浅谈化学分析质量控制中“允许差”的应用
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浅谈化学分析质量控制中“允许差”的应用
摘要:通过化学方法、化学技术手段等对相关物质中化学成分进行测定,即化学分析过程,其中客观存在一定误差,应引起关注。
本文结合化学分析质量控制过程的“允许差”,对其相关问题进行分析与讨论。
关键词:化学分析;质量控制;允许差;分类;应用
在化学分析过程中,工作人员通过利用容器、量器、仪器等工具,使用化学试剂,通过完整的操作流程获取化学分析的数据;在使用工具过程中,由于试剂纯度、仪器漂移等因素的影响,可能给分析的结果带来偏差;即使工作人员的技术纯熟、经验丰富,采用同一种分析方法对同一样品进行多次反复分析,也不能保障分析结果的一致性,因此误差为客观存在、不能完全避免。
鉴于此,如果能够科学地分析并判断误差来源,争取将误差降到最低,可保障分析数据的精准性。
而化学分析的结果是否真实、正确,也需要制定一个衡量标准,“允许差”就是重要的衡量参数之一。
1 化学分析的“允许差”概述
化学分析中的“允许差”,是在实验室中对结果一致性、准确性进行判断的重要界限;在结果分析时,为了满足国家标准或者行业标准的需要,考虑到分析过程的实际情况,可能受到的内外因素客观影响等,规定一些特定元素可以处于某个含量范围内,也就是允许存在误
差,简称“允许差”。
应用“允许差”,需满足“重复性”与“再现性”指标的要求。
其一,重复性。
要求同一个操作人员使用同一个仪器、同样的操作方法,在实验室内对两次结果的差距进行分析,获取其中绝对值;一般保持95%概率的情况下,应低于该数值;其二,再现性。
由不同的操作者利用不同的仪器、不同的操作方法,在不同的实验室对两次分析结果进行对比,获取其中绝对值;一般保持95%概率的情况下,应低于该数值。
以我国当前国家标准中罗列的允许差来看,主要通过实验室试验所获得精密度指标与精确度指标。
2 化学分析中误差表示的方法
在化学分析中的误差可以分为绝对误差与相对误差两部分,为了明确误差引起的原因,应细致分析并探究正确度、精密度与准确度等相关概念,更好地将误差表现出来。
2.1 正确性
所谓正确度,主要用于确定结果中存在系统误差的大小;在特定的条件下,综合所有的系统误差,利用修正值来调整已定系统的误差,采用不确定度参数来评估未来系统的误差。
2.2 准确性
将测定结果中含有的随机误差与系统误差综合起来,确定其测量
结果的平均值和标准值;当人们评价某一具体方法的准确度过程中,一般需要测量标准物质的标准值,或者采用其他分析方法,对测得值进行比较;一般在化学分析过程中常用到的误差与相对误差是和准确度密切相关,也就是误差值越大,准确度就越低;反正,误差值越小,准确度就越高。
2.3 精密性
运用精密度参数,主要对测定结果中产生的随机误差大小进行分析。
在特定条件下,通过多次反复测定,其数据之间相互接近的程度和水平,也就是表现了数据的精密度,同时不必考虑所获得数据和真假之间的差别。
采用统计方法进行数据处理,运用标准偏差的方法,衡量不同数据的精密程度;人们描述分析仪器的稳定性、分析方法的合理性,即通过“精密度”来实现,同时也是保障准确度的重要基础。
其中,极差、双差以及标准偏差等,都和精密度密切相关。
2.4 不确定性
由于测定误差的客观存在,对于被测元素的结果量值无法肯定,即称作不确定度,也就是测定值置信的区间,其中包括了样品的真值,其中通过误差限定中的测定值分散特性,体现不确定数值。
3 化学分析中“允许差”的分类
在化学分析的质量控制过程中涉及到“允许差”,主要包括如下类
型:
3.1 标样允许差
通过对有效性的判断,进一步分析试样,保证标样测量获得的数值和标准值的差控制在允许差之内,则分析效果真实、有效。
3.2 室内允许差
用于判定平行分析结果中的一致性,如果两次分析的结果在允许差范围内,则证明分析结果为有效。
3.3 室间允许差
针对不同实验室之间的分析结果,对其一致性进行判定。
如果最终的分析结果在允许差之内,则可判定分析结果为有效。
4 化学分析质量控制中“允许差”的应用
4.1 校对日常分析结果
在日常分析工作中运用允许差,比较并判断仪器的运行状况、操作状况、分析结果等。
例如,使用红外碳硫仪对灰铸铁试样进行检测,对含量相近的标样进行分析,如果标样的分析值在允许差范围内,那么仪器的运行状况、运行条件正常;处于同等条件下,则可对试样进一步分析,提高结果的可靠性。
例如,某一待检测发动机缸盖的主要材质是合金灰铸铁,要求其碳含量约 3.35%-3.45%;选择碳含量为
3.40%的标样,对标样自动校正仪器进行分析,获得校正系数;对获取的三个标样进行分析并计算平均值;如果单一标样分析的结果以及平均值均处于允许差范围内,则仪器与操作正常,可以进一步分析试样;否则需查明原因,重新试验。
另外,还可分析企业日常考核结果的精确度,以更好地符合分析要求。
对于已经得出分析结果的试样,采取随机抽查的方法,对分析结果、结果差值等进行分析,如果超过允许值的绝对值,则分析结果可能存在问题,需进一步查明原因。
4.2 验证并确定滴定度
在分析试样过程中,应分别准备2个或以上不同含量的标样,同时按照分析方法进行操作,以获得滴定度;寻找该组内滴定度极差的2个标样,对其进行换算和验证;如果分析的结果和标准值之差处于允许值范围内,那么该滴定度可认为有效;对该组内的滴定度进行平均计算,以决定最后采纳的滴定度值。
在进行换算验证过程中,分析结果和标准值的差已经超过了允许差的绝对值,那么可能该分析过程、分析方法等存在问题,此时需要对原因进一步分析,确定存在的问题,采取调整策略。
4.3 验证检量线及其灵敏度
针对光度分析法中绘制的检量线以及灵敏度等,判断其是否符合要求;完成检量线的绘制之后,应采用规定范围内的允许差,对各个
结果进行查看;如果低于合格点,则该条检量线不合格,需重新进行实验操作、重新绘制检量线;另外,允许差也可以检查检量线的灵敏度,如果在两个吸光度存在波动,而检量线中检查的含量不超差,可确定检量线灵敏度合格,结果可用。
4.4 不同批次试样的质量检查
在每个班次或者成批试样的整个检验过程中,应全程采用标样对分析过程的环境变化、条件变化等进行检查;如果获得的标样分析值在允许差范围内,则可证明该分析结果有效;否则,应该停止分析工作,查明误差过大的运用,必要情况下需重新测定与分析。
总之,在实验室的化学分析质量控制过程中,将化学分析的“允许差”应用于不同检验结果的对比、评价化学分析方法、判断仪器使用状况等;通过科学、合理地使用允许差,可进一步增强化学分析结果的精准性、有效性,发挥其在工业产品分析中的重要作用,是做好化学分析工作的基本保障。
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