身資源和能力等因素制定核查計劃,并有選擇地開展標準工作溶液及其特性量值的核查,而不是對實驗室所有使用的標準工作溶液都進行核查[3]。核查計劃的內容應該包括被核查的標準工作溶液信息(名稱、含量、配制時間等)、需要核查的特性量值、核查方法、核查頻次、核查結果的判定、實施人等信息,核查計劃應由有資質并經實驗室授權的人員編制、審核和批準。

2.2.1 核查方法

標準工作溶液的核查實際就是對其特性量值進行確認的過程。實驗室應從自己實際條件出發,基于簡便易行、經濟合理的原則選擇以下方法進行核查:①進行實驗室間的量值比對或送至有資質的檢驗檢測機構檢驗其特性量值;②使用不同檢測人員對需要核查的標準工作溶液與新配制的標準工作溶液的特性量值進行比對;③用被核查的標準工作溶液來檢測足夠穩定的且不確定度與被核查標準工作溶液相近的實驗室質控樣品、近期參加能力驗證且結果滿意的樣品、測量審核樣品。

2.2.2 核查頻次

應分析實驗室內標準工作溶液的每一個特性量值參數,根據其穩定性、使用頻率,對檢測數據、結果有效性的影響程度來確定核查頻次。對具有使用頻率高,穩定性差,對檢測數據、結果有效性影響較大的一些特性量值的標準工作溶液,應嚴格制定核查標準,縮短核查時間(或增加核查頻次)。

2.2.3 核查結果的判定

1)傳遞比較法 2.2.1節中核查方法①和②可使用此方法,即將被核查標準工作溶液的特性量值與作為核查標準的標準工作溶液的進行比對,如果比對結果滿足公式(1),說明被核查的標準工作溶液核查結果是穩定的,其特性量值是準確的。

式中:x被核查為被核查標準工作溶液的測量結果;x標準為標準工作溶液的認定值;U被核查為被核查標準工作溶液的擴展不確定度;U標準為標準工作溶液認定值的擴展不確定度。其中,擴展不確定度均為置信水平為95%時包含因子k＝2 時的不確定度。

2)質控法 2.2.1節中核查方法③可使用此方法,用被核查的標準工作溶液來檢測質控樣品、能力驗證且結果滿意的樣品、測量審核樣品,檢測得到的數據結果在質控樣品標準物質證書規定的不確定度范圍之內或穩健統計Z比分數|Z|≤2[4]時,即可認為被核查的標準工作溶液是穩定的、特性量值是準確的。

2.3 臨時性核查的時機

當出現下列情況時,應對標準工作溶液進行臨時性核查:①接受重大的檢測任務前;②參加能力驗證和實驗室間質量控制等重要的檢測活動時;③接受復檢樣品時;④儲存條件失控時;⑤檢測數據、結果處于臨界值時;⑥同類產品出現大比例異常數據時。

2.4 核查的注意事項

在對標準工作溶液進行核查時,需要注意:①操作人員必須是具有資質的人員;②所用的器具、試劑、實驗室用水符合要求;③嚴格執行核查方法,盡量避免操作失誤;④完整記錄核查內容,包括核查過程中出現的問題、處理的結果及相關分析[5]。

2.5 發現可疑時采取的措施

核查過程發現可疑的標準工作溶液時須立即停止使用,并查找原因,及時采取糾正、預防措施[6]。應追溯可疑標準工作溶液對之前檢測數據結果的影響,只須追溯至上次核查后的數據及結果即可。特別注意的是,如果對某一標準工作溶液的特性量值的準確度產生懷疑且需追溯配制其所用的標準物質時,建議直接將該標準物質的使用狀態從合格狀態調為停用狀態,而不是進行相應的確認試驗。這是因為實驗室購置的標準物質用量一般是有限的,確認試驗的成本往往會接近甚至超過重新購置一份標準物質的成本;同時,因為由實驗室自己來確認特性量值在技術上很難實現,且確認的結果的準確度也很難保證[7]。

3 結語

標準工作溶液的管理是標準物質管理的重要內容,各化學分析實驗室應依據自身的實際情況,制定適合自身管理要求的標準工作溶液配制和核查的方案,以規范試驗人員使用和維護標準物質的方法[8],減少和控制因標準工作溶液特性量值變化或失效帶來的質量風險[9],確保檢測數據、結果的準確度和可溯源性。