國內(nèi)外部分國家標準品發(fā)展現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟的發(fā)展與科學(xué)的進步,標準品、標準物質(zhì)、標準樣品這一類的詞語,已經(jīng)越來越多被人們熟識。簡單的理解,它們就是對物質(zhì)進行定性和定量測量分析的一種“標尺”,這個小小的標尺度量出了對應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量。


標準品的起源

標準品隨著全球工業(yè)化發(fā)展的需要而發(fā)展起來的,它最先在美國出現(xiàn),應(yīng)用于鋼鐵制造領(lǐng)域。美國標準局(現(xiàn)為美國國家標準與技術(shù)研究院National Institute of Standards and Technology,簡稱NIST) 于1906年制備和頒布了第一批冶金標準品/標準樣品(4種鐵、1種鋼),這被認為是具有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)含義上的標準品 /標準樣品。

隨后,美國在1911年又發(fā)布了銅、銅礦石等標準品/標準樣品,品種擴大到25種。標準品/標準樣品的出現(xiàn)解決了現(xiàn)場分析的準確一致的問題,確保了產(chǎn)品質(zhì)量,提高了生產(chǎn)效率。標準品/標準樣品得到了工業(yè)界的承認,在其它國家也迅速發(fā)展起來,英國、德國、日本等國家都先后頒布了自行研制的鋼鐵標準品/標準樣品。

1952年,我國國家標準化主管行政部門批準發(fā)布了由鋼鐵研究總院、上海材料研究所等單位共同研制的第一批鋼鐵(鋼3種、鐵2種)標準樣品。這類標準樣品的研制成功,進一步規(guī)范了冶煉生鐵過程中的標準化,為新中國的建設(shè)和工業(yè)領(lǐng)域的標準化發(fā)展做出了重要貢獻。

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全球標準品組織——國際標準化組織標準品委員會(ISO/REMCO)

目前國際組織中在標準品合作方面最有影響力的是國際標準化組織標準品委員會(ISO/REMCO),1973年由美國國家標準局(NBS)與國際法制計量組織(OIML)聯(lián)合成立獨立的國際標準品委員會,并在國際標準化組織(ISO)的批準組建下于1974年成立有關(guān)標準品的特別工作組(REMPA)。1975年9月,ISO理事會正式批準將該工作組轉(zhuǎn)換為直屬于ISO中央秘書處的標準品委員會(縮寫為ISO/REMCO)。該委員會的目的是持續(xù)協(xié)調(diào)有證標準品并促進其在全世界范圍內(nèi)的應(yīng)用。

ISO/REMCO的成員國分為正式成員(P成員)和觀察員(O成員)兩種,目前已有超過31個正式成員國及39個觀察成員國。成員國的任務(wù)主要有:

1)建立標準品的概念、條件和定義;

2)根據(jù)標準品的使用目的,明確其最基本的特性;

3)針對標準品的研制提出行動計劃以支持 ISO的其他項目;

4)為ISO技術(shù)委員會制定標準品的相關(guān)指南;

5)與國際組織就標準品領(lǐng)域的問題進行協(xié)商;

6)對標準品管理董事會提出標準品相關(guān)的意見與建議。

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全球標準品組織——COMAR信息庫

20世紀70年代末,法國國家度量衡學(xué)實驗開發(fā)出一套計算機索引編碼系統(tǒng),簡稱COMAR,用于對標準品進行統(tǒng)一編碼,促進了標準品信息系統(tǒng)的國際化。20世紀80年代,在法國國家度量衡學(xué)實驗室、英國國家物理實驗所和德國國家材料研究所的合作下,COMAR不斷擴張信息系統(tǒng),收錄了近3000種有證標準品。

1990年5月,這一合作信息系統(tǒng)在7個國家的標準品實驗機構(gòu)(包括中國國家標準品研究中心(NRCCRM)、法國國家度量衡學(xué)實驗室(LNE)、美國國家標準技術(shù)研究院(NIST)英國政府化學(xué)家研究所(LGC)、德國國家材料研究所(BAM)、日本國際貿(mào)易和工業(yè)檢驗所、前蘇聯(lián)全蘇標準品計量研究所)組成的成員國中達成協(xié)議,建立國際標準品信息庫并下設(shè)秘書處正常維護運行信息庫。

COMAR 信息庫正為世界范圍標準品的研制和發(fā)展提供著最寶貴、最新的最權(quán)威的免費資源。

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美國標準品發(fā)展現(xiàn)狀

美國是最早研究標準品的國家之一。為了促進美國的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)競爭力 推進測量科學(xué)、標準和技術(shù)來促進經(jīng)濟安全和提高生活質(zhì)量美國于1901年成立了美國國家標準技術(shù)研究院(National Institute of Standards and Technology ,NIST)于1906年正式制備和頒布了第一批金標準品,其中包括4種鐵和1種鋼。

目前,NIST研制的標準品主要分為三大類化學(xué)成分、物理特性和工程材料,其中化學(xué)成分又分為黑色金屬有色金屬、微量分析、高純金屬健康與工業(yè)衛(wèi)生、無機、基準氣體混合物、礦物燃料有機、食品和農(nóng)業(yè)、地質(zhì)材料和巖石、瓷與玻璃水泥、機械磨損材料和法醫(yī)鑒定等15 個子分類。物理特性又分為離子活度、聚合物特性、熱力學(xué)特性、光學(xué)特性、放射性、電學(xué)特性、計量學(xué)、陶瓷與玻璃和X射線光譜測定等9個子分類工程材料又分為尺寸、表面粗糙度、無損測定、自動數(shù)據(jù)處理、發(fā)光研究和其他性能的工程材料等6個子分類。

NIST將標準品分為三類:NIST規(guī)范的標準品( Standard Reference Materials,SRM)、NIST標準品(Reference materials,RM)以及可溯源證書的標準品。

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德國標準品發(fā)展現(xiàn)狀

德國國家材料實驗室(BAM)是一家聯(lián)邦政府高級科研機構(gòu)隸屬于聯(lián)邦共和國經(jīng)濟勞工部。該機構(gòu)致力于開發(fā)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的安全生產(chǎn)、利用物理和化學(xué)方法研究材料并研制標準品和方法、促進BAM科研核心領(lǐng)域的成果的傳播合作制訂標準和臨界值的法規(guī)并為聯(lián)邦政府以及相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)提供材料技術(shù)的安全指導(dǎo)。BAM可提供的有證標準品分為14類包括鋼鐵產(chǎn)品、有色金屬、特殊材料、原發(fā)性純物質(zhì)、環(huán)境、食品、混合氣體、彈性材料同位素標準品、高分子標準品、微粒尺寸分布標準品、層狀和檢驗標準品、可滲透標準品、光學(xué)材料等數(shù)量達到了310余種。

目前 BAM正在研制的標準品有鋼鐵類的非合金鋼鐵標準品、高合金鋼鐵物質(zhì)有色金屬及合金類的銅合金以及食品類的黑麥面粉中的麥角生物堿以及食用油中玉米赤霉烯酮標準品等。

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日本標準品發(fā)展現(xiàn)狀

日本也是研究標準品比較早的國家之一。早在1903年,日本成立日本計量院( National Metrology Institute of Japan,NMI),直接隸屬于日本高級工業(yè)科技研究院。NMI代表著日本的法定計量技術(shù),致力于研究、開發(fā)利用計量標準和標準品。目前日本的標準品研制機構(gòu)有很多,如主要研制鋼鐵類標準品的日本鋼鐵聯(lián)合會(JISF),研究元素成分標準品的日本環(huán)境研究所(National Institute for Environmental Studies,NIES)等。

僅在2009年10月統(tǒng)計的數(shù)據(jù),日本研制的標準品多達6600多種,在COMAR數(shù)據(jù)庫中提供的標準品數(shù)量達到1577種。

目前,全球半導(dǎo)體材料市場,日本占據(jù)了近一半的市場份額,其高精尖半導(dǎo)體材料的研制,也很大程度上有賴于其半導(dǎo)體材料標準品的研制實力。日本較為知名的標準品廠家有東京化成工業(yè)株式會社TCI、JFE/JSM 日本鋼鐵株式會社、日本關(guān)東化學(xué)株式會社等。

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中國標準品發(fā)展現(xiàn)狀

我國的標準品研究起步較晚,1987年我國國家計量局根據(jù)《中華人民共和國計量法實施細則》中對“計量器具”的定義,制訂了我國的《標準品管理辦法》,標志著標準品納入了依法管理的計量器具范圍。此后還相繼頒布了《中華人民共和國依法管理的計量器具目錄》、《制備標準品辦理許可證的具體規(guī)定》等法規(guī),以及《標準品常用術(shù)語》《標準品證書編寫規(guī)則》、《標準品研制(生產(chǎn))機構(gòu)通用要求》等規(guī)范性文件為我國標準品的研究提供了技術(shù)支持和規(guī)范要求

我國將標準品分為一級標準品和二級標準品,并在《標準品管理辦法》中對標準品的定級條件進行了明確的規(guī)定。根據(jù)學(xué)科和專業(yè)的不同,標準品又分為 13 類,包括鋼鐵成分分析標準品、有色金屬及金屬中氣體成分分析標準品、建材成分分析標準品、核材料成分分析與放射性測量標準品、高分子材料特性測量標準品、化工產(chǎn)品成分分析標準品、地質(zhì)礦產(chǎn)成分分析標準品、環(huán)境化學(xué)分析標準品、臨床化學(xué)分析與藥品成分分析標準品、食品成分分析標準品、煤炭石油成分分析和物理特性測量標準品、工程技術(shù)特性測量標準品和物理特性與物理化學(xué)特性測量標準品等。

1955年我國成立中國計量科學(xué)研究院,根據(jù)國際計量科學(xué)前沿開展計量基準、計量標準和標準品的國際量值比對,實現(xiàn)國際等效。

    以上是全球部分國家標準品發(fā)展現(xiàn)狀。未來的標準品研制方向,將朝著新材料、新環(huán)境污染物等方向發(fā)展。除了政府機構(gòu),也將有更多的社會機構(gòu)參與到標準品的研制中,促進標準品產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

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