隨著分析方法的發(fā)展,近年來的分析工作實(shí)踐已表明,在分析工作中,存在著幾類檢測(cè)限,且每一種檢測(cè)限均有其本身的含義。這幾類檢測(cè)限分別是:儀器檢出限(IDL)、zui低檢測(cè)限(LLD)、方法檢測(cè)限(MDL)、和定量檢測(cè)限(LOQ)。
儀器檢出限:
對(duì)較低的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)量,用重復(fù)測(cè)量7次的數(shù)據(jù)計(jì)算儀器檢出限IDL:IDL=1.645*SD SD就是標(biāo)準(zhǔn)偏差用GC-MS對(duì)計(jì)算所得的儀器檢測(cè)限濃度進(jìn)行分析加以確認(rèn),同時(shí)信噪比應(yīng)接近或大于3:1;
方法檢出限:
估計(jì)方法檢出限濃度約為2-5倍IDL,向測(cè)量對(duì)象(如:涂層、塑膠、金屬等)中加入預(yù)估方法檢出限濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法進(jìn)行處理,重復(fù)測(cè)量7次。在99%的置信概率下,方法檢出限MDL為:MDL=3.14*SD;
zui低檢測(cè)限: 是在給出的儀器條件下所能測(cè)出的zui低限度;
zui低定量限: 樣中的被分析物能夠被定量測(cè)定的zui低量 ;
簡(jiǎn)單的說,S/N=3時(shí)的濃度是檢測(cè)限,也就是峰高約在基線噪音高的3倍 S/N=10是定量限,也就是峰高約在基線噪音高的10倍時(shí) 首先,配制一個(gè)較低濃度的對(duì)照品溶液,注入液相色譜儀,觀察其峰高比基線噪音高多少倍(假設(shè)X倍),將該溶液稀釋到X/3倍,基本即為該物質(zhì)的檢測(cè)限,將該溶液稀釋到X/10倍,基本即為該物質(zhì)的定量限。
計(jì)算公式和方法
計(jì)算公式為:D=3N/S (1)
式中:N——噪音; S——檢測(cè)器靈敏度;D——檢測(cè)限
而靈敏度的計(jì)算公式為:S=I/Q (2)
式中:S——靈敏度;I——信號(hào)響應(yīng)值;Q——進(jìn)樣量
將式(1)和式(2)合并,得到下式:D=3N×Q/I (3)
式中:Q——進(jìn)樣量;N——噪音;I——信號(hào)響應(yīng)值。I/N即為該進(jìn)樣量下的信噪比(S/N),該信噪比可通過工作站對(duì)圖譜進(jìn)行自動(dòng)分析獲得,一般的色譜或質(zhì)譜工作站都可進(jìn)行信噪比分析計(jì)算。這樣檢測(cè)限的計(jì)算方法就變得非常方便了。
實(shí)際計(jì)算的兩種檢出限表示法
實(shí)際計(jì)算時(shí),檢出限有2種表示方法:一種是進(jìn)樣瓶中樣品檢測(cè)限,一種是針對(duì)原始樣品的方法檢出限。
1)對(duì)*種檢測(cè)限,只要知道進(jìn)樣量和信噪比即可計(jì)算。如進(jìn)樣瓶中樣品濃度為1 mg/L,在此濃度下的信噪比為300(由工作站分析獲得),則其檢測(cè)限為:D =(3×1 mg L-1)/300 = 0.01 mg/L。也可用進(jìn)樣量表示,若進(jìn)樣體積為10 ul,則其檢測(cè)限為:D = 3×(1 mgL-1×10 ul)/300 = 0.1 ng。
2)對(duì)第二種表示方法,需同時(shí)考慮原始樣品的取樣量和提取樣品的定容體積。仍按前述樣品計(jì)算,若取樣量為5克,zui后定容體積為5 mL,則方法檢測(cè)限為:D = 0.01 mgL-1×5 mL/5 g = 0.01 mg/kg。即當(dāng)原始樣品中待檢物質(zhì)的濃度為0.01mg/kg時(shí),若取樣量為5g,樣品經(jīng)前處理后定容體積為5mL時(shí),進(jìn)樣瓶中樣品的濃度可達(dá)0.01mg/L(假定回收率為100%),此時(shí),在其它給定的分析條件下,能產(chǎn)生3倍噪聲強(qiáng)度的信號(hào)。在實(shí)際檢測(cè)工作中,第二種表示方法更為常見。
確定檢測(cè)*,儀器的噪聲和空白值是很重要的依據(jù)。在未分析樣品時(shí)或者分析空白時(shí),分析儀器通常會(huì)產(chǎn)生信號(hào)即噪聲。在實(shí)驗(yàn)室分析質(zhì)量控制程序中要求經(jīng)常分析空白值,因此某一項(xiàng)目的空白值的均值及其分布即標(biāo)準(zhǔn)差是已知的,由于來自多次重復(fù)分析的結(jié)果、空白值已經(jīng)相當(dāng),而且在正態(tài)曲線上分布很窄。
儀器檢測(cè)限的確定是產(chǎn)生高于平均噪聲3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的濃度值,或是產(chǎn)生的信號(hào)為5倍信噪比時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度值(即產(chǎn)生信號(hào)為噪聲5倍時(shí),對(duì)應(yīng)的濃度值)。
方法檢測(cè)限與zui低檢測(cè)限異同點(diǎn)
zui低檢測(cè)限是在多次能產(chǎn)生足夠大的信號(hào)值的試驗(yàn)中有99%的可能產(chǎn)生可檢測(cè)信號(hào)的組分的量,由反復(fù)分析接近零濃度但不超5倍于儀器檢測(cè)限的標(biāo)準(zhǔn)溶液來確定。將測(cè)定的均值的標(biāo)準(zhǔn)差乘以5%概率時(shí),由正態(tài)概率表查得的因子是1。645,為使*類和第二類判斷要概率都在5%,將1。645擴(kuò)大一倍為3。290。
例如,對(duì)某一低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行20次測(cè)定,其標(biāo)準(zhǔn)差為6ug/L,zui低檢測(cè)限為6×3。290=20 ug/L。
方法檢測(cè)限與zui低檢測(cè)限不同,被分析的樣品經(jīng)歷了整個(gè)分析方法的全過程。由于經(jīng)過如萃取、濃縮等步驟的影響,方法檢測(cè)限將高于zui低檢測(cè)限。方法檢測(cè)限的確定是在無顯著偏性的情況下,使用校正過的儀器,由有經(jīng)驗(yàn)的分析者進(jìn)行全過程分析。
例如,可將某被測(cè)組分加入到有關(guān)的基體中,并使其濃度與預(yù)計(jì)方法檢測(cè)限相接近。重復(fù)7次分析,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差(SD),由單側(cè)t分布表查出99%置信水平,自由度f:7-1=6時(shí)的t值(t=3。14)。標(biāo)準(zhǔn)差乘以t值的結(jié)果即 為所求的方法檢測(cè)限。
定量檢測(cè)限對(duì)實(shí)驗(yàn)室有重要意義,在日常工作中、特定的條件下,有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)方法上已經(jīng)推薦各實(shí)驗(yàn)室能達(dá)到的zui低檢測(cè)水平為實(shí)際的定量檢測(cè)限。不同的實(shí)驗(yàn)室雖然使用相同的分析步驟,相同型號(hào)的分析儀器,分析的樣品基體相同,但所得出的方法檢測(cè)限是會(huì)不同的,因此實(shí)際定量檢測(cè)限在不同實(shí)驗(yàn)室也會(huì)是不相同的。美國(guó)的水與廢水標(biāo)準(zhǔn)分析方法認(rèn)為實(shí)際定量檢測(cè)限一般為方法檢測(cè)限的5倍,它是具有可信度的、實(shí)用的、日常工作可達(dá)到的檢測(cè)限。用定量檢測(cè)限報(bào)告的數(shù)據(jù)是可靠的。
小結(jié)
說到這兒,可能有人要問了,有沒有更直接點(diǎn)的做法呢,畢竟光說原理,對(duì)于小白來說,還是不知道怎么做。先說定量限:首先,配制一個(gè)較低濃度的對(duì)照品溶液,注入液相色譜儀,觀察其峰高比基線噪音高多少倍(假設(shè)X倍),將該溶液稀釋到X/3倍,基本即為該物質(zhì)的檢測(cè)限,將該溶液稀釋到X/10倍,基本即為該物質(zhì)的定量限。
再說檢測(cè)限:您先做標(biāo)準(zhǔn)曲線,然后把zui低濃度點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)品不斷稀釋進(jìn)樣,直到zui低的儀器能準(zhǔn)確定量的點(diǎn),然后連續(xù)進(jìn)樣7針(更大的奇數(shù)針),然后算出標(biāo)準(zhǔn)偏差,然后乘以3,除以您做的標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率,就得到儀器的檢測(cè)限。方法檢測(cè)限是拿儀器檢測(cè)限除以前處理方法的濃縮比得到。
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