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理化檢測校準曲線

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-06-20
核心提示:校準曲線:是指描述待測物質(zhì)濃度或量與相應(yīng)的測量儀器響應(yīng)量或其它指示量之間的定量關(guān)系的曲線。
 1. 校準曲線的定義

校準曲線:是指描述待測物質(zhì)濃度或量與相應(yīng)的測量儀器響應(yīng)量或其它指示量之間的定量關(guān)系的曲線

校準曲線包括標準曲線工作曲線。

標準曲線取不同含量標準溶液,直接加入試劑,顯色后進行測定,得出濃度值與信號值的線性關(guān)系。

工作曲線取不同量標準溶液,經(jīng)過與樣品分析相同的前處理步驟(如蒸餾、消解、水浴、萃取、振蕩等),由此得出濃度值與信號值之間的線性關(guān)系。

注意:如經(jīng)過試驗證實,標準溶液系列在省略部分操作步驟時,直接測量的響應(yīng)值與全部操作步驟具有一致結(jié)果時,可允許省略步驟

2. 校準曲線相關(guān)參數(shù)的定義

空白試驗:在制作校準曲線時必須同時作兩個空白試驗。空白試驗是除用水代替樣品外,其他所加試劑和操作步驟均與樣品測定完全相同的操作過程。

試驗用水、試劑質(zhì)量、器皿、實驗室環(huán)境及操作過程中的沾污等因素都影響空白試驗的測定值(即空白值)。如空白值出現(xiàn)異常,會影響測定結(jié)果的準確度,應(yīng)從上述幾方面尋找原因。

這些影響因素控制好后,每個分析項目的空白值均會在一定范圍內(nèi)波動。一般來說,空白值越小越好

相關(guān)系數(shù)(r)示校準曲線的精密度,分光光度法要求 r ≥0.999,否則應(yīng)查找原因加以糾正,重新制作合格的校準曲線。

截距(a)表示校準曲線的準確度。影響因素包括容量器具,光度測量儀器的誤差(比色皿的成套性,非單色光引起的偏差,儀器的線性等)、操作誤差等,也有方法本身的因素。校準曲線截距的最后一位數(shù),應(yīng)與因變量的最后一位數(shù)取齊。

斜率(b)表示校準曲線的靈敏度。它除了受方法的靈敏度影響外,還與顯色反應(yīng)條件(如環(huán)境溫度、顯色溫度、試驗用水、試劑質(zhì)量、顯色溶液的pH值)、標準溶液的準確度、測量儀器的靈敏度、波長的準確度以及分析人員的操作水平等有較大關(guān)系。

上述這些影響因素控制好,大多數(shù)分析項目的斜率能保持在一定的范圍內(nèi),當(dāng)發(fā)現(xiàn)斜率上移或下降,超出了范圍,應(yīng)從各影響因素中查找。

線性范圍某分析方法校準曲線的直線部分所對應(yīng)的待測物質(zhì)濃度或量的變化范圍
1. 校準曲線的線性檢驗

校準曲線的線性檢驗,即精密度檢驗。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計知識,若2個變量呈線性關(guān)系,則關(guān)系的密切程度可用簡單線性相關(guān)系數(shù)r來表示。在Excel中的函數(shù)是PEARSON(皮爾生)函數(shù)。r值的范圍在-1~1。r>0為正相關(guān),r<0為負相關(guān)。r的絕對值越大,則相關(guān)程度越高;r值越接近于0,相關(guān)越不密切;當(dāng)r=0時,表示2個變量之間不相關(guān)。

在水質(zhì)檢驗中,明確要求|r| ≥0.999;對于石墨爐原子吸收光譜法,|r| ≥0.995也能接受。

某些分析項目,由于含量很低或操作中的影響因素較多,如原子吸收中的石墨爐分析,某些氣相色譜項目,相關(guān)系數(shù)可適當(dāng)放寬,要求|r| ≥0.995。

如果校準曲線的相關(guān)系數(shù)不能滿足規(guī)定的要求,則應(yīng)找出原因并加以糾正,重新繪制合格的校準曲線。通常情況下,影響校準曲線相關(guān)系數(shù)的因素主要包括:標樣系列的配制、測定波長、光源狀態(tài)、進樣方式及分析方法本身的精密度、儀器的精密度等

2、校準曲線的截距檢驗

校準曲線的截距檢驗,即準確度檢驗。截距表示試劑空白的大小,它是圍繞總體均值0呈正態(tài)分布的隨機變量,是實驗室誤差在y軸上的反映。實驗誤差越小,截距越趨近于0。理想的回歸直線,截距a=0

一般要求a≤0.005,當(dāng)a>0.005時,應(yīng)作截距的顯著性檢驗。但由于存在難以控制的隨機因素,實驗中存在正的或負的系統(tǒng)誤差,多數(shù)回歸直線的截距不為0。遇到這種情況時,需要按統(tǒng)計程序?qū)⑺媒鼐郺與0作t檢驗,即顯著性檢驗。

經(jīng)檢驗,在給定置信水平下(通常取95%)無顯著性差異時,a方可作0處理;若a與0存在顯著性差異,表示校準曲線的回歸計算結(jié)果準確度不高,應(yīng)找出原因予以校正;貧w方程如果不經(jīng)上述檢驗和處理就直接投入使用,則必將給測定結(jié)果引入差值等于a的系統(tǒng)誤差。

截距檢驗也可以采用截距a對相對剩余標準偏差 SE 的相對值作為檢驗指標。根據(jù)經(jīng)驗值,其容許范圍為≥30%。對于不同的分析方法和精密度要求,容許范圍可作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

3. 斜率檢驗

檢驗分析方法的靈敏度,方法靈敏度是隨實驗條件的變化而改變的,在完全相同的分析條件下,僅由于操作中的隨機誤差導(dǎo)致的斜率變化不應(yīng)超出一定的允許范圍,此范圍因分析方法的精度不同而異。

例如:一般來說,分子吸收分光光度法要求其相對差值小于5%,而原子吸收分光光度法則要求其相對差值小于10%等。

4. 剩余標準偏差或相對偏差的檢驗

由于校準曲線的斜率常隨環(huán)境溫度、試劑批號和貯存時間等實驗條件的改變而變動,因此,在測定試樣的同時繪制校準曲線是最為理想的。

但在實際檢測工作中,當(dāng)一定期限內(nèi)的環(huán)境、氣候、儀器、人員等條件變化不大時,可以使用相同的校準曲線,而不需要每次都繪制

此時,需要根據(jù)設(shè)備或方法的穩(wěn)定性定期對校準曲線進行檢查,使用的統(tǒng)計量就是剩余標準偏差 S或相對偏差。

剩余標準偏差S是通過線性回歸法,計算縱坐標預(yù)測值所產(chǎn)生的標準誤差。在Excel中的函數(shù)是STEYX函數(shù)。校準曲線用y=a+bx來表示。

根據(jù)正態(tài)分布原理,線性方程在不同置信水平下的置信區(qū)間為式(1)—式(3):

      68.3%置信區(qū)間y=a+bx±SE   (1)

      95.5%置信區(qū)間y=a+bx±2SE  (2)

      99.7%置信區(qū)間y=a+bx±3S (3)

當(dāng)檢查校準曲線時,需要測定空白平行樣和曲線中間點濃度平行樣,并分別求取信號值的平均值,再以中間點濃度的信號值扣除空白。當(dāng)所獲信號值沒有落在相應(yīng)置信區(qū)間時,則曲線不能再被使用,需要重新測定標樣系列,并重新制作回歸曲線。

編輯:songjiajie2010

 
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