化学分析实验室的质量控制 讲师版)

Greem Consulting化学分析实验室的质量控制
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目录
一、误差理论 二、数据处理分析
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三、化学分析实验室质量控制方法
附：能力验证
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一、误差理论
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基本术语及概念
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• a.量值：由一个数乘以测量单位所表示 的特定量大小。 • b.真值：与给定的特定量定义一致的值。 • c.约定真值：对于给定目的具有适当不 确定度的、赋予特定量的值，有时该值 是约定采用。 • d.被测量：作为测量对象的特定量。
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测量数据处理
正确数与近似值
2，1/5，0.3是正确数,同时可以用有限数表达。 e、
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2、 也是正确数, 但不能用有限数表达。
如果一定要表达（如进行运算），只能有一个有限数近似地表 达，如3.1416, 2.7183, 1.4142。这些数的有限表达形式就成了其 真值的有效数。 显然，任何测量过程中的测得值及其算术平均值，由于它们都 有一定的误差，故都是近似值。
x = 0.1017
～ x 0. 1015
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3 数据分散程度（精密度）的表示
1.极差(全距) R= xmax-xmin
相对极差 RR (R / x ) ×100%
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2.误差
绝对误差 di = xi- x 相对误差 Rdi = (di / x ) ×100%
引用误差 Rdi = (di / Xm ) ×100%
常用质量控制方法
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1、检出限（limit of detection） 仪器检出限(Instrument Detection Limit，IDL) 无样品基质存在，在与样品测定完全相同的条件下， 某种分析仪器能够检出分析目的物的最小量或最低浓度。 方法检出限(MDL: Method Detection Limit ) 有样品基质存在，在与样品测定完全相同的条件下， 某种方法能够检出分析目物的最小量或最低浓度。 一般使用重复测试方的法空白样品(如20次),通过多 次重复测试求得
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例题
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例: 两组数据
(1) X-X： 0.11, -0.73, 0.24, 0.51, -0.14, 0.00, 0.30, -0.21, (2) X-X：0.18，0.26，-0.25，-0.37， 0.32 ， -0.28， 0.31， -0.27
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3. 标准差
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2.精密度
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平行测定的结果互相靠近的程度,
用偏差表示。
偏差即各次测定值与平均值之差。
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一次测量准确, 但总体精密度不好
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精密度良好,但不准确
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我们需要的是:
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结 论
1.精密度好是准确度好的前提;
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2.精密度好不一定准确度高(系统误差)。
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数据的表达 1. 平均值 2. 中位数
例：测得c(NaOH)为
～
x
1 x xi n i 1
n
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0.1012, 0.1016, 0.1014, 0.1025 (mol· L-1)
B :方法空白（Method Blank) 使用无被测物质的基体在与被测样完全相同的测试步骤 和测试环境下进行测试. 35 用途是 ?
常用质量控制方法
3 空白样(Blank Sample) 质控要求
开机时/每测试完20个样品时 方法空白样的测试值<MDL
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化学分析实验室质量控制
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常用质量控制方法
• 3 准确度控制：
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• 通常通过确认标准定值样品的测试值和加标回收率来进 行衡量
A、对标准定值样品进行测试，确认测试值与给定值之间 的差异。 C-C1<
U ref U method
2
2
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• 3
•
常用质量控制方法 准确度控制：
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2. 随机误差(random error)
偶然误差，服从统计规律
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（不存在系统误差的情况下，测定次数越多其 平均值越接近真值。一般平行测定4-6次）
3. 过失(mistake)
由粗心大意引起，可以避免的
重做!
例：指示剂的选择
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二、数据处理分析
1.0%
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例：测定含铁样品中w(Fe), 比较结果的准确度 。 Greem
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A.铁矿中, T=62.38%, x = 62.32%
Ea = x －T= - 0.06%
B. Li2CO3试样中, T=0.042%, x =0.044%
Ea = x －T=0.002%
Ea A. Er 100%=－0.06/62.38= - 0.1% T Ea B. Er 100%=0.002/0.042=5% T
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常用质量控制方法
2 校准曲线(检量线) 一元线性回归的计算
xi（μg） yi（A）
1 y i y i n 1 x i x i n
计算结果： 回归系数 b b=
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0
0.00
0.4
0.008
0.8
0.017
1.2
0.023
1.6
0.033
2.0
0.042
3.0
样本标准差：s
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( x x)
i
2
n1
?
(n-1)为自由度， 用v表示
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测定方法的选择与 测定准确度的提高
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1.选择合适的分析方法：根据待测组分的 含量、性质、试样的组成及对准确度的 要求； 2.减小测量误差：取样量、滴定剂体积等； 3.平行测定4-6次，使平均值更接近真值； 4.消除系统误差： (1) 显著性检验确定有无系统误差存在; (2) 找出原因, 对症解决。
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常用质量控制方法
• 1、检出限（limit of detection）
化学分析实验室一般建议一年计算/验 证一次MDL
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常用质量控制方法
2 校准曲线(检量线)
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应用：在实验室质量控制中主要应用的是一元线性回归 分析。它可用以建立某种方法的校准曲线，研究不同 方法之间的相互关系，评价不同实验室测定多种浓度 水平样品的结果。 一元线性回归方程：y=bx+a b—回归系数（校准曲线的斜率） a—截距 r—相关系数
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基本术语及概念
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• e.测量结果：由测量所得到的赋予被测量的值。 • f.测量准确度：测量结果与被测量的真值之间 的一致程度。 • g.测量精密度: 多次测量结果的互相之间的一 致程度。 • h.重复性：在相同测量条件下，对同一被测 量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。 • i.再现性：在不同测量条件下，对同一被测量 进行连续多次测量所得结果之间的一致性。
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讨论
• 测试结果如何修约?(保留到小数点后几 位?)应考虑哪些因素? 例如: • 拉伸强度 MPa • 塑料中的的Cd的浓度 mg/kg
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三、化学分析实验室质量控制方法
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常用质量控制方法
1、检出限（limit of detection）
0.065
4.0
0.087
S（xx）= xi 2 xi 2 S（yy）= yi 2
S xy S xx
1 n 1 2 y i n
S（xy）= xi yi xi yi
1 n
= 0.02188
a= y i －
回归归方程 相关系数 r y=bx+a
B、加标回收率： （加标试样测定值-试样测定值） ×100% 加标回收率= 加标量 加标回收率旨在衡量测定值与真值之间的误差，是制定 分析方法准确度和可行性的指标。 进行加标回收测定的注意事项： ⑴ 加标物的形态应该和待测物的形态相同 ⑵ 加标量应尽量与样品中待测物含量相等或接近，并应注 意对样品容积的影响； ⑶当样品中待测物含量接近方法检出限时，加标量应控制在 校准曲线的低浓度范围； ⑷当样品中待测物浓度高于校准曲线的中间浓度时，加标量 39 应控制在待测物浓度的半量。
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衡量仪器或方法灵敏度的指标。为某特定分析方法 在给定的臵信度内可从样品中检出待测物质的最小浓 度或最小值。所谓检出最简单的解释是可以确定含有 的界限。 在色谱图上表现为可清楚确认的分析目的物色谱峰的 下限。通常为噪音3倍（S/N=3）。 分为仪器检出限和方法检出限
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测量数据处理 一、有效数字
概念
有效数字就是在测量过程中所能得到的，有实 际意义的数字。它是通过计量而得到的，且根 据计量器具的精密程度来确定。
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组成
一个由有效数字构成的数值，其倒数第二位以 上的数字应该是可靠的，或称确定的，只有未 位数字是可疑的，或不确定的，既有效数字是 由全部确定数字和一位不确定数字构成。