分析化学04分析化学中的质量保证与质量控制

发布于:2021-06-20 12:38:00

第4章

分析化学中的质量保证 与质量控制

4.1 4.2 4.3 4.4

概述 质量保证与质量控制 分析全过程的质量保证与质量控制 标准方法与标准物质

4.1 概述
质量保证不仅是具体技术工作,也是一项实验室 管理工作:
科学的实验室管理制度

正确的操作规程以及技术考核
质量保证工作必须贯穿取样、样品处理、方法选 择、测定过程、实验记录、数据检查、数据统计 分析和分析结果表达等。 建立质量保证系统

1. 几个基本概念
分析结果的准确度 (1)测定方法的准确度 (2)测定方法的精密度 (3)重复性 (4)再现性 (5)分析空白 (6)误差 (7)回收率 分析结果准确度的评价 (1)标准的可靠性 (2)用标准物质评价 (3)用标准方法评价

2. 质量保证系统

质量保证是在影响数据有效性的各个方面采 取一系列的有效措施,将误差控制在一定的允许 范围内,是一个对整个分析过程的全面质量管理 体系。
它包括了保证分析数据正确可靠的全部活动 和措施 。

环境监测质量保证系统

质量保证的实施 ? 建立质量保证管理体系 包括:人员及分析方法的选定、布点采样方 案和措施、室内质量控制、室间质量控制、 数据处理和报告审核等措施和技术要求 。 ? 提高人员素质,实行考核持证上岗 合格证考核内容有基本理论、基本操作和实 际样品分析三部分。

? 基本理论包括分析化学理论基础、实验室基础 知识、数理统计基础知识、质量保证和质量控 制基础知识、有关的分析方法原理及注意事项。 ? 基本操作包括现场采样技术、玻璃器皿正确使 用、分析仪器操作规范性等。 ? 实际样品分析是按照规定的操作程序对考核样 品进行测试,考查测定结果的准确度和精密度。

4.2 质量保证与质量控制

从质量保证和质量控制的角度出发,为了 使分析数据能够准确地反映实际情况。 要求分析数据具有代表性、准确性、精密性、 可比性和完整性。 这些反映了分析结果的可靠性 。

1 分析结果的可靠性

代表性:要使分析试样具有代表性。 指在具有代表性的时间、地点,并按规 定的采样要求采集有效样品。 所采集的样品必须能反映实际情况,分 析结果才有效。

准确性:指测量值与真实值的符合程度。

受到从试样的采集、保存、运输、实验 室分析等环节的影响。
反映分析方法或测量系统存在的系统误 差的综合指标,它决定着分析结果的可 靠性。 用绝对误差或相对误差表示。 准确性的评价方法有标准样品分析、回 收率测定、不同方法的比较。

精密性:表示测定值有无良好的*行性、重复性 和再现性。 反映分析方法或测量系统存在的随机误 差的大小。精密性通常用极差、*均偏 差和相对*均偏差、标准偏差和相对标 准偏差表示。

*行性:同一实验室,分析人员、分析设备和 分析时间都相同,用同一分析方法对 同一样品进行双份或多份*行样测定, 所得结果之间的符合程度。 重复性:同一实验室,分析人员、分析设备和 分析时间中的任一项不相同,用同一 分析方法对同一样品进行两次或两次 以上独立测定结果之间的符合程度。

室内精密度

用绝对偏差 和相对偏差 表示

再现性:用相同的分析方法,对同一样品在不 同条件(实验室、分析人员、设备, 时间)下获得的单个结果之间的接* 程度。

室间精密度

用相对*均 偏差表示

关于分析方法精密度的几个应注意问题
(1)分析结果的精密度与待测物质的浓度水*有关,应取 两个或两个以上不同浓度水*的样品进行分析方法精 密度的检查。 (2)精密度会因测定实验条件的改变而变动,最好将组成 固定样品分为若干批分散在适当长的时期内进行分 析 ,检查精密度。 (3)要有足够的测定次数。 (4)以分析标准溶液的办法了解方法精密度, 与分析实 际样品的精密度存在一定的差异。 (5)准确度高的数据必须具有高的精密度,精密度高的数 据不一定准确度高。

可比性:用不同分析方法测定同一样品时,所得出 结果的吻合程度。
使用不同标准分析方法测定标准样品得出的数据 应具有良好的可比性。 要求各实验室之间对同一样品的分析结果应相 互可比。 要求每个实验室对同一样品的分析结果应达到 相关项目之间的数据可比。 相同项目在没有特殊情况时,历年同期的数据 也是可比的。 在此基础上,还应通过标准物质的量值传递与 溯源,以实现国际间、行业间的数据一致、可比, 以及大的环境区域之间、不同时间之间分析数据 的可比。

完整性:强调工作总体规划的切实完成。即保证按 预期计划取得系统和连续的有效样品,无 缺漏地获得这些样品的分析结果及有关信 息。

分析结果的准确性、精密性在实验室内分析测试。 分析结果代表性、完整性则突出在现场调查、设计 布点和采样保存等过程。 可比性则是全过程的综合反映。 分析数据只有达到代表性、准确度、精密度、可比 性和完整性,才是正确可靠的,也才能在使用中具有 权威性和法律性 “错误的数据比没有数据更可怕,因为它会导致一 系列错误的结论。” 。

2 分析方法的可靠性 ? 灵敏度: 单位浓度或单位量待测物质变化所产生的 响应量的变化程度 (响应大小)。 A = kc + a ? 检出限: 在给定的置信度内可从样品中检出待测 物质的最小浓度或最小量 ,高于空白值。 仪器检出限:产生的信号比仪器信噪比大3倍待测 物质的浓度,不同仪器检出限定义有所差别。 方法检出限:指当用一完整的方法,在99%置信度 内,产生的信号不同于空白中被测物质的浓度。

? 测定限: 测定限为定量范围的两端 分别为测 定上限与测定下限,随精密度要求不同而不同。

测定下限:在测定误差达到要求的前提下,能 准确地定量测定待测物质的最小浓度或量,称 为该方法的测定下限。 测定上限:在测定误差能满足预定要求的前提 下,用特定方法能够准确地定量测量待测物质 的最大浓度或量,称为该方法的测定上限。

? 最佳测定范围

? 校准曲线: 校准曲线是描述待测物质浓度或量 与相应的测量仪器响应或其他指示量之间的定 量关系曲线。括标准曲线和工作曲线。 标准曲线: 用标准溶液系列直接测量,没有 经过样品的预处理过程,这对于基体复杂的样 品往往造成较大误差。 工作曲线: 所使用的标准溶液经过了与样品 相同的消解、净化、测量等全过程。 绘制准确的校准曲线,直接影响到样品分析 结果的准确与否。此外,校准曲线也确定了方 法的测定范围。

? 空白值: 就是除了不加样品外,按照样品分析 的操作手续和条件进行实验得到的分析结果。

全面地反映了分析实验室和分析人员的水*。
当样品中待测物质与空白值处于同一数量级时, 空白值的大小及其波动性对样品中待测物质分 析的准确度影响很大,直接关系到报出测定下 限的可信程度。以引入杂质为主的空白值,其 大小与波动无直接关系;以污染为主的空白值, 其大小与波动的关系密切。

? 加标回收率:
(l) 加标物的形态应该和待测物的形态相同。 (2) 加标量应和样品中所含待测物的测量精密度控制在相同的 范围内,通常作如下规定:
① 加标量应与待测物含量相等或相*,注意样品容积的影响; ②当待测物含量接*方法检出限时,加标量应在校准曲线低浓度范围; ③ 在任何情况下加标量均不得大于待测物含量的3倍; ④ 加标后的测定值不应超出方法的测量上限的90%;

(3) 由于加标样和样品的分析条件完全相同,其中干扰物质和 不正确操作等因素所导致的效果相等。当以其测定结果的差 计算回收率时,常不能准确反映样品测定结果的实际差错。

? 干扰试验

(1)针对实际样品中可能存在的共存物,检验 其是否对测定有干扰,并了解共存物的最大允许 浓度。 (2)干扰可能导致正或负的系统误差,与待测 物浓度和共存物浓度大小有关。 (3)干扰试验应选择两个(或多个)待测物浓度 值和不同水*的共存物浓度的溶液进行试验测定。

4.3 分析全过程的质量保证与质量控制 1. 分析前的质量的保证与质量控制

采样的质量保证包括: 采样、样品处理、样品运输 和样品储存的质量控制。
要确保采集的样品在空间与时间上具有合理性和代 表性,符合真实情况。 采样过程质量保证最根本的是保证样品真实性,既 满足时空要求,又保证样品在分析之前不发生物理 化学性质的变化。

2 分析中的质量保证和质量控制 分析中的质量控制包括 :样品的前处理、分析 过程、室内复核、登记及填发报告等。
实验室质量保证 1. 人员的技术能力 2. 仪器设备管理与定期检查 3. 实验室应具备的基础条件 (1)技术管理与质 量管理制度 ;(2)技术资料;(3)实验室环 境;(4)水;(5)器皿;(6)化学试剂 ; (7)溶液配制和标液

常规质量控制技术 ? ? ? ? ? ? *行样分析 加标回收分析 密码加标样分析 标准物比对分析 方法对照分析 室内互检及质量控制图

实验室间质量控制
? 也叫外部质量控制, 由外部有工作经验和技术 水*的第三方或技术组织,对各实验室及其分 析工作者进行定期或不定期的分析质量考查的 过程。 ? 发放标准样品在实验室间进行比对分析。 ? 以质控样随机进行实际样品的考核 。 ? 实验室间质量控制必须在切实施行实验室内质 量控制的基础上进行。

3 分析后的质量保证和质量控制
数据处理质量保证 按分析数据处理的基本要求进行,遵守数字 修约规则,慎重异常值取舍,数据审核制度。 分析数据处理 分析数据的准确记录,分析数据有效性检查, 分析数据离群值检验(Q检验法、格鲁布斯法 等),分析数据统计检验 (t检验和F检验法),分 析数据方差分析,分析数据回归分析。

4 实验室质量保证体系 质量方针(QP) 与目标 质量管理(QM) 质量控制(QC) 质量保证(QA) 质量体系(QS) 质量审核 管理评审 质量计划

4.4 标准方法与标准物质

标准分类 层级分类法: 国家标准、行业标准、地方标准、 企业标准 性质分类法: 强制性标准、推荐性标准 属性分类法: 技术标准、管理标准、工作标准 对象分类法: 基础、安全、环保、产品、卫生、 方法标准等

标准分析方法 ? 标准分析方法的影响因素:准确度、精密度、 灵敏度、检出限、空白值、线性范围、耐变性。 ? 一个理想的分析方法应是:准确度好、精密度 高、灵敏度高、检出限低、分析空白值低、线 性范围宽、耐变性强。 还要适用性强、操作简便、容易掌握、消耗费 用低等。

标准分析方法的编写格式 书写应遵守GB/T1.4—1988《化学分析方法标准 编写规定》;尽可能写得清楚,减少含糊不清 的词句; 应按国家规定的技术名词、术语、法定计量单位, 用通俗的语言编写; 有一定的格式,通常包括下列内容:
方法的编写、方法发布日期及施行日期、标题、 引用标准或参考文献、方法适用范围、原理、仪 器和试剂、步骤、计算、统计、注释和附加说明

标准物质与标准样品

? 标准物质的基本特征 :材质均匀性,量值稳定 性,量值准确性,量值重复性,自身消耗性 , 量值保证书 ? 标准物质的主要用途 :分析的质量保证 ,分 析仪器的校准 ,评估分析数据的准确度 ,作 新方法的研究和验证 ,评价和提高协作实验结 果的精密度与准确度 ,工作标准 ,控制标准

标准物质的分类和选择原则
? 国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)分类法:原子量 标准的参比物质、基础标准、一级标准、工作标准、二 级标准、标准参考物质、传递标准。 ? 按审批者的权限水*分类法:国际标准物质、国家一级 标准物质、地方标准物质 ? 标准物质的选择原则:分析方法的基体效应与干扰组分、 定量范围、进样方式与进样量、被测样品的基体组成、 测定结果欲达到的准确水*等

选择原则:
1. 采用与待测样品相类似的标准物质 2. 准确度水*应与期望分析结果的准确度相匹配 3. 浓度水*与直接用途相适应


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