1.3　分析实验室对纯水、试剂和器皿的要求

1.3.1　纯水的质量要求、检验及制备方法

分析实验室对纯水的质量要求应该根据工作性质而定，不能一概而论。理论纯水的电导率是0.0548μS/cm（25℃），若用电阻率表示是18.3MΩ·cm（25℃）。分析实验室对纯水的质量要求达到最高也只能接近理论纯水的电导率，实际上很难达到，因为它要求实验室使用的盛水容器、管路等设备的清洁程度也必须处于理想状态。实际上，分析实验室对纯水质量要求可分为三个档次，即一级纯水、二级纯水和三级纯水。一级纯水用于制备标准水样或超痕量物质分析，二级纯水用于精确分析和研究工作，三级纯水适用于一般实验室工作。

（1）纯水的质量指标

纯水的质量指标主要是用pH值、电导率、可氧化物限度、吸光度和二氧化硅的含量来表示，它主要反映了纯水中无机离子、还原性物质和尘埃粒子的含量水平，将纯水的级别与质量指标对照应符合表1-19的范围。

（2）纯水的质量检验

分析实验过程中会大量使用纯水，水的纯度对分析结果的空白值起到至关重要的作用，将直接关系实验的成功与失败，因此，必须定期检查纯水的质量。

①电导率的测定　电导率是纯水质量的一个重要指标，实验室中用电导仪进行测量纯水电导率的大小，用以判断水的纯度和级别。

在不同温度下，测量同一纯水的电导率结果是不同的，即电导率受温度影响。目前市场销售的电导仪一般具有温度补偿装置，根据仪器说明书操作规定，测量纯水的电导率。如果所用的电导仪不具备温度补偿功能，则可先在室内温度下测定t℃的电导率，然后用下面的公式计算25℃的电导率。

　　（1-1）

式中，K25为25℃时的纯水电导率，μS/cm；α为t（℃）时换算系数；Kt为t（℃）时实测的纯水电导率，μS/cm；Kp为t（℃）时理论纯水电导率，μS/cm；0.0548为25℃时理论纯水电导率，μS/cm。

式（1-1）中，不同温度时的换算系数α和理论纯水电导率是不同的，见表1-20。

②pH值测定　纯水精密的pH值可以采用pH计进行测定，粗略的pH值可以采用精密pH试纸进行检查，纯水的pH值一般在6.5～7.5之间。

③吸光度测定　用紫外分光光度计测定纯水的吸光度。选用波长为254nm，光程为1cm的比色皿进行测定，测得结果后，以纯水质量指标来判断级别。

④可溶性二氧化硅的测定　按GB 6682—1986中“2.5二氧化硅的测定”操作规程进行。

⑤可氧化物检验　即是检验纯水中的还原性物质的含量，一般采用还原高锰酸钾的能力程度表明纯水中还原性物质的含量。可按如下操作进行检验：取1000mL二级水（100mL三级水）注入烧杯中，加入10.0mL硫酸溶液（按GB 625—1977配制，约98g/L）和1.0mL高锰酸钾溶液（按GB 643—1977配制，浓度为0.01mol/L新鲜溶液）盖上表面皿，煮沸5min，与置于另一相同容器中不加试剂的等体积水样对照，溶液的淡红色不得完全褪色。

上面叙述的纯水质量检验，在农业环境监测系统实验室中无需各项均做例行检验，一般只需定期地进行纯水的电导率测定即可。

（3）纯水的制备方法

制备纯水的方法很多，通常采用以下4种方法，即蒸馏法、离子交换法、亚沸蒸馏法和电渗析法。

①蒸馏法　蒸馏法制备纯水是利用杂质与水的沸点不同，杂质与水蒸气不能一同蒸发而达到分离水中杂质的目的。

水中杂质分为挥发性和不挥发性两类。不挥发性杂质，包括大多数无机盐、碱和某些有机化合物。这类杂质用蒸馏法很容易除去。而对于水中的挥发性杂质，如溶解在水的气体、多种酸、有机物及某些盐的分解产物也会随水蒸气蒸馏出进入馏出液而无法分离。

解决分离挥发性杂质的办法，是在水中加入一些试剂，使杂质的挥发性转变为不挥发性。例如，在水中加入高锰酸钾，可将有机物氧化成二氧化碳和水，达到除去有机物的目的。为了除去水中挥发性酸和溶解在水中的酸性气体，可以通过加入碱性物质与水中的酸性物质在蒸馏前化合。此类的碱性物质可使用氧化钡、过氧化钠等，可中和水中的硝酸、二氧化碳和硫化氢等酸物质，达到分离此类挥发性的酸类物质。此外，水中存在氨和胺类物质，可加入铬酸酐或磷酸酐与之化合，通过蒸馏达到分离。

在分析实验室中，用蒸馏法制备纯水通常采用以下两类蒸馏器：硬质化学玻璃制成的蒸馏器和石英蒸馏器。使用铜或其他金属制成的蒸馏器，蒸得的蒸馏水中所含的金属杂质，例如铜、锡等，其浓度往往高于原水。不适用于痕量元素的分析。使用硬质化学玻璃制成的蒸馏器所得到蒸馏水比较纯净，适用于常规用途。由于硬质化学玻璃中含有一定数量的硼，故所得的蒸馏水不适用于硼的测量。石英蒸馏器所得到蒸馏水更为纯净，适合于一般实验室痕量元素的分析工作。但是石英蒸馏器价格昂贵，蒸馏瓶体积比较小，出水率比较低，适合科研和少量样品的分析测试用水，若样品数量多，用水数量大则无法适应。

亚沸蒸馏法适合制备高纯水。近年来出现的一种新型石英亚沸蒸馏器，其加热方式是将电阻丝封闭在石英管中置于液面上方的间接加热。其特点是在液面上方加热，使液面始终处于亚沸状态，可使水蒸气带出的杂质降至最低。该装置还适用于制备高纯酸（如HCl、HNO3）和氨水。

亚沸蒸馏法另外一种加热方式是光加热。以灯光作热源，照射液体表面，水从液面气化蒸发，可避免沸腾时携带或沿表面蠕升的现象发生，蒸得的水极纯，可称为高纯水。

②离子交换法　用离子交换法制备的纯水称为去离子水。用离子交换法制备纯水的优点是设备简单、操作简便、出水量大、成本低，非常适合于用水量大的分析实验室。用离子交换法可除去水中绝大部分的盐类、碱和游离酸，但不能完全除去有机物和非电解质。去离子水适用于测定无机微量元素而不太适合用于有机分析。若要获得既无无机类杂质又无有机类杂质的纯水，可将离子交换水再蒸馏一次。建议离子交换使用的原水采用市售的蒸馏水或电渗析水，这对提高水的纯度和减少树脂再生处理次数、提高树脂利用率均是有利的。

1）离子交换法的原理。离子交换法制备去离子水的基本原理是利用阳、阴离子交换树脂上的可交换的H+和OH-与水中其他的阳离子和阴离子的交换作用，将水中的离子除去而达到制备纯水的目的。离子交换反应如下：

通过强酸性阳离子交换树脂时

通过强碱性阴离子交换树脂时

两次交换，水中阳离子交换了树脂上H+，阴离子交换了OH-，水中的阳、阴离子交换到树脂上，而由树脂上交换下来等量的H+和OH-结合成水，达到了纯化水的目的。

2）树脂的选择、处理、装柱和淋洗。用离子交换法制取纯水，一般采用的是强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂。树脂上可交换的离子应是氢型和氢氧型，如果是钠型和氯型，应加以处理转为氢型和氢氧型后才能使用。

新树脂的处理如下。

蒸馏水浸泡：将新树脂放入盆中，用自来水反复漂洗，除去其中色素、灰尘及水溶性杂质，直到洗出液澄清后，倾倒掉，加蒸馏水浸泡24h。

醇浸泡：将蒸馏水倾尽，加入95%乙醇浸泡树脂层，搅拌摇匀后浸泡24h，以除去醇溶杂质；将乙醇倾尽，用自来水漂洗至无色、无醇味为止。

强酸型阳离子交换树脂淋洗：先用7%盐酸在容器中浸泡树脂1d，并不时搅拌，倾去酸液后，用蒸馏水倾泻法洗涤树脂至洗液无色，然后将树脂与水一起装入柱中，一定要防止树脂中含有气泡。接着用7%的盐酸淋洗，使流出液检不出Fe3+，最后用蒸馏水淋洗至流出液的pH值为6.6～7.0。

强碱性阴离子交换树脂淋洗：先用蒸馏水浸泡1d，将树脂与水一起装入柱中，一定要防止树脂中含有气泡；用7%盐酸淋洗，直至流出液检不出Fe3+，再用蒸馏水淋洗至中性，然后用5%氢氧化钠溶液淋洗，至流出液中检不出Cl-，最后用蒸馏水淋洗至pH值约为7即可。

3）交换柱的几种连接方式。最简单的一种是由一个阳离子柱与一个阴离子柱串联组成；或阳、阴两种树脂按体积1∶2混合均匀装在一个柱子里的混合柱；一般的连接方式是阳离子柱-阴离子柱-混合柱串联在一起的联合方式。

4）树脂的再生。树脂失效后，需要再生。树脂再生与新树脂处理方法基本相同。再生的目的就是利用酸、碱中的H+和OH-将交换到树脂上的阳离子和阴离子置换下来，使树脂恢复为H型和OH型后继续使用。再生树脂的步骤按下述三步进行：逆洗→再生→洗涤。逆洗是水从柱下部进入，从上面排出；逆洗可将柱中树脂层冲松，并将树脂的碎粒及杂质排除。逆洗以出口水不浑浊、清澈透明为合格。逆洗后的阳离子柱用7%的盐酸正向洗柱，流速约为30～50mL/min，酸用量大约为树脂体积1～2倍，检查流出液无Ca2+，然后再用去离子水淋洗柱子，速度与上面相同，洗至流出液为中性，pH值在7左右，该柱再生合格。

逆洗后的阴离子柱，用5%氢氧化钠溶液正向洗柱，流速约为30～50mL/min，碱溶液用量大约为树脂体积的3～4倍，检查流出液无Cl-，然后再用去离子水淋洗柱子，速度与上面相同，洗至流出液为中性，该柱再生合格。

混合柱的再生，可将树脂倒入20%氯化钠溶液中，利用它们的密度不同，将其分开后再分别按阴、阳离子树脂的处理的办法进行。

5）注意事项。处理树脂时，要特别注意淋洗流速不能太快，一定要洗至中性（pH值在7左右）。

树脂用酸处理后，一定要达到检不出Fe3+和Ca2+为止，树脂装柱时，特别要注意不能存有气泡。

制备的纯水不要暴露于空气中，要贮存在聚乙烯容器中为妥。

在分析实验室用离子交换法制备纯水最好使用商品蒸馏水为源水，既可以保证制得纯水的质量又可以延长树脂再生的周期。

③电渗析法　是在离子交换技术基础上发展起来的一种方法。它是在外电场的作用下，使水溶液中的阴、阳离子发生迁移，阳离子向负极运动，阴离子向正极运动。在正、负两极间有多组交替排列的阴、阳离子交换膜，阳离子就被带有负电场的阳离子膜吸附，而阴离子被带有正电场的阴离子膜吸附。在外电场的作用下，阳离子向负极方向传递交换并穿过交换膜，阴离子向正极方向传递交换并穿过交换膜，这样就相间地出现了去离子区和富集离子区，或称为淡水室和浓水室。将淡水室中水引出来即得到电渗析法制得的纯水。这种方法的优点是不需酸、碱，操作管理也简单，但制备水的纯度不是很高，适用于要求不高的分析工作。

目前也有将电渗析法与离子交换法相结合使用，首先用电渗析法将原水中大量的离子除去后再进行离子交换制备更为纯净的水，可以达到（5～10）×106Ω·cm。

④商品净水器　目前市场上有许多种类制备纯水的净水器，适用于化学分析实验室的净水器有国外专门从事研究和生产纯水设备的厂商也有国内一些厂家推出的各类型号的净水器。表1-21中列出部分净水器的型号、技术指标及应用范围以供选择时参考。

1.3.2　分析实验室对试剂的质量要求

化学试剂是一类精细的化学产品，根据不同的用途和需要种类繁多、规格不一。不同类型的分析实验室对试剂质量的要求是不同的，如综合的、行业性的、企业性的及专业性的分析实验室，由于各自的任务不同，对试剂的纯度和杂质含量的要求各不相同。如生产化学试剂的分析实验室，它所使用的试剂纯度一定要高于所生产的试剂纯度，常量分析、微量分析及痕量分析所需要的试剂质量差别是很大的。实际分析工作中，应该根据样品的种类及所要达到的质量目标而选用试剂的级别。

（1）化学试剂的规格

化学试剂的规格又称试剂的级别，它反映了试剂的质量。一般以纯度和杂质含量二项指标来划分试剂规格。《国家标准·化学试剂》就是我国颁布的“试剂标准”，对试剂的规格标准和检验方法标准做出了法律上的规定，以保证和控制试剂产品的质量。

目前我国生产的通用化学试剂共分四个等级，分别为优级纯、分析纯、化学纯和实验试剂（见表1-22）。

此外，有些试剂是按使用范围划分的规格，如色谱纯、光谱纯、分光纯等；有些是按纯度的高低划分的规格，如某些高纯试剂分为99.99%或99.999%等；还有些是属于基准试剂、指示剂、生化试剂和某些特殊专用试剂等。

（2）常量分析对试剂纯度的要求

常量分析一般指样品中待分析元素的含量较高，没有一个严格的界限，一般含量在千分之几到百分之几以至百分之十几或更高含量都属于常量分析，如土壤中钾、钠、钙、镁、铝、硅、铁、钛等属于常量元素，分析这些元素的含量就是常量分析。对试剂的要求一般，使用分析纯就足够了，特别是样品的化学处理时使用大量的各种酸，不要使用优级纯的试剂，否则造成分析成本费用过高，是一种浪费。

（3）微量分析对试剂的要求

微量分析一般指样品中待分析元素含量很低，通常含量在μg/g数量级或几十、几百个μg/g数量级水平，均称为微量。当含量更低时，如在ng/g数量级或以下时应称其为痕量。在农业环境样品中，大量的分析工作是属于微量（或痕量）分析。如土壤中铜、铅、锌、铬、镍、镉、砷、汞的分析，蔬菜、粮食及农、畜、水产品中重金属分析均属于微量分析。

微量分析对试剂的质量要求较高，对试剂的纯度及杂质含量都要求较高，一般必须使用分析纯及其以上的试剂。有些分析纯的试剂在使用之前要检查试剂空白是否符合要求再决定使用，特别是易污染杂质，如铅、锌的检查。样品化学处理时，大量使用的盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸、硫酸等，是试剂引起空白高的主要原因。在同等规格的试剂中，尤其是盐酸应特别注意。建议在有条件的实验室，样品处理时尽量使用优级纯的酸更为可靠。在标准配制时，要使用优级纯及其以上的试剂，在原子吸收、原子荧光、发射光谱及质谱的分析中，元素的标准溶液配制要使用99.99%以上或光谱纯的高纯单质（或氧化物）试剂配制，所用的酸要使用高纯试剂，所用水要求电阻率在3MΩ·cm以上。

（4）试剂的提纯

在分析工作中遇到所用试剂纯度和杂质含量达不到要求时，要采取对试剂进行提纯，尤其是用量较多的试剂如各种酸的提纯。本节只介绍蒸馏法提纯。

①盐酸的提纯　用硬质玻璃或石英蒸馏器，用高纯水（电阻率>3MΩ·cm）将优级纯盐酸（或分析纯）按盐酸∶水=1∶1的比例将1.5L放入2L蒸馏器中，用可调变压器调节加热，流速200mL/h，弃去前段150mL左右馏出液，取中段馏出液1L，蒸馏出盐酸的浓度为6mol/L，杂质含量很低，能满足微量分析的要求，如需要更高纯度，可进行二次蒸馏。

如果盐酸中砷杂质含量高，可以在蒸馏器中加入少量的氧化剂，按体积加入2.5%硝酸或2.5%过氧化氢或高锰酸钾0.2g/L，控制流速100mL/h进行蒸馏，弃去前段馏出液150mL左右，取中段馏出液1L备用。砷的含量在1×10-8以下。

②硝酸的提纯　操作与盐酸蒸馏提纯方法相同，以1.5L优级纯的硝酸加到2L的蒸馏器中，控制馏出液速度在200mL/h，收集中间一段馏出液1L，备用。若需要更高纯度，则二次蒸馏。

③高氯酸的提纯　用减压蒸馏法提纯高氯酸。将300mL分析纯高氯酸（60%～65%）加入500mL硬质玻璃蒸馏器中，减压蒸馏的压力为2.67～3.33kPa，控制温度为140～150℃，馏出液速度为40～50mL/h，收集中段馏出液200mL，保存在石英试剂瓶中。

④氢氟酸的提纯　氢氟酸蒸馏提纯用铂蒸馏器，以甘油浴加热，收集馏出液用聚乙烯瓶。因为一般分析实验室不具备铂蒸馏器，所以氢氟酸的提纯很少在实验室中进行。

除了以上介绍的蒸馏法提纯最常用的几种酸之外，还可以利用等温扩散法提纯盐酸、硝酸、氢氟酸、氨水等。氨水的提取还可以利用蒸馏吸收法。各种盐类的提纯方法还有许多，如离子交换法、重结晶法、共沉淀重结晶法、活性炭吸附法、醇析法、萃取法等。

⑤有机试剂的提纯　用蒸馏法提纯甲醇、乙醇、正丁醇、异戊醇、甲酸、乙酸、乙醚、异丙醚、丙酮、四氯化碳、二氯乙烷、石油醚、苯、甲苯、二硫化碳、三氯甲烷、乙酸乙酯等。

用减压蒸馏法提纯甲异丁酮和环己酮、乙酸正丁酯、磷酸三丁酯等。

此外，还有萃取法、重结晶法、活性炭吸附法、杂质沉淀法等提纯有机试剂的方法。

1.3.3　试剂的空白检验

这里所讲的试剂空白是除去实验用水和各种器皿的因素，而只考虑由于试剂所引起的空白值。在微量分析实验中，在样品的化学处理这一环节用的试剂数量最多，引入杂质的概率最大，应该特别引起注意。农业环境样品中大批量土壤样品的湿法消解中将用大量的盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸等试剂，尤其以盐酸和硝酸用量最多，所以应对从市场买回来的盐酸和硝酸进行质量的检查，检查的方法以空白检查最为有效。

试剂的空白检查，以纯水代替样品，其他所加试剂和操作步骤均与样品测定完全相同。观察空白值的大小是否可以接受，其判断的方法很简单，如果实验室在以往已经积累了有关试剂空白值的数据，用新购买的试剂空白值与其比较就可确定是否可以接受。另一种有效的方法是将新试剂与过去合格的试剂一起做对比分析进行检验。如果实验室已经建立起一套各种分析方法、各种元素的空白质控图，用质控图的方法检验就更为规范化。

实验室对试剂空白的检验是一项重要的工作，必须在测试样品之前进行，避免在样品的测定过程中或测定结束后发现了空白值过高，甚至超过样品测定值时再分析空白过高的原因，再考虑是否试剂的原因，则不仅工作量将增加很多，而且大大浪费了人力和物力。

1.3.4　试剂的配制、使用和保存

（1）溶液的浓度表示方法

分析实验中常用的溶液浓度表示方法如表1-23所列。

（2）常用试剂的配制

①酸溶液的配制　常用无机酸的密度、质量百分浓度（或质量分数ω）、摩尔浓度见表1-24。

1）按摩尔浓度（mol/L）配制。不同摩尔浓度酸溶液的配制方法如下。

基本公式　　　　　　　　　　（1-2）

式中，C1、V1分别为浓酸的摩尔浓度（mol/L）和量取的体积（mL）；C2、V2分别为配制成的稀酸的摩尔浓度（mol/L）和体积（mL）。

如用浓盐酸（HCl，12mol/L）配制成浓度为2mol/L，体积为500mL的盐酸溶液。则式（1-2）中C1=12，C2=2，V2=500

则

量取83mL浓盐酸，加水释至500mL即可；其余配制方法以此类推。

2）按体积百分浓度配制。在分析实验中经常使用酸的浓度是以体积百分浓度表示，如10%盐酸、5%硝酸等，其配制方法是量取一定体积的浓酸，用水稀释至所要配的体积即可。例如，配制5%的盐酸100mL，量取5mL浓盐酸，用水稀释至100mL（或加水95mL）。配制1%硝酸200mL，量取2mL浓硝酸，用水稀释至200mL（或加水198mL）。

3）按体积比浓度配制。体积比浓度的表示方法也是经常在工作中使用的一种浓度表示方式。例如，配制王水，量取3份体积的盐酸和1份体积的硝酸，混合后即是王水。

配制盐酸（1+1）溶液，量取1份体积的盐酸和1份体积水，混合。以此类推。

②碱溶液的配制

1）按摩尔浓度（mol/L）配制。如配制1mol/L氢氧化钠溶液：称取40g氢氧化钠，分几次加入适量水，因溶解时发热，需要不断搅拌，溶解后，冷却至室温，加水稀释至1L。用塑料制容器贮存。若配制0.1mol/L氢氧化钠溶液：称4g氢氧化钠，其余步骤与上述相同。

由浓氨水配制成稀氨水，如配制1mol/L氨水溶液1L，因为浓氨水的摩尔浓度为15mol/L（用C1V1=C2V2公式计算）量取66mL氨水，用水稀释至1L。

2）按质量体积百分浓度配制。一般是指将固体的氢氧化钠或氢氧化钾配制成质量体积百分浓度表示的溶液。例如，配制5%氢氧化钠溶液称取5g氢氧化钠，用水溶解，冷却至室温后用水冲至100mL。

③盐溶液的配制

1）按摩尔浓度配制。将常用盐溶液配制列入表1-25。

2）按质量体积百分浓度配制。质量体积百分浓度在盐溶液浓度表示中经常使用，在100mL溶液中含有溶质的克数，在配制过程中方便、实用。例如，配10%的铁氰化钾溶液，称取10g铁氰化钾，溶于适量水中，稀释至100mL。

④常用试剂的使用和保存　一般的酸、碱、盐溶液配制所使用的水，其纯度适中，电阻率在1MΩ·cm左右，酸、碱、盐的纯度取分析纯即可，液体试剂的量取用量筒，固体试剂的称取用十分之一或百分之一天平。配制好的溶液要放在试剂橱中，防止日光照射，AgNO3溶液要放在棕色试剂瓶中贮存，碱溶液放在塑料制品的瓶中，剧毒试剂要放在试剂橱中，加锁。易氧化的试剂，用前新配，短期保存，一般试剂可保存一年，使用前要检查试剂是否变质或有沉淀物析出，配制的试剂要贴好标签、注明名称、浓度、配制日期和配制人。

（3）元素和离子的标准溶液的配制

①元素和离子的标准溶液的储备液配制　元素和离子的标准溶液是在分析化学的仪器分析中微量元素定量分析时使用的标准溶液。在光度法、原子吸收法、原子荧光光谱法、等离子体原子发射光谱法及等离子体-质谱法进行微量元素分析时，建立校准曲线所使用的各元素的标准系列就是用元素和离子的标准溶液的储备液临时配制的。元素和离子标准溶液的储备液，必须是由纯度有保障的化学试剂而配制的。一般采用基准物质或纯度在分析纯以上的试剂，如光谱纯或99.99%及以上的高纯氧化物或单质配制。配制的浓度一般为1mg/mL的储备液，置于聚乙烯的瓶中，拧好盖子，放入冰箱中存放，使用期限1～2年。现将在农业环境中，需要测定的元素和离子的标准溶液的配制方法列入表1-26。

②元素和离子标准溶液的工作溶液配制　工作溶液是由储备液逐级稀释而配制成的。根据不同测定方法，不同元素校准曲线的线性范围，样品待测元素的含量范围而确定工作溶液系列的各参考点的浓度值。工作溶液在实验室现配，用过后弃去。对于浓度非常低的工作溶液，如浓度在ng/mL数量级时，配制好后应立即使用。

配制工作溶液，需由储备液配制中间溶液，如10μg/mL或1μg/mL浓度的溶液，前者可保存1个月，后者只能保留几天。汞的吸附能力很强，所配制的中间液不能保留。

（4）标准溶液的使用和保存

①从储备液瓶中倒出少许标准溶液于洗净、干燥的小烧杯中，然后用校准过的干净、干燥的移液管或微量移液器，从烧杯中吸取标准溶液配制工作溶液，用过后的标准溶液不能倒回储备液瓶中。

②从冰箱中取出的标准溶液，放至室温后，再进行配制工作溶液。

③储备液瓶上标签必须注明名称、浓度、配制时间和配制人。

④中间标准溶液除注明上述各项外，还需注明有效期。

⑤配制的标准溶液与国家级标准溶液的比对。

元素和离子标准溶液可以从国家标准物质中心购买，用实验室自行配制的标准溶液与国家级标准进行比对实验，用以检验和标定准确浓度，使其具有溯源性和可靠性。

1.3.5　标准参考物质及使用

（1）一般介绍

标准参考物（Standard Reference Material，SRM）是国际上通用的标准物质的名称。研制标准参考物质历史最早，品种最多且销售量最大的是美国国家标准局（NBS）。20世纪70年代，世界各国以及一些国际组织相继设置了标准物质的管理和研究机构，国际标准化组织（ISO）设置了标准物质委员会（REMCO），称为国际标准化组织标准物委员会（ISO-REMCO）。在我国，1980年国家批准了在中国计量科学研究院建立标准物质研究所，负责全国标准物质研制和技术管理工作。

目前，标准参考物质的种类非常多，它的主要信息来源渠道是国际标准化组织标准物质委员会（ISO-REMCO）提供的标准物质目录，涵盖了包括环境监测、临床监测、食品分析、生物监测及痕量元素分析在内的各行各业品种繁多的标准物质。我国也有一定数量的标准物质，中国计量院标准物质所、冶金部标准化研究所、中国环境监测总站、中国地质科学院、上海标准物质研究所都进行了标准参考物质的研制和销售。

标准参考物质在分析测试和环境监测中具有重要的作用，大量的监测数据是否正确和可靠，用标准参考物质做质量控制起到了至关重要的作用。在农业环境样品分析中，土壤环境调查项目会牵涉数以千计的样品的测定工作，试想如果没有土壤标准样品在每批样品分析过程中的控制和把关作用，那结果的质量将无法得到保证。目前，我国土壤标准样品有ESS系列4种和GSS系列8种（GBW07401-07408），是根据不同土壤类型研制的，适用农业环境土壤样品分析使用。此外，如GBW07409-07411、GBW07418-07422、GBW08302、土壤有效态成分分析的标准物质GBW07412-07417、污染农田土壤成分分析标准物质GBW08303及水系沉积物成分分析标准物质GBW07301-07312等，均属于国家一级标准土壤样品。土壤成分分析二级标准物质有GBW（E）070008-070011、GBW（E）070041-070046、水系沉积物成分分析标准物质GBW（E）070003-070007及在《农业环境背景值研究》课题中研制的土样标准参考物质A号土和B号土均可根据分析土壤样品的不同来源参考使用。作为一个标准物质应具有以下特点：a.由公认的权威机构鉴定，并发给附有保证值的证书；b.有良好的使用特性，如基体代表性、稳定性、均匀性；c.具有规模的产量和储量，能满足一定时期、一定范围内的使用；d.具有与测量相当的准确度水平。

标准参考物质的研制是一项复杂的工作，涉及许多方面与领域，有些是采用天然的SRM，而气体和液体则是模拟天然样品人工配制的。固体的SRM的研制过程大体包括了采样、粉碎与混匀、样品分装、均匀度鉴定、稳定等考察、保证值的确定等过程。在研制过程的每一步都是严格按照要求操作的基础上，SRM的定值工作是核心。它必须有多个实验室参加，作为国家一级的SRM，应该有几十个具有资格的实验室参加定值。从方法上也必须有多种独立可靠的方法同时参加测定工作，同时还要有一个科学的数据统计和处理的过程，最后给出平均值及置信区间。

（2）标准参考物质的使用

为了保证测试结果的可靠性和可比性，分析测试中必须使用标准参考物质。

①用于分析人员的考核样品　为了提高分析人员的技术素质和实际的操作能力，上岗前培训的一个重要环节就是技术管理人员将SRM当作未知样品发给分析人员进行测试。其分析结果数据必须落在标准值所给的范围内才算合格，否则，必须从分析过程的多方查找原因，反复练习直至合格为止。这种考核不仅对岗前培训适合，即使对熟练的分析人员也应定期或不定期地进行抽查，它可以起到管理人员对实验室是否处于正常的运行状态的综合考察的作用。它是实验室质量评价的重要方法和手段。

②用于实验室间的考核样品　农业环境监测课题往往需要多个实验室合作才能完成，不同时间、不同地点的实验室的测试工作必须要有一个质量控制体系作保证。质控体系包括的方面很多，如采样的布点、样品采集、消解方法、分析方法、数据处理等应严格按现行有关标准执行，如果还没有标准规定的项目，应按中心实验室制定的操作方案执行。在这一套质控体系中，重要的一环就是以标准参考物质对各实验室进行考核、评价。

③用于新方法的鉴定标准　新的测试方法是否可以推广使用，其中很关键的一步是提供对标准参考物质的分析结果报告，以此为依据来判断新方法是否可行。显然，SRM是作为方法鉴定的标准，即以SRM的保证值作为“真值”，如果新方法的测定值与“真值”一致，则认为新方法是可靠的。

④用于仪器的校正　标准参考物质还经常用于测试仪器的校正。分析仪器需要经常性的校正，严格地说在正式测定样品前都必须对仪器进行校正。多种原因都会造成仪器的不准确而产生系统误差，由于仪器分析的方法基本属于相对比较法进行测量，因此仪器出厂要检验，用户使用前都需要用标准样品进行分析和校准。在测量基体复杂样品中微量及痕量组分时，如土壤样品重金属测定，若采用标准样品（待测元素呈梯度含量）制作标准曲线进行测定可以克服基体的干扰。

⑤用于方法比对分析　用具有不同原理的分析方法对同一个标准物质进行测定，结果可以评价方法的准确度和精密度。

⑥用于计量认证考核样品　实验室计量认证必须进行现场的样品考核试验，所采用的考核样品最理想的是使用标准参考物质，因为它具有权威性。

⑦用于日常分析的质量控制　实验室每分析一批样品，必须要带平行质控样。这里的质控样可以是国家一级标准样或行业标准样或实验室内的管理样。样品分析结果的可靠性以质控样的数据为依据，若质控样的分析数据落在保证值范围之内，则其他未知样品的数据也认为是可靠的。否则，样品测定的结果不可靠，查找原因，重做。

⑧用于建立质控图　实验室应建立起每种分析方法的待测元素的质控图，如目前土壤样品的8种重金属元素均是必测的项目，现行采用的方法是原子吸收光谱的国家标准方法和氢化发生-原子荧光光谱的行业标准方法。用两种方法建立起待测8种元素的质控图。

质控图的建立可以用在日常分析中，积累起来的质控样测试数据（多次测定，累积数据在20个以上）绘制质控图。有了质控图，对实验室分析样品的结果的检查就非常方便，随时可以考察分析测试是在可控状态还是失控状态。

⑨用于技术仲裁样品　当不同的实验室对同一个样品的分析结果不同，发生了争议，各持己见，在这种情况下，用SRM作仲裁样品最为合适。请争议的双方对同一SRM样品进行测试，若一方的测试数据与SRM保证值符合，就可判定这一方的数据可靠。显然，标准物质被上级管理单位用于技术仲裁乃至法律部门用以作为裁决的依据都是比较客观的。

1.3.6　对常用玻璃器皿的质量要求

分析实验室常用的玻璃器皿有烧杯、锥形瓶、容量瓶、长消解管、移液管、量筒、漏斗、分液漏斗、滴管、表面皿等。一般选用硬质玻璃制成的器皿，具有耐热、耐腐蚀的性能，尤其是用于酸分解样品的烧杯、锥形瓶、消解管之类的器皿。实验前，玻璃器皿必须清洗干净，洗净的器皿，在它的内壁能被水均匀地润湿而无水的条纹，且不挂水珠。移液管、容量瓶是用于准确量取试液的器皿，必须保证质量，实验室要有一套规格齐全且经过容积校正的移液管和容量瓶，并培训一名持有容器校正上岗证的分析人员进行质量传递以确保使用刻度容器的准确性。

（1）玻璃器皿的洗涤

根据玻璃器皿的用途和形状的不同洗涤方法也不一样，用于消解样品的烧杯、锥形瓶及长消解管的洗涤方法是：先用毛刷蘸中性洗涤液或去污粉，用自来水轻轻反复刷洗，然后用自来水冲洗干净，用普通蒸馏水冲洗内壁2～3次，然后将器皿放入盛有10%硝酸的酸缸中浸泡过夜，使用前取出，器皿外面用自来水冲洗干净，内壁用蒸馏水冲洗2～3次，再用二次蒸馏水或去离子水冲洗2～3次，在洗干净的器皿中加入10～15mL消解液（与消解样品时使用的消解液和加热温度相同）进行消煮30min，冷却，用去离子水洗净内壁，待用。容量瓶及移液管的洗涤方法是：容量瓶用自来水冲洗后，将水倾尽，倒入铬酸洗液至上沿，浸泡数小时后如铬酸洗液不变绿色，应倒回原瓶，以备再用。容量瓶用自来水冲洗干净，先用普通蒸馏水冲洗内壁2～3次，再用去离子水冲2～3次，倾尽水，备用。移液管的洗涤是将其放入盛有铬酸洗液的大量筒中，使洗液浸满移液管内部，浸泡数小时后取出，先用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗，备用。其他的器皿如量筒、漏斗、表面皿及聚四氟乙烯坩埚等，可先用毛刷蘸洗涤剂刷洗干净后，用自来水冲洗干净，用蒸馏水或去离子水洗净后备用。

上述的器皿洗净后，应放在干净的带盖的容器中存放，避免落入灰尘或沾污。铬酸洗液的配制：称10g重铬酸钾置于250mL烧杯中，加水20mL，加热溶解，冷却后再慢慢地加入160mL工业纯硫酸，边加边搅拌（切不可将水加入硫酸中），配制好的洗液应为深褐色，冷却后，倒入具有磨口塞的试剂瓶中，备用。

（2）注意事项

在微量元素分析中，对试剂的纯度、水的纯度都有明确的要求，而二者的纯度也有一定规格指标作保证，唯有使用器皿的干净程度没有技术指标保证，只有靠分析人员的科学素养和责任心保证这一环节。器皿的干净是测量空白值低的重要因素之一。

使用移液管量取试剂或标准溶液时，切记不要将移液管直接插入试剂瓶或容量瓶中，因为移液管外壁很难保证干净，若直接插入，很容易沾污试剂和标准溶液。应将量取的试液先适量地倒入干净的器皿中，再用移液管移取。剩余的试剂或标准溶液不能再倒回原瓶。