儀器檢出限的測定

林永茂

(遼寧（營口）沿海產(chǎn)業(yè)基地環(huán)境監(jiān)測站 遼寧營口 115003)

儀器檢出限的測定

林永茂

(遼寧（營口）沿海產(chǎn)業(yè)基地環(huán)境監(jiān)測站 遼寧營口 115003)

因各種原因，儀器檢出限并不是固定的，定期檢測實驗室儀器檢出限，能準(zhǔn)確地了解儀器的穩(wěn)定度和操作人員的準(zhǔn)確性。

檢出限；儀器檢出限；723N分光光度計

檢出限為某特定分析方法在給定的置信度內(nèi)可從樣品中檢出待測物質(zhì)的最小濃度或最小量。儀器檢出限是指儀器能可靠檢測的最小信號所對應(yīng)的待測元素的最小量。它反映的是儀器本身的檢出能力，即絕對檢出限。在實驗室分析檢測過程中，我們普遍使用儀器的檢定證書給出的檢出限做為檢測標(biāo)準(zhǔn)，實際工作中隨著環(huán)境條件等的變化，每次測定的校準(zhǔn)曲線的斜率都有輕微的變化，校準(zhǔn)曲線的斜率K值也相應(yīng)有所不同，因此儀器檢出限并不是固定的，每次都有可能不一樣，這樣我們就無法準(zhǔn)確判斷實驗室的檢測分析是否正確、準(zhǔn)確、合理。

1 分析方法

配制幾份純?nèi)軇兯?，使其濃度接近于該項目空白值的?biāo)準(zhǔn)溶液，在一定時間內(nèi)測定20次以上，得到平均值，求出標(biāo)準(zhǔn)偏差，計算出3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差對應(yīng)的溶劑的含量或濃度。

2 儀器與試劑

723 N分光光度計；

AA原子吸收分光光度計；

純水；

純?nèi)軇?/p>

加入微量待測元素的溶液。

3 實驗過程及計算

在儀器規(guī)定的條件下，室溫25℃、水溫18℃，25min內(nèi)用不同溶液分別連續(xù)測量20次，連續(xù)檢測3天，計算空白測量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差S0及一定的置信范圍內(nèi)能與儀器噪音相區(qū)別的最小檢測信號對應(yīng)的濃度值DL0。

計算公式如下：

式中：X——第i次溶液測量值；

n——溶液測量次數(shù)；

各濃度HNO3改性活性炭對比無改性活性炭，在吸附效果上較差，無改性活性炭DBP去除率為85%，而改性HNO3體積濃度為30%時，DBP去除率只達(dá)到83%。其原因為：在使用較高濃度硝酸改性所需活性炭時，不僅會引進(jìn)含氧官能團(tuán)，還會造成活性炭表面微孔的破壞，導(dǎo)致吸附孔徑、空隙容量和比表面積的損壞，致使HNO3改性活性炭吸附效果不如無改性活性炭。

X軍——n次溶液測量平均值；

C——溶液濃度；

S0——溶液測量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差；

DL0——檢出限；

K——根據(jù)一定置信水平確定的系數(shù)，取K=3，相應(yīng)的置信水平大約為90%。

4 檢出限相關(guān)解釋

4.1 在《全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)水監(jiān)測操作指南》中規(guī)定：給定置信水平為95%時，樣品測定值與零濃度樣品的測定值有顯著性差異即為檢出限（D.L）。此處的零濃度樣品是不含待測物質(zhì)的樣品。

式中：δ——空白平行測定（批內(nèi)）標(biāo)準(zhǔn)偏差（重復(fù)測定20次以上）。

4.2 國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）規(guī)定：檢出限以濃度（或質(zhì)量）表示，是指由特定的分析步驟能夠合理地檢測出的最小分析信號XL求得的最低濃度CL（或質(zhì)量qL）。IUPAC規(guī)定應(yīng)通過實驗以足夠多的測定次數(shù)求出，譬如20次。

式中：—— 空白多次測得信號的平均值；

Sb—— 空白多次測定信息的標(biāo)準(zhǔn)偏差；

K—— 根據(jù)一定置信水平確定的系數(shù)。

式中：k—— 方法的靈敏度（即校準(zhǔn)曲線的斜率）。

1975年，IUPAC建議對光譜化學(xué)分析法取k=3。由于低濃度水平的測量誤差可能不遵從正態(tài)分布，且空白的測定次數(shù)有限，因而k=3相應(yīng)的置信水平大約為90%。

4.3 我國尚未對檢出限作出統(tǒng)一的規(guī)定，有關(guān)水質(zhì)分析規(guī)范普遍采用IUPAC和《全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)水監(jiān)測操作指南》建議的方法。

儀器的檢出限反映了儀器信噪比及信號與噪音相區(qū)別的濃度臨界值。實驗室中儀器噪音很難單獨測量，可用2～3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差S0所對應(yīng)的濃度值來表示。痕量分析是實驗室重要評價分析方法，在痕量分析中，檢測結(jié)果的可靠性在很大程度上取決于空白值的大小及其波動情況?？瞻字底鰹閷嶒炇胰粘z測中一項非常重要的指標(biāo)，檢出限的計算基礎(chǔ)就是空白值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，通過測定空白溶液來計算出儀器檢出限，考慮到了儀器性能、試劑以及操作過程和人員熟練程度等影響因素，能更準(zhǔn)確地反映出儀器的穩(wěn)定性、操作人員的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)語

實驗室內(nèi)定期在一定時間間隔內(nèi)檢測儀器檢出限，能更好地了解儀器的穩(wěn)定性，更加熟練地掌握和使用儀器，幫助實驗室更準(zhǔn)確地判定檢出數(shù)據(jù)是否正確可靠。

[1]國家環(huán)?？偩?水和廢水監(jiān)測分析方法（第四版）[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[2]中國環(huán)境監(jiān)測總站.環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊（第2版）[M].北京：工業(yè)出版社，1984.

[3]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（HJ/T 91-2002）[S].