摘要：文章基于化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)進(jìn)行了深度分析，肯定了化學(xué)分析儀器在計(jì)量檢測(cè)中的重要價(jià)值;指出了當(dāng)前我國(guó)化學(xué)分析儀器檢測(cè)領(lǐng)域存在的問(wèn)題，分析了制約化學(xué)分析儀器檢測(cè)的主要因素;總結(jié)了能夠保證化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)精度的主要應(yīng)對(duì)策略，包括儀器故障應(yīng)對(duì)策略、儀器應(yīng)用被誤導(dǎo)時(shí)應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)、儀器的性能問(wèn)題以及儀器的靈敏度問(wèn)題等。

關(guān)鍵詞：化學(xué)分析儀器;化學(xué)分析;化學(xué)計(jì)量;化學(xué)檢測(cè)

中圖分類號(hào)：0657;F203

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-5922（2020）08-0037-04

Research on the Measurement and Detection Problems Based onChemical Analysis Instruments

LIU Zhuan-li

（Baoji VocationaI&Technical College，Baoji Shaanxi 721013.China ）

Abstract ： Based on the in-depth analysis of the measurement and detection of chemical analysis instruments.thispaper affirms the important value of the chemical analysis instruments in the measurement and detection，points outthe existing problems in the field of the current chemical analysis instruments detection in China，analyzes the mainfactors restricting the detection of chemical analysis instruments.and summarizes the main countermeasures to en-sure the measurement and detection accuracy of chemical analysis instruments，including instrument failure re-sponse strategies，how to deal with the problem when the application of the instrument is misled，the performance ofthe instrument and the sensitivity of the instrumentetc.

Key words ： chemical analysis instrument;chemical analysis;stoichiometry;chemical detection

隨著現(xiàn)代科學(xué)的不斷進(jìn)步，化學(xué)分析儀器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于人類生活和生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域，如食品藥品監(jiān)督管理、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)以及環(huán)境監(jiān)測(cè)和治理等。利用化學(xué)分析儀器進(jìn)行計(jì)量和檢測(cè)已經(jīng)逐漸從單純的測(cè)量和監(jiān)管工作發(fā)展成為一種與人類健康、全球環(huán)境改善以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等息息相關(guān)的重要科學(xué)，從食品安全監(jiān)管中分析農(nóng)藥等殘留物的成分組成到檢測(cè)某種新型食品、藥品的主要化學(xué)成分;從汽車尾氣的含硫量到對(duì)外星球稀有礦物質(zhì)的成分分析;從白然環(huán)境水質(zhì)檢測(cè)到全球環(huán)境變暖過(guò)程中的大氣污染物濃度測(cè)量，化學(xué)分析儀器的普及程度以及應(yīng)用廣泛程度越來(lái)越高，與人類生活的結(jié)合程度也越來(lái)越密切[1]。某一國(guó)家或地區(qū)化學(xué)分析儀器的精密程度和檢測(cè)準(zhǔn)確性已經(jīng)成為衡量該國(guó)家或地區(qū)科技發(fā)展水品以及工業(yè)化水平的重要參照標(biāo)準(zhǔn)。

1概述

利用各類型儀器進(jìn)行化學(xué)計(jì)量，是我國(guó)現(xiàn)代化工領(lǐng)域進(jìn)行計(jì)量分析工作的重要組成部分[2]。化學(xué)計(jì)量體系以及化學(xué)分析儀器的主要分類如圖1所示。

2化學(xué)分析儀器計(jì)量檢定/校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)與管理

衡量一臺(tái)化學(xué)分析儀器進(jìn)行計(jì)量檢測(cè)時(shí)所獲取的結(jié)果是否精準(zhǔn)，主要取決于3方面如圖2所示。

2.1檢定/校準(zhǔn)依據(jù)

儀器的計(jì)量檢定/校準(zhǔn)是決定化學(xué)分析儀器測(cè)得數(shù)據(jù)是否精準(zhǔn)的最基礎(chǔ)因素[3]。我國(guó)當(dāng)前已經(jīng)根據(jù)化學(xué)計(jì)量檢測(cè)發(fā)展現(xiàn)狀，建立起相關(guān)的量值傳遞和溯源體系。根據(jù)國(guó)家有關(guān)部門(mén)制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在對(duì)廠家所生產(chǎn)的化學(xué)分析儀器進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，需要根據(jù)所生產(chǎn)儀器所在國(guó)家相關(guān)體系中的分類情況進(jìn)行差異性檢測(cè)。對(duì)于已有對(duì)應(yīng)計(jì)量檢定規(guī)程或規(guī)范需要進(jìn)行強(qiáng)制檢定的儀器，應(yīng)交由國(guó)家法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行針對(duì)性專業(yè)檢定，經(jīng)該部門(mén)檢定合格以后方可投入生產(chǎn)計(jì)量;對(duì)于尚未確定計(jì)量檢定規(guī)程或規(guī)范的化學(xué)分析儀器，應(yīng)該盡量根據(jù)國(guó)際的、國(guó)家的或者地區(qū)性質(zhì)的相關(guān)公開(kāi)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn);對(duì)于非強(qiáng)制性檢定的化學(xué)分析儀器，應(yīng)該交由具有相應(yīng)資質(zhì)的技術(shù)部門(mén)進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，經(jīng)該部門(mén)檢定合格以后方可使用。

2.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在化學(xué)分析領(lǐng)域中的定義是：一種足夠均勻并且通常情況下性能極為穩(wěn)定的特定特性的物質(zhì);標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性能夠達(dá)到化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)過(guò)程中某一特定檢查所需的基本功能[4]。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是化學(xué)分析計(jì)量檢測(cè)領(lǐng)域進(jìn)行量值傳遞的最基礎(chǔ)手段，同時(shí)也是國(guó)家相關(guān)部門(mén)進(jìn)行化學(xué)分析計(jì)量檢測(cè)工作的法定依據(jù)。對(duì)化學(xué)分析儀器的測(cè)量精度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)必須嚴(yán)守以下5點(diǎn)。①必須選擇經(jīng)國(guó)務(wù)院計(jì)量行政部門(mén)批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，使之可溯源到SI單位;②檢測(cè)時(shí)所選定的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)必須在有效期內(nèi)，防止因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的性質(zhì)改變影響檢測(cè)結(jié)果;③標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的存放要按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，確保檢測(cè)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的性質(zhì)未發(fā)生破壞;④標(biāo)準(zhǔn)溶液等的配置方法需要嚴(yán)格按照配比說(shuō)明進(jìn)行，以防測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)較大誤差;⑤利用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)化學(xué)分析儀器測(cè)量進(jìn)度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要對(duì)環(huán)境檢測(cè)、標(biāo)準(zhǔn)溶液配置以及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的適用情況等進(jìn)行準(zhǔn)確記錄。

2.3后續(xù)管理

當(dāng)某一型號(hào)化學(xué)分析儀器在相關(guān)部門(mén)完成基本檢定并頒發(fā)證書(shū)以后，企業(yè)或生產(chǎn)廠家應(yīng)及時(shí)核對(duì)所得證書(shū)中的有關(guān)儀器檢測(cè)數(shù)據(jù)，在充分確認(rèn)證書(shū)參數(shù)與白身產(chǎn)品之間的切合程度以后，需要在參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)下確保儀器的正常使用[5]。對(duì)于無(wú)法滿足證書(shū)中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或參數(shù)要求的情況下，需要對(duì)生產(chǎn)出的化學(xué)分析儀器進(jìn)行調(diào)試和維修，及時(shí)修正其加工參數(shù)確保同一型號(hào)產(chǎn)品都能夠滿足證書(shū)中的相關(guān)要求。

3化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)中的問(wèn)題及制約因素

3.1存在問(wèn)題

現(xiàn)代化學(xué)學(xué)科的發(fā)展，促使化學(xué)分析儀器逐漸延伸出越來(lái)越多的種類和型號(hào)，給化學(xué)分析儀器進(jìn)行計(jì)量檢測(cè)工作帶來(lái)了許多新的問(wèn)題。

3.1.1計(jì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重滯后

進(jìn)入21世紀(jì)后，現(xiàn)代科技發(fā)展速度極快，新的理念和化學(xué)分析儀器等的更新速度也越來(lái)越快，現(xiàn)代計(jì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)難以緊跟技術(shù)前沿[6]。在此背景下，一方面往往容易導(dǎo)致部分已經(jīng)更新?lián)Q代之后的化學(xué)分析儀器仍然需要沿用原有的、落后的計(jì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致儀器的檢測(cè)功能無(wú)法充分發(fā)揮;另一方面部分新的化學(xué)分析儀器在進(jìn)行計(jì)量檢測(cè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有計(jì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，導(dǎo)致無(wú)法針對(duì)其檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行溯源。

3.1.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研發(fā)覆蓋性不足

盡管全球范圍內(nèi)的多個(gè)國(guó)家已經(jīng)對(duì)化學(xué)分析中所需標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究投入了越來(lái)越多的人力、物力，然而標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制速度仍然存在覆蓋性不足等問(wèn)題，對(duì)于完全覆蓋飛速發(fā)展的化學(xué)儀器種類等仍存在較大難度。尤其隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展、環(huán)境的持續(xù)惡化以及部分新興領(lǐng)域?qū)瘜W(xué)檢測(cè)工作的依賴，全球范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研發(fā)覆蓋性不足已經(jīng)成為阻礙化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)以及部分行業(yè)快速發(fā)展的重要原因[7-8]。

3.1.3人員高精度檢測(cè)能力不足

對(duì)食品藥品、環(huán)境問(wèn)題以及金屬礦藏等進(jìn)行化學(xué)分析，需要計(jì)量檢測(cè)人員具備專業(yè)性極高的知識(shí)、技術(shù)和能力?；瘜W(xué)檢測(cè)問(wèn)題復(fù)雜程度的提升，對(duì)從事化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)等的工作人員專業(yè)能力發(fā)起了挑戰(zhàn)。尤其對(duì)于我國(guó)而言，有相當(dāng)比例的從業(yè)人員只初步具備了對(duì)部分化學(xué)分析儀器構(gòu)成、檢測(cè)方法以及故障分析的能力，而對(duì)于更深層次的行業(yè)要求，如進(jìn)行更加精、準(zhǔn)、細(xì)的計(jì)量檢測(cè)工作等則往往無(wú)法滿足。

3.2制約因素

在具體的化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)工作中，檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)程度、檢測(cè)效率等的制約因素主要包括儀器故障、儀器應(yīng)用被誤導(dǎo)、儀器性能以及儀器的靈敏度等[9]，如圖3所示。

4化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)優(yōu)化策略

針對(duì)化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)工作中的具體問(wèn)題，本文認(rèn)為應(yīng)該從以下6個(gè)方面進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化，如圖5所示。

4.1計(jì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化

目前我國(guó)共發(fā)布化學(xué)類計(jì)量檢測(cè)規(guī)程/規(guī)范共計(jì)約有130余項(xiàng)[10]，仍無(wú)法充分滿足日新月異的化學(xué)科學(xué)發(fā)展以及化學(xué)分析檢測(cè)問(wèn)題復(fù)雜程度的提升。前瞻性分析，能夠避免國(guó)家相關(guān)部門(mén)在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)往往需要根據(jù)社會(huì)上已經(jīng)存在或已經(jīng)存在一段時(shí)間的化學(xué)計(jì)量檢測(cè)問(wèn)題進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)制定的這一問(wèn)題，能夠根據(jù)化學(xué)專業(yè)的發(fā)展方向進(jìn)行提前分析并總結(jié)有可能出現(xiàn)的問(wèn)題，從而進(jìn)行提前規(guī)劃。一旦市場(chǎng)上真實(shí)發(fā)生了相關(guān)化學(xué)計(jì)量檢測(cè)問(wèn)題，才能夠及時(shí)推出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而適應(yīng)科技、社會(huì)等的飛速發(fā)展。

4.2從業(yè)人員優(yōu)化

針對(duì)我國(guó)部分從事化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)工作人員能力較低，無(wú)法適應(yīng)時(shí)代發(fā)展和行業(yè)需求等問(wèn)題，一方面國(guó)家及企業(yè)等應(yīng)該積極促成人才市場(chǎng)流動(dòng)，企業(yè)可以通過(guò)聘用具有更先進(jìn)知識(shí)的高校教師等參與一線生產(chǎn);另一方面政府及相關(guān)行業(yè)商會(huì)等應(yīng)該積極針對(duì)本領(lǐng)域從業(yè)人員開(kāi)展各種類型的講座和培訓(xùn)工作等，從而全面提升從業(yè)人員職業(yè)素養(yǎng)。

4.3儀器故障優(yōu)化

針對(duì)化學(xué)分析儀器的故障進(jìn)行優(yōu)化，可以從2方面人手：①定期維修，計(jì)量檢測(cè)部門(mén)的實(shí)際操作人員需要在供應(yīng)商的指導(dǎo)下定期對(duì)儀器進(jìn)行檢修，從而充分掌握化學(xué)分析儀器的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)儀器的某些功能或檢測(cè)精度出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)立即進(jìn)行修理或聯(lián)系供應(yīng)商提供售后;②環(huán)境維護(hù)，化學(xué)分析儀器工作壽命以及檢測(cè)精度受環(huán)境的影響較大，因而計(jì)量檢測(cè)部門(mén)除需要對(duì)儀器本身進(jìn)行定期維護(hù)外，對(duì)儀器所處的自然環(huán)境等也需要進(jìn)行維護(hù)，對(duì)環(huán)境的溫度、濕度等進(jìn)行充分調(diào)節(jié)保證化學(xué)分析儀器獲得最佳工作狀態(tài)。

4.4儀器應(yīng)用被誤導(dǎo)優(yōu)化

在徹底排查儀器機(jī)械故障的基礎(chǔ)上如果仍無(wú)法獲得較高的檢測(cè)結(jié)果，則應(yīng)充分考慮該化學(xué)分析儀器是否出現(xiàn)了應(yīng)用被誤導(dǎo)問(wèn)題。設(shè)備維護(hù)人員應(yīng)該針對(duì)不同的化學(xué)分析儀器進(jìn)行針對(duì)性清潔和維護(hù)，如針對(duì)大部分儀器可以使用肥皂、洗衣液等進(jìn)行清潔，而小部分儀器如玻璃儀器等則需要使用具有強(qiáng)酸氧化效應(yīng)的清潔劑進(jìn)行清理，才能保證化學(xué)分析儀器在工作過(guò)程中不出現(xiàn)誤導(dǎo)性因素。

4.5儀器性能優(yōu)化

化學(xué)分析儀器的發(fā)展速度日新月異，各種高精度儀器層出不窮，造成我國(guó)部分行業(yè)出現(xiàn)化學(xué)檢測(cè)儀器性能不佳等問(wèn)題的主要原因并不在于技術(shù)，而在于檢測(cè)部門(mén)的意識(shí)。有關(guān)檢測(cè)部門(mén)通常更傾向于選擇低成本、低精度的化學(xué)分析檢測(cè)儀器，從主觀上并不重視化學(xué)分析儀器是否能夠獲得行業(yè)認(rèn)可的檢出限。因而，在今后的化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)工作中，應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，確保儀器或設(shè)備的選擇能夠滿足國(guó)標(biāo)檢出限要求。

4.6靈敏度優(yōu)化

化學(xué)分析儀器進(jìn)行計(jì)量檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)靈敏度問(wèn)題，主要是由于檢測(cè)設(shè)備的加工和制造工藝不合格導(dǎo)致。因此選擇先進(jìn)工藝設(shè)備是提升化學(xué)計(jì)量檢測(cè)工作最直接、最省力的辦法。此外，對(duì)于相同檢測(cè)儀器、相同檢測(cè)條件下的不同檢測(cè)結(jié)果，應(yīng)通過(guò)加強(qiáng)操作人員培訓(xùn)，提升人工操作水平來(lái)優(yōu)化。最后，對(duì)于檢測(cè)精度要求較高的項(xiàng)目，應(yīng)盡量選擇采用單功能儀器作為計(jì)量檢測(cè)的主要儀器;對(duì)于檢測(cè)精度要求較低的項(xiàng)目才可以考慮使用多功能儀器。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，文章針對(duì)化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)的問(wèn)題、制約因素等進(jìn)行了總結(jié)性分析，提出了針對(duì)這些問(wèn)題和制約因素的優(yōu)化策略。利用化學(xué)分析儀器進(jìn)行食品、藥品、醫(yī)學(xué)、環(huán)境等的檢驗(yàn)或監(jiān)測(cè)，是在科技不斷發(fā)展進(jìn)步、自然環(huán)境逐漸惡化的背景下，保障人民健康和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。該化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)研究課題，已經(jīng)成為當(dāng)前保障計(jì)量檢工作質(zhì)量、避免檢測(cè)出現(xiàn)問(wèn)題等領(lǐng)域的熱門(mén)研究話題。

參考文獻(xiàn)

[1]劉欣.化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)問(wèn)題分析[J].中國(guó)科技信息，2019（23）：48-49.

[2]全國(guó)法制計(jì)量管理計(jì)量技術(shù)委員會(huì).通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)定義JJF1001-2011，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布，2011-11-30.

[3]任芳.化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)探討[J].當(dāng)代化工研究，2017（11）：9-10.

[4]張新軍，孫衛(wèi)建，于維明.淺談我國(guó)化學(xué)計(jì)量的現(xiàn)狀[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2013，40（7）：93-93.

[5]石麗華.化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)問(wèn)題分析[J].化工管理，2020（5）：35-36.

[6]楊亦.化學(xué)分析儀器計(jì)量檢測(cè)研究進(jìn)展[J].化工管理，2019（4）：44-45.

[7]許鵬.化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的使用和管理[J].化工管理，2017（6）：84-84.

[8]王婷婷.化學(xué)分析儀器管理中信息化管理系統(tǒng)的構(gòu)建思路[J]。化工設(shè)計(jì)通訊，2018（01）：241+248.

[9]王燕，張守誠(chéng)，荊培強(qiáng).化學(xué)計(jì)量淺析[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2013，40（11）：39-39.

[10]孫喜榮，秦宇.關(guān)于省級(jí)法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)化學(xué)計(jì)量專業(yè)發(fā)展的思考[J].中國(guó)計(jì)量，2015（1）：47-48.

收稿日期：2020-02-16

作者簡(jiǎn)介：劉轉(zhuǎn)利（1977-），女，陜西渭南人，碩士學(xué)位，講師，研究方向：化學(xué)教育。