仪器检出限的测定

2014-08-22林永茂

资源节约与环保 2014年3期

关键词：标准偏差检出限活性炭

林永茂

(辽宁（营口）沿海产业基地环境监测站辽宁营口 115003)

仪器检出限的测定

林永茂

(辽宁（营口）沿海产业基地环境监测站辽宁营口 115003)

因各种原因，仪器检出限并不是固定的，定期检测实验室仪器检出限，能准确地了解仪器的稳定度和操作人员的准确性。

检出限；仪器检出限；723N分光光度计

检出限为某特定分析方法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。仪器检出限是指仪器能可靠检测的最小信号所对应的待测元素的最小量。它反映的是仪器本身的检出能力，即绝对检出限。在实验室分析检测过程中，我们普遍使用仪器的检定证书给出的检出限做为检测标准，实际工作中随着环境条件等的变化，每次测定的校准曲线的斜率都有轻微的变化，校准曲线的斜率K值也相应有所不同，因此仪器检出限并不是固定的，每次都有可能不一样，这样我们就无法准确判断实验室的检测分析是否正确、准确、合理。

1 分析方法

配制几份纯溶剂（纯水），使其浓度接近于该项目空白值的标准溶液，在一定时间内测定20次以上，得到平均值，求出标准偏差，计算出3倍标准偏差对应的溶剂的含量或浓度。

2 仪器与试剂

723 N分光光度计；

AA原子吸收分光光度计；

纯水；

纯溶剂；

加入微量待测元素的溶液。

3 实验过程及计算

在仪器规定的条件下，室温25℃、水温18℃，25min内用不同溶液分别连续测量20次，连续检测3天，计算空白测量值的标准偏差S0及一定的置信范围内能与仪器噪音相区别的最小检测信号对应的浓度值DL0。

计算公式如下：

式中：X——第i次溶液测量值；

n——溶液测量次数；

各浓度HNO3改性活性炭对比无改性活性炭，在吸附效果上较差，无改性活性炭DBP去除率为85%，而改性HNO3体积浓度为30%时，DBP去除率只达到83%。其原因为：在使用较高浓度硝酸改性所需活性炭时，不仅会引进含氧官能团，还会造成活性炭表面微孔的破坏，导致吸附孔径、空隙容量和比表面积的损坏，致使HNO3改性活性炭吸附效果不如无改性活性炭。

X軍——n次溶液测量平均值；

C——溶液浓度；

S0——溶液测量值的标准偏差；

DL0——检出限；

K——根据一定置信水平确定的系数，取K=3，相应的置信水平大约为90%。

4 检出限相关解释

4.1 在《全球环境监测系统水监测操作指南》中规定：给定置信水平为95%时，样品测定值与零浓度样品的测定值有显著性差异即为检出限（D.L）。此处的零浓度样品是不含待测物质的样品。

式中：δ——空白平行测定（批内）标准偏差（重复测定20次以上）。

4.2 国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）规定：检出限以浓度（或质量）表示，是指由特定的分析步骤能够合理地检测出的最小分析信号XL求得的最低浓度CL（或质量qL）。IUPAC规定应通过实验以足够多的测定次数求出，譬如20次。

式中：—— 空白多次测得信号的平均值；

Sb—— 空白多次测定信息的标准偏差；

K—— 根据一定置信水平确定的系数。

式中：k—— 方法的灵敏度（即校准曲线的斜率）。

1975年，IUPAC建议对光谱化学分析法取k=3。由于低浓度水平的测量误差可能不遵从正态分布，且空白的测定次数有限，因而k=3相应的置信水平大约为90%。

4.3 我国尚未对检出限作出统一的规定，有关水质分析规范普遍采用IUPAC和《全球环境监测系统水监测操作指南》建议的方法。

仪器的检出限反映了仪器信噪比及信号与噪音相区别的浓度临界值。实验室中仪器噪音很难单独测量，可用2～3倍标准偏差S0所对应的浓度值来表示。痕量分析是实验室重要评价分析方法，在痕量分析中，检测结果的可靠性在很大程度上取决于空白值的大小及其波动情况。空白值做为实验室日常检测中一项非常重要的指标，检出限的计算基础就是空白值的标准偏差，通过测定空白溶液来计算出仪器检出限，考虑到了仪器性能、试剂以及操作过程和人员熟练程度等影响因素，能更准确地反映出仪器的稳定性、操作人员的准确性。