卫生化学笔记：绪论 数据处理和质量保证

绪论

预防医学：预防疾病，增进人群健康

卫生化学：将分析化学的理论和技术应用于预防医学领域，探索化学物质（与人群健康相关）检测的新原理、新方法和新技术。

研究对象：与人群健康相关的化学物质。

样品特点：

种类繁多，组成复杂，机体干扰大

分析范围广：无机、有机分析；形态分析

被测物质含量差别大：常量痕量

卫生化学的作用：环境质量评价；环境因素与健康；微量元素与健康；食品安全与健康；制定卫生标准和执行卫生监督

常用仪器分析方法

（1）光谱分析法（紫外-可见吸收光谱法、分子荧光分析法、原子吸收光谱法）

（2）色谱法（气相色谱法、高效液相色谱法）

（3）电化学分析法（极谱法、微分电位溶出法）

数据处理和质量保证

误差——分析工作中，由于受到各种主客观因素的影响，所得到的分析结果与其真值之间存在一定的差值，即存在误差（error）

一、分析误差

1.分析误差的主要来源

分析误差存在于分析的全过程：

样品的采集和预处理；分析方法的选择；试剂的配制和使用；仪器的使用；样品的测定；数据的记录和处理；分析结果的表达

了解误差来源的目的：

（1）分析前制定措施以减少误差（2）分析中严格操作使误差最小（3）分析后合理估计误差大小

2.误差的分类

（一）随机误差

1. 产生原因: 分析过程中偶然的、非确定性因素。

2. 特点: 单次测量时，正负和大小无规律。

无限多次重复测量时，呈正态分布。

对称性；抵偿性；单峰性。

3. 减小误差的方法: 多次重复测量取平均值

（二）系统误差

1. 产生原因：某些确定性的因素。

（1）方法（2）试剂、仪器（3）主观

2. 特点：

系统误差：正负、大小具有一定规律，重复测量时会重复出现。

系统误差可分为定值系统误差和变值系统误差。

化学测量中多为定值系统误差。

3. 消除方法：查明原因并改正，或确定大小予以校正。

（三）过失误差

1. 产生原因：分析过程中的错误或过失。

2. 特点：正负或大小皆无规律。

3. 消除方法：加强责任心，认真记录实验中的异常现象，以便对实验数据进行正确的取舍。

随机误差与系统误差的区别：

（1）系统误差有规律性、确定性；而随机误差具随机性，其大小和符号不能确定。

（2）产生系统误差的因素，测量前就已存在；而产生随机误差的因素是在测量时随机出现的。

（3）随机误差具有抵偿性；而系统误差有累加性。

3.准确度与精密度

（一）准确度

1.准确度的定义：

准确度指测量值与真值符合的程度，是反映某方法或测量系统存在的系统误差和随机误差的综合指标。

2.准确度的表示方法：

（1）绝对误差：测量值-真值

（2）相对误差：绝度误差/真值 ×100%

3. 准确度的评价方法：

（1）标准物质评价准确度

（2）加标回收实验评价准确度

（3）与标准方法对照评价准确度

（1）标准物质评价准确度：在选定的条件下对某标准物质进行多个平行样测定

若测量结果为

标准物质的标准值为A±U

当

准确度符合要求。

应注意选择浓度水平、化学组成等与被测物质匹配的标准物质。

（2）测定加标回收率评价准确度：

加标回收率 = [(加标样品测定值 - 样品测定值) / 加标量] × 100%

消除系统误差后，加标回收率接近100%，说明准确度好。

应注意被测物质标准的加入量应与样品中的浓度接近，加标后的浓度应不超过测定方法的

线性范围；加入的被测物质标准与样品中的形态应尽可能一致。

（3）与标准方法对照评价准确度：

用待评价方法与标准方法对高、中、低三种不同浓度的相同样品进行测定，对测定结果进行统计分析。若两种方法测定结果间差异无统计学意义，说明待评价的方法的准确度符合要求。

应注意选用的标准方法为国家标准方法或部颁标准方法

标准物质及其作用

标准物质

具有一种或多种足够均匀和很好地确定了的特性，用于校准测量装置、评价测定方法或给材料赋值的一种材料或物质。

标准物质可给出其中某些组分含量的标准值及其不确定度（A±U）。

不确定度（U ）可表明一定置信水平下真值的存在范围。

标准物质（一级、二级有证标准物质）

代号分别为：GBW XXXXX

GBW（E）XXXXX

一级标准物质用绝对测量法或两种以上不同原理的准确可靠方法定值（或多个实验室采用一种定值方法合作定值）。

二级标准物质以一级标准物质为基准定值。其准确度和均匀性达不到一级标准物质的水平。标准物质的作用（1）校准仪器（2）评价分析方法的准确度（3）质量保证

（二）精密度与偏差

1.精密度定义：

精密度是指对同一均匀试样多次重复测量结果之间的符合程度，可反映某分析方法或测量系统随机误差的大小。

2.精密度的表示方法

3. 不同情况下的精密度

（1）连续测定的精密度：在相同条件下（实验室、仪器、人员和方法），同一时间，对同一样品进行多次重复测定，计算测定结果的相对标准偏差。

（2）重复性精密度：在相同条件下（实验室、仪器、人员和方法），不同时间，多次重复测定同一样品，计算不同天测定结果的相对标准偏差。

（3）再现性精密度：在不同条件下（实验室、仪器和人员有一个以上变化），用相同方法对同一样品进行多次重复测定，计算测定结果的相对标准偏差

（三）准确度和精密度的关系

消除系统误差后，高精密度的分析可获得高准确度的测量结果。

二、数据处理

（一）有效数字

1.有效数字

有效数字是指能测得的有实际意义的数字。有效数字中只有末位数字是可疑的，其余各位皆是准确的。

2.有效数字的修约规则

“四舍六入五留双”

★小于五则舍弃；

★大于五则进一；

★等于五时须看右边各位数，若皆为零时应使末位成偶数，否则应进一。

3.有效数字的运算规则

几个数相加减：

各数据保留的小数点后位数比数据中小数点后位数最少者多保留一位，而结果所保留的小数点后位数应与数据中小数点后位数最少者相同。

几个数相乘除：

各数据修约至有效数字位数比数据中有效数字位数最少者多一位，而结果的有效数字位数应与数据中有效数字位数最少者相同。乘除运算中第一位是8或9的数据，有效数字的位数可多计一位。例如：8.29x1042；911x1056。

乘方和开方：

原数据有几位有效数字，结果就保留几位有效数字。

对数：

对数的尾数的有效数字位数应与真数的有效数字的位数相同。

例如：A = -lgT = -lg0.654 = 0.184

平均值：

求四个或四个以上准确度接近的数据的平均值，有效数字可增加一位。

4.有效数字的应用

正确记录测量数据：记录测定结果时，只保留一位可疑数字

正确选取用量和选用适当的仪器：若称取的样品量为2～3 g，无需使用万分之一的分析天平。

分析结果中各类误差的表示：通常取1～2位有效数字例如：相对误差为 0.02%，0.13%