儀器分析中常用定量方法的特點(diǎn)對比和選用

【摘要】定量是儀器分析的目的，可以準(zhǔn)確計算出待測組分的含量，但是影響定量精度的因素很多，如果我們能夠根據(jù)自己檢測條件和目的，選擇出正確的定量方法，就可以排除或減少這些因素帶來的誤差。文章將各種定量方法的特點(diǎn)進(jìn)行對比來方便我們的選擇。

【關(guān)鍵詞】定量方法；定量誤差；面積歸一法；外標(biāo)法；內(nèi)標(biāo)法；標(biāo)準(zhǔn)加入法

1.引言

在實(shí)驗室儀器分析中，定量是我們主要目的之一，儀器可以通過不同的檢測裝置把待分析對象以特定的關(guān)系聯(lián)系起來，這是定量的依據(jù)。例如通常光譜、色譜分析就是根據(jù)比爾定律將樣品的含量和吸光度、峰高、峰面積之間建立聯(lián)系，從而形成常用的面積歸一法、校正面積歸一法、外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法、標(biāo)準(zhǔn)加入法等定量方法。利用這些方法來處理儀器檢測到的數(shù)據(jù)，就能把需要檢測的組份含量計算出來。然而，在實(shí)際分析中有時我們得到的結(jié)果自以為很正確的，但實(shí)際上與真正的結(jié)果卻相差很遠(yuǎn)，這就產(chǎn)生了定量誤差。

2.影響定量結(jié)果的因素

一般來說，影響定量結(jié)果的因素很多，除了儀器方面問題外，還有樣品本身的問題（如：雜質(zhì)干擾、溶劑選擇、樣品的穩(wěn)定性、配制過程）、進(jìn)樣問題（如：進(jìn)樣方式、準(zhǔn)確度、精密度）、積分參數(shù)設(shè)定問題（半峰寬、斜率）、檢測峰形問題（拖尾因子、理論塔板數(shù)）等。還有一個就是定量方法的選擇問題。

3.定量方法的特點(diǎn)、特性和選擇范圍

定量的依據(jù)來源于檢測器的響應(yīng)機(jī)理和塔板理論，線性關(guān)系是滿足兩者之間重要的紐帶，是形成各種定量方法的基礎(chǔ)。當(dāng)然，這些方法的建立又是在各自特點(diǎn)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，只有了解他們的特性，才有助于選擇合適的方法，也就可以抵消其它問題帶來的影響。下面表1把幾種定量方法的特點(diǎn)和適用范圍進(jìn)行對比，這樣根據(jù)自己的儀器狀況、樣品情況、實(shí)驗條件等，選用適合的方法。

1.無需做校正（標(biāo)準(zhǔn)曲線），簡便、快捷。

2.對進(jìn)樣量不嚴(yán)格要求，可以有誤差。

3.要求所有組分都被檢測到。

4.要求儀器對所有組分的檢測靈敏度相當(dāng)。

5.結(jié)果不是真實(shí)的定量值，是相對的百分含量。

6.可方便的用于雜質(zhì)分析。

1.只對目標(biāo)組分作校正，不需所有的峰都被檢測到。

2.需要標(biāo)準(zhǔn)樣品。

3.進(jìn)樣量必須準(zhǔn)確。

4.儀器必須有良好的穩(wěn)定性。

5.當(dāng)被測物組分濃度范圍較大時，需多點(diǎn)校正。

6.被測物濃度和標(biāo)準(zhǔn)物濃度相近時定量更準(zhǔn)確。

內(nèi)標(biāo)法是在樣品中添加內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，根據(jù)預(yù)先求出的欲測成分與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對靈敏度和樣品中加入的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的量進(jìn)行定量的方法。Ci（%）=Fi*（Ai/As）*（IS.WT/SPL.WT）*100多用在國際標(biāo)準(zhǔn)和要求嚴(yán)格的方法中。1.對進(jìn)樣量要求不嚴(yán)格。

2.只對所測組分作校正。

3.必須在標(biāo)樣和樣品中添加內(nèi)標(biāo)組分。

4.內(nèi)標(biāo)物選擇比較困難，操作較繁瑣。

5.內(nèi)標(biāo)物不能同樣品有反應(yīng)，與待測無有良好的分離，又不能相距太遠(yuǎn)，峰面積比在0.7-1.3范圍。

標(biāo)準(zhǔn)加入法當(dāng)難以選擇合適的內(nèi)標(biāo)物或無空白樣品時，以待測組分的純物質(zhì)為內(nèi)標(biāo)物加入到待測樣品中，然后在相同的儀器條件下，測定加入待測組分前后的峰面積，從而計算待測組分的含量。

1.不需另外選擇內(nèi)標(biāo)物。

2.進(jìn)樣量不必十分準(zhǔn)確。

3.儀器條件應(yīng)相同以保證校準(zhǔn)因子完全相等。

4.從方法對比，可以得到以下結(jié)論

4.1相對精準(zhǔn)的方法---內(nèi)標(biāo)法。內(nèi)標(biāo)物應(yīng)是試樣中不存在的純物質(zhì)，與被測物質(zhì)相近，能溶于樣品中，但不能與樣品發(fā)生反應(yīng)。在標(biāo)樣和樣品中加入內(nèi)標(biāo)物后，待測成分和內(nèi)標(biāo)物的面積比和它們的濃度比保持固定關(guān)系，樣品前處理造成的誤差和定容過程就變得不是很重要了，對樣品的處理就相對寬松些，濃縮、稀釋均不受影響，允許有進(jìn)樣誤差，因此，在沒有自動進(jìn)樣裝置或不能保證精準(zhǔn)進(jìn)樣的情況下使用，定量仍能精準(zhǔn)。這里在選取內(nèi)標(biāo)物時，又引入另外一個稱量誤差，所以對天平和稱量精度又有更高的要求。

4.2最常用的方法---外標(biāo)法。外標(biāo)法是所有定量方法的基礎(chǔ)，操作簡單。在進(jìn)樣準(zhǔn)確性有保證和操作條件穩(wěn)定的情況下，是最常用的方法。適用于日常控制分析和大量同類樣品分析。該方法標(biāo)準(zhǔn)樣品和未知樣品的分析條件必須保持一致。因為定量精度取決于進(jìn)樣量的重現(xiàn)性。校正曲線通常用被測純物質(zhì)配成不同濃度的一次線性方程，當(dāng)樣品濃度值分散時可采用多點(diǎn)校正，使標(biāo)準(zhǔn)濃度覆蓋被測樣品的檢測范圍。若考慮多點(diǎn)（三點(diǎn)以上）帶來的誤差因素，可用最小二乘法和加權(quán)最小二乘法修正。單點(diǎn)校正更加簡單，但待測樣品濃度必須和標(biāo)樣濃度接近，才能保證準(zhǔn)確。單點(diǎn)法也常用于一些合格或超標(biāo)物質(zhì)的判定。

4.3最簡單的方法---面積歸一法。它的優(yōu)點(diǎn)是簡便、準(zhǔn)確，當(dāng)操作條件有變化時對結(jié)果的影響較小，不用考慮進(jìn)樣的準(zhǔn)確性，適用于多組分含量的分析。它可以不用標(biāo)準(zhǔn)樣品，不用創(chuàng)建校正曲線。但有一點(diǎn)很重要，必須保證樣品中所有組份都能被檢測到，這樣才能保證各組份含量的準(zhǔn)確。如果儀器對各組份的檢測靈敏度有差異時，需引入校正因子，形成校正面積歸一法。面積歸一法很適合于雜質(zhì)含量百分比檢測上。

4.4最無奈的方法----標(biāo)準(zhǔn)加入法。在儀器的進(jìn)樣量不能準(zhǔn)確控制又找不到合適內(nèi)標(biāo)物的情況下，可以用標(biāo)準(zhǔn)加入法，因此也可以看作是外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法的結(jié)合。常用于那些有前處理的分析，組分的相對靈敏度常因溶劑或其他共存成分而受到影響。它操作復(fù)雜，計算繁瑣，不是常用的方法。

5.結(jié)語

通過以上分析和特點(diǎn)對比，我們了解了儀器分析中產(chǎn)生定量誤差的原因很多。我們強(qiáng)調(diào)的僅是不同定量方法的特點(diǎn)，我們追求的是在我們現(xiàn)有的分析條件下，如何正確地選用合適的定量方法，消除儀器帶來的誤差，減小樣品引起的偏離，克服條件造成的影響。目的就是提高儀器分析的定量精度。

參考文獻(xiàn)

[1]汪正范，《色譜定性與定量》，化學(xué)工業(yè)出版社，1999

[2]傅若農(nóng)，《近代色譜分析》，國防工業(yè)出版社，1998

作者簡介

李業(yè)東，男，1962年10月出生，副研究員，主要從事農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)實(shí)驗室儀器設(shè)備應(yīng)用、維護(hù)工作。