Referenzmaterialien sind unverzichtbare Werkzeuge zur Sicherstellung der Genauigkeit und Vergleichbarkeit von Messergebnissen. Ein zertifiziertes Referenzmaterial (CRM) wird von einem Zertifikat begleitet, das den Eigenschaftswert, seine zugehörige Unsicherheit und eine Aussage zur metrologischen Rückführbarkeit liefert.

CRMs werden von nationalen Metrologieinstituten wie NIST, der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission (IRMM) und akkreditierten Referenzmaterialherstellern produziert. Der Produktionsprozess umfasst die Materialvorbereitung, Homogenitätsprüfung, Stabilitätsbewertung, Charakterisierung durch eine oder mehrere Referenzmethoden und die Wertzuweisung mit Unsicherheitsschätzung.

Die Homogenitätsprüfung stellt sicher, dass der Eigenschaftswert innerhalb und zwischen den Einheiten des CRMs konsistent ist. Die Zwischen-Einheiten-Homogenität wird durch Analyse einer repräsentativen Stichprobe von Einheiten mit einer Methode ausreichender Präzision bewertet. Die Innerhalb-Einheit-Homogenität berücksichtigt mögliche Segregation oder Schichtung. Die Stabilitätsprüfung umfasst die Kurzzeitstabilität unter Transportbedingungen und die Langzeitstabilität unter Lagerbedingungen, unter Verwendung isochroner oder klassischer Studiendesigns.

Referenzmaterialien werden für die Kalibrierung analytischer Instrumente, die Validierung analytischer Methoden, die Qualitätskontrolle von Routinemessungen und die Wertzuweisung an sekundäre Referenzmaterialien verwendet. Kalibrierstandards etablieren die Beziehung zwischen Instrumentenantwort und Analytkonzentration. Interne Standards korrigieren Variationen in der Probenvorbereitung und Instrumentenleistung.

Matrixangepasste Referenzmaterialien ähneln stark der Zusammensetzung von Prüfmustern und berücksichtigen Matrixeffekte in komplexen Matrices wie Lebensmitteln, Boden, Blut oder Pharmazeutika. Reinsubstanz-Referenzmaterialien sind hochreine Verbindungen, die für die primäre Kalibrierung verwendet werden. Gasstandards sind zertifizierte Gemische für die Atmosphärenüberwachung und Emissionsprüfung.

Die ordnungsgemäße Verwendung von Referenzmaterialien erfordert die Befolgung der Zertifikatsanweisungen, die Verwendung innerhalb der Verfallszeit und die Anwendung der auf dem Zertifikat angegebenen Unsicherheit. Die Messunsicherheit des CRMs pflanzt sich im Unsicherheitsbudget der Labormessungen fort.