實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制和巖石礦物結(jié)果分析評(píng)述

李風(fēng)琴（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局706隊(duì) 阿勒泰 836500）

實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制和巖石礦物結(jié)果分析評(píng)述

李風(fēng)琴
（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局706隊(duì) 阿勒泰 836500）

本文所討論的質(zhì)量控制是指實(shí)驗(yàn)室為確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性、有效性而實(shí)施的控制行為，主要是從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)方面的內(nèi)部質(zhì)量控制和能力驗(yàn)證及實(shí)驗(yàn)室比對(duì)等外部質(zhì)量控制進(jìn)行論述。

巖石礦物 質(zhì)量控制 準(zhǔn)確度 精密度 有效性

0　前言

實(shí)驗(yàn)室質(zhì)控工作是檢測(cè)工作順利進(jìn)行的有力保證，也是實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的必要前提。一個(gè)實(shí)驗(yàn)室有無完善的質(zhì)控體系可直接反映出該實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力和水平。本文所討論的質(zhì)量控制是在實(shí)驗(yàn)室中為確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性、有效性而實(shí)施的控制行為，是對(duì)檢測(cè)結(jié)果的一種有效保證，其目的是確保數(shù)據(jù)和結(jié)果能滿足客戶、法律法規(guī)等方面的要求。其控制范圍涉及數(shù)據(jù)和結(jié)果質(zhì)量形成全過程的各環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量控制一般分為外部質(zhì)量控制和內(nèi)部質(zhì)量控制，本文是從各個(gè)方面的分類、作用、操作手段進(jìn)行評(píng)述。

1　內(nèi)部質(zhì)量控制

1.1樣品制備流程的質(zhì)量控制

對(duì)巖石礦物加工這個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)室依據(jù)地質(zhì)部門所給的信息對(duì)樣品進(jìn)行相應(yīng)的制備。其制備原則：一是實(shí)驗(yàn)室在保證原始樣品的物質(zhì)組分及含量不變的前提下，采用經(jīng)濟(jì)有效的方法，將樣品破碎、縮分，制成具有代表性的分析試樣。二是根據(jù)樣品的特性進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的縮分，縮分重量要嚴(yán)格按切喬特公式進(jìn)行縮分，要保證樣品的統(tǒng)一性，同時(shí)考慮試樣的特性，根據(jù)其特性進(jìn)行相應(yīng)的制備。例如，高嶺土、粘土不烘樣、校正水分；硼礦烘樣溫度控制在60℃以下；金礦石加工粒度必須達(dá)到200目等。

1.2實(shí)驗(yàn)室管理質(zhì)量控制

1.2.1人 員

人員對(duì)于一個(gè)化驗(yàn)室來說是技術(shù)的保證，人員是最寶貴的資源。一個(gè)實(shí)驗(yàn)室水平的高低，很大程度上取決于人員素質(zhì)和能力。因此，實(shí)驗(yàn)室人員不僅要有精湛的分析技能，還要有一定的分析理論知識(shí)，熟知實(shí)驗(yàn)室所涉及的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。在分析人員上崗之前必須進(jìn)行崗前培訓(xùn)，當(dāng)理論和實(shí)踐考核達(dá)到優(yōu)異的成績(jī)時(shí)方能進(jìn)行相應(yīng)的分析工作。我們?yōu)榱颂岣呷藛T的檢測(cè)水平，根據(jù)實(shí)際情況可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室間的能力驗(yàn)證和方法比對(duì)，從而來幫助分析人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題的同時(shí)了解新的分析方向和動(dòng)態(tài)。

1.2.2設(shè) 備

儀器設(shè)備是開展檢測(cè)工作所必需的重要資源，也是保證檢測(cè)工作質(zhì)量、獲取可靠測(cè)量數(shù)據(jù)的保證。首先，實(shí)驗(yàn)室所購置的設(shè)備要保證其完全滿足實(shí)驗(yàn)室的工作要求，保證其數(shù)據(jù)的可信度。其次，檢測(cè)儀器設(shè)備要進(jìn)行正常的維護(hù)保養(yǎng)，做好相應(yīng)的記錄使儀器設(shè)備處于完好的狀態(tài)。檢測(cè)設(shè)備要專人專管，操作儀器人員要進(jìn)行培訓(xùn)考核，持證上崗。再次，需要檢定或校準(zhǔn)的設(shè)備要按時(shí)按量的進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，所有儀器設(shè)備做到標(biāo)識(shí)管理，做到一機(jī)一檔。在儀器設(shè)備檢定或校準(zhǔn)周期間要進(jìn)行期間核查，我們可以利用儀器比對(duì)、方法比對(duì)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證、加標(biāo)回收等方法進(jìn)行核查，從而確保檢測(cè)設(shè)備在工作周期內(nèi)處于合格的狀態(tài)，保證檢測(cè)結(jié)果的正確性。

在這里我們舉例標(biāo)準(zhǔn)核查的一種方法。在核查中一般在設(shè)備檢定后15天至30天后，在同等條件下，做第一次標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查，得到一組數(shù)據(jù)的平均值X1；同理，在間隔15天或一個(gè)月后得到第二組、第三組平均值X2、X3，求出這三組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，我們用最大的平均值減去最小的平均值所得差值小于等于2.83倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差為合格，反之為不合格。此方法在工作中有很好的應(yīng)用價(jià)值。

1.2.3材 料

材料是檢測(cè)活動(dòng)的基礎(chǔ)，它的質(zhì)量保證直接影響著檢測(cè)數(shù)據(jù)的正確性。實(shí)驗(yàn)室在采購過程中首先要考慮所購置單位是否有保證質(zhì)量能力，要對(duì)外部供應(yīng)商評(píng)價(jià)，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、溶液要確認(rèn)溯源和配置記錄、關(guān)鍵耗材的采購驗(yàn)收。比如做空白試驗(yàn)、有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證、根據(jù)理論知識(shí)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)等，以確保購置材料合格。

1.2.4檢測(cè)方法

檢測(cè)方法是實(shí)驗(yàn)室工作的依據(jù)，是實(shí)驗(yàn)室開展檢測(cè)活動(dòng)所必需的資源。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)優(yōu)先選擇國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為檢測(cè)的依據(jù)，實(shí)驗(yàn)室人員要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析工作并且實(shí)驗(yàn)室要保證所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行有效。要注意檢測(cè)方法中提供的限制說明、濃度范圍、樣品基體，選擇的檢測(cè)方法應(yīng)確保在限量點(diǎn)附近給出可靠的結(jié)果。如果實(shí)驗(yàn)室自行制定非標(biāo)準(zhǔn)方法，必須要對(duì)檢測(cè)方法進(jìn)行方法驗(yàn)證或確認(rèn)，可以使用參考標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行校準(zhǔn)、與不同方法所得結(jié)果進(jìn)行比較、實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)；對(duì)影響結(jié)果的因素作系統(tǒng)評(píng)價(jià)，進(jìn)行結(jié)果不確定度的評(píng)定，經(jīng)驗(yàn)證合格后方可使用。

1.2.5環(huán)境和設(shè)施

設(shè)施和環(huán)境是檢測(cè)工作的重要基礎(chǔ)條件。實(shí)驗(yàn)室首先要確保檢測(cè)設(shè)施及條件滿足相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)規(guī)范要求，保證檢測(cè)環(huán)境的合理性，避免對(duì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)正確性的影響。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度、濕度、潔凈度要達(dá)到檢測(cè)要求，要有區(qū)域隔離、區(qū)域標(biāo)識(shí)，并且無影響檢測(cè)活動(dòng)的電磁干擾和沖擊振動(dòng)，在檢測(cè)過程中要有檢測(cè)環(huán)境記錄以便溯源到原始檢測(cè)條件。

1.3實(shí)驗(yàn)室技術(shù)質(zhì)量控制

在技術(shù)方面實(shí)驗(yàn)室為確保檢測(cè)結(jié)果的有效性而利用自身資源在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部實(shí)施的質(zhì)量控制。一般包括使用標(biāo)物監(jiān)控、人員比對(duì)、儀器比對(duì)、方法比對(duì)、留樣再測(cè)、分析物品不同特性結(jié)果的相關(guān)性等。

1.3.1人員比對(duì)

人員比對(duì)由不同的檢測(cè)人員、采用相同的方法、在相同的檢測(cè)條件下對(duì)同一檢測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)試。是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)人員之間的能力比對(duì)，可作為新上崗人員培訓(xùn)后驗(yàn)證其技術(shù)能力的手段，也是對(duì)某一樣品結(jié)果正確性評(píng)價(jià)的手段。

1.3.2儀器比對(duì)

即檢測(cè)儀器之間的比對(duì)，使用不同的檢測(cè)儀器、由相同的檢測(cè)人員、采用相同的方法、在相同的檢測(cè)條件下對(duì)同一檢測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)試，將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行的評(píng)價(jià)，以確定儀器間的差異。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室擁有不同設(shè)備時(shí)，可采用儀器比對(duì)的方法開展質(zhì)量控制，特別可用于當(dāng)某臺(tái)儀器參加能力驗(yàn)證獲得滿意結(jié)果時(shí)，可用其來衡量其他儀器可信度。

1.3.3方法比對(duì)

方法比對(duì)是檢測(cè)方法之間的對(duì)比，使用不同的檢測(cè)方法，在相同的人員、相同的儀器、相同的檢測(cè)條件下對(duì)同一檢測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)試，將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定方法間的差異。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室使用非標(biāo)準(zhǔn)方法，可與標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行比對(duì)，以證實(shí)該方法是否達(dá)到預(yù)期的效果；或用于確定檢測(cè)樣品組分準(zhǔn)確性而使用不同標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

1.3.4分析物品不同特性結(jié)果的相關(guān)性

這種方法是樣品中同時(shí)存在若干特性，特性問題有確定的關(guān)系。當(dāng)這些特性被試驗(yàn)確定后，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果中表現(xiàn)特性間的關(guān)系來判斷正確性。這些相關(guān)特性間常存在因果關(guān)系，因此，相關(guān)特性分析的方法可以用于實(shí)驗(yàn)條件與被測(cè)性能間的相關(guān)關(guān)系分析。

2　外部質(zhì)量控制

外部質(zhì)量控制，就是利用實(shí)驗(yàn)室以外的質(zhì)量控制手段來保證檢測(cè)結(jié)果所采取的方式，一般分為能力驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)室比對(duì)。

2.1能力驗(yàn)證

利用實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)，按照一定的準(zhǔn)則評(píng)價(jià)參加者的能力，是實(shí)驗(yàn)室之間有效的外部質(zhì)量控制活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)室通過報(bào)名方式參與驗(yàn)證，并領(lǐng)取檢測(cè)樣品，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按照一定的方案得到檢測(cè)結(jié)果，反饋給組織能力驗(yàn)證機(jī)構(gòu)，能力驗(yàn)證組織機(jī)構(gòu)根據(jù)所有參與實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后出具能力驗(yàn)證結(jié)果報(bào)告。能力驗(yàn)證的評(píng)價(jià)方法包括：（1）（En）因子法:若|En|≤0.7，滿意通過；若0.7＜|En|≤1，為可疑；若|En|＞1，不滿意，不通過。（2）Z比分值法：|Z|≤2，滿意，通過；|Z|＞3，不滿意，不通過學(xué)習(xí)；2＜|Z|≤3，可疑。

其中

Xi第i個(gè)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量值；Xi第i個(gè)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量值；X0參考實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量值；X實(shí)驗(yàn)室的平均值；Ui第i個(gè)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量不確定度；S標(biāo)準(zhǔn)偏差；U0參考實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量不確定度。

當(dāng)能力驗(yàn)證出現(xiàn)不滿意結(jié)果時(shí)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)深入分析研究原因、實(shí)施糾正措施，并驗(yàn)證措施的有效性；當(dāng)出現(xiàn)可疑結(jié)果時(shí)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)分析原因，并視其嚴(yán)重程度、影響范圍必要時(shí)采取糾正措施。

2.2實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)

實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)，指由兩個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)相同的測(cè)試樣品進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)，從而識(shí)別實(shí)驗(yàn)室存在的問題與實(shí)驗(yàn)室間的差異。開展實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)一般可通過兩種方式進(jìn)行，一種是自主組織，另一種是以參與者身份參加。作為組織者，實(shí)驗(yàn)室首先要選擇適宜比對(duì)實(shí)驗(yàn)室。為確保比對(duì)結(jié)果的可信度，我們盡可能選擇已獲得CNAS認(rèn)可、計(jì)量認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室；實(shí)驗(yàn)室應(yīng)合理編制比對(duì)方案，方案應(yīng)包括采用的方法、檢測(cè)項(xiàng)目、數(shù)據(jù)分析處理方法、樣品數(shù)量及必要信息、實(shí)驗(yàn)要求等內(nèi)容，并和參與實(shí)驗(yàn)室達(dá)成一致意見；最后，組織者根據(jù)測(cè)試結(jié)果編制比對(duì)報(bào)告，明確比對(duì)的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)室比對(duì)與能力驗(yàn)證相比較靈活性強(qiáng)，可作為實(shí)驗(yàn)室外部質(zhì)量控制的常用手段。

3　技術(shù)指標(biāo)的控制

3.1準(zhǔn)確度控制方法

準(zhǔn)確度是指測(cè)量值與真實(shí)值的符合程度。測(cè)量值與真實(shí)值愈接近，測(cè)量愈準(zhǔn)確。

當(dāng)我們接收一批試樣時(shí)，如果一批樣少于10個(gè)，我們要插入1～2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；如果是10個(gè)以上時(shí)我們要插入2～3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分析相對(duì)誤差允許限為：

式中：YC為重復(fù)分析試樣中某組分的相對(duì)偏差允許限，%；XO為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中某組分）的標(biāo)準(zhǔn)值；C為某礦種某組分重復(fù)分析相對(duì)偏差允許限系數(shù)。

當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值的相對(duì)誤差小于等于允許限YB時(shí)為合格；大于允許限為不合格。如不合格我們要根據(jù)其具體的分析過程來查找原因，分析不合格因素。在確定不合格因素的情況下，查找原因制定糾正措施，重新檢測(cè)。

舉例說明見表1。

表1　標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)誤差允限

3.2精密度控制方法

精確度是表示在相同條件下，同一試樣的重復(fù)測(cè)定值之間的符合程度。此項(xiàng)控制方法是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室間的比對(duì)分析結(jié)果的重要手段和基本標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)于一個(gè)實(shí)驗(yàn)室來說在進(jìn)行能力驗(yàn)證時(shí)，更方便，更有操作性。

巖石礦物試樣化學(xué)成分重復(fù)分析相對(duì)偏差的數(shù)學(xué)模型為：YC=C×（14.37Xˉ-0.1263-7.659）

式中：YC為重復(fù)分析試樣中某組分的相對(duì)偏差允許限，%；X為重復(fù)分析試樣中某組分平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；C為某礦種某組分重復(fù)分析相對(duì)偏差允許限系數(shù)；舉例說明見表2。

表2　重復(fù)分析樣品相對(duì)偏差允許限

重復(fù)分析結(jié)果的相對(duì)偏差小于等于允許限（YC）時(shí)為合格；大于允許限（YC）時(shí)為不合格。

重復(fù)分析數(shù)量一般情況下為：

采用隨機(jī)抽樣方法，重復(fù)分析數(shù)量為每批次試樣數(shù)的20%～30%；

每批次分析試樣數(shù)不超過5個(gè)時(shí)，重復(fù)分析數(shù)為100%；

在巖石礦物分析中貴金屬的重復(fù)分析相對(duì)偏差與上述方法不同，其允許限為：

式中：YG為貴金屬礦物重復(fù)分析某組分的相對(duì)偏差允許限，%；XG為貴金屬礦物重復(fù)分析試樣中某組分某次測(cè)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，10-6；C為貴金屬礦物重復(fù)分析相對(duì)偏差允許限系數(shù)。

4　結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量控制是保證實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性、有效性的重要手段，是實(shí)驗(yàn)室持續(xù)改進(jìn)管理體系的有效工具。在實(shí)驗(yàn)室的管理中，我們要保證各個(gè)環(huán)節(jié)都處于受控狀態(tài)，預(yù)見到可能出現(xiàn)問題的征兆，使實(shí)驗(yàn)室有針對(duì)性地采取糾正措施和預(yù)防措施，避免或減少不符合工作的發(fā)生。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)結(jié)合自身的實(shí)際情況，自覺地、經(jīng)常地、有計(jì)劃地、針對(duì)性地開展質(zhì)量控制活動(dòng)，并利用其數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，積極改進(jìn)，做到實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量控制活動(dòng)處于可操作、可控制、可追溯、可重現(xiàn)的狀態(tài)，最大程度減少人、機(jī)、料、法、環(huán)各環(huán)節(jié)的所造成的誤差，確保高質(zhì)量、高精確度地完成巖石礦物分析，使實(shí)驗(yàn)室的管理水平和技術(shù)能力得到不斷提高。

［1］實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定工作指南.國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì).

［2］地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范.國土資源部.

［3］實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定輔導(dǎo)教材.自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)審核中心.

收稿：2015-11-25

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.04.031