化学分析方法的选择与质量控制

2015-03-12邢雅琴

中国新技术新产品 2015年20期

邢雅琴

（宁夏产品质量监督检验院，宁夏银川 750001）

产品质量分析不仅针对成品，而是涵盖产品生产的全过程，即从原料的选择到进入生产线生产再到产品出厂都需要严格的质量监督检验，只有这样才能保证产品的质量和消费者的使用安全。在进行产品质量分析时，要严格按照相关标准，研究分析产品的每一项质量特性，及时找出存在的质量隐患。当下，产品质量问题频发，如何保证出厂产品的质量，避免不合格产品进入市场已经成为产品化学分析界的一大难题。

1 分析方法的选择原则和主要依据

1.1 分析目的及确定准确度

对产品进行化学分析的目的是，弄清产品中各种元素含量，完成产品合格检测，同时保证生产能够顺利进行。实际的研究分析并非一帆风顺，会出现许多预料之外的问题，这时就到了考验分析人员专业知识和工作经验的时候，他们的能力决定着生产的继续进行。化学分析不仅适用于产品质量检验，在现实生活中也有应用。化学分析法的应用并没有预想的那么简单，往往会耗费人们大量时间和精力，所以在运用这一方法时最好依据一定的标准，提高分析的准确性，降低分析难度。在对产品进行质量分析时，必须要对产品的各项质量特性进行一一检验，对产品质量严格把关，保证出厂产品的质量，只有这样才能保证产品的销售，为企业带来收益。一般情况下，运用仪器进行分析，比如多元素自动检测仪、碳硫分析仪、光谱分析仪等等，能进一步确定出产品质量特性。不过，并非所有实验室都有能力配备这些仪器，对于一些小规模的实验室来说，在进行业务范围内的检测时可采用湿法系统化的方法进行分析。例如：电化学分析法。

1.2 确定准确度的具体方式

进行化学分析的目的是保证产品质量，分析的准确度对于产品质量有着至关重要的影响。所以准确度的保证也成了产品质量分析中的一大难题。目前最常见的就是用一样标准物质去衡量化学分析的准确度。然而，标准物质也很难确定，所以加标回收的方法就会被一些分析人员套用，但此种方法并不十分科学。因为即便是在完全回收的情况下所确定的标准物质也还是会有出现误差的可能性，这仅仅从一个侧面表明了标准检测的准确性，但却无法在分析过程中明确表现出误差。

1.3 分析方法的灵活运用

完成一种分析方法的全部步骤并不意味着分析工作的结束，在进行分析工作时应该选择多种方法，准备好各种方法应用时所需的设备。仪器分析侧重于痕量、微量和常量金属元素的分析，湿法分析侧重于微量、常量和高含量金属元素（包括纯度）分析及非金属元素的分析。标准法和非标准法也应按材料特性、工艺要求、分析成本和分析室技术水平灵活运用，方法之间应进行对比试验，保证选用的方法准确，能够得出比较可靠的分析结果。

2 质量控制在实施过程中的分析方法

2.1 准确运用标准物质

运用标准物质能够比较好的验证分析方法与分析结果的准确性。日常分析的校准样品其实也就是标准物质。不管是出于何种目的使用标准物质，基体和被测试样基体两者互相匹配的标准物质才能够被采用。作为校准样品使用的时候，应当采用量值和试样被测组分相近的量值的方法，并且要使其含量范围涵盖被测组分量值的系列标准物质、同样的分析条件、同样的分析方法针对标准物质实行分析，并将测定值作为依据进行线性回归分析，最终得出线性回归方程。

2.2 对样品的制备与分解标准化

图1 电化学分析法

图2 电化学分析法

不同的产品，检验的各项标准也不同，所以在进行样品制备时要重视。样本数量以及样本的均匀性都对样品制备起着至关重要的作用。对于一些使用特性较为特殊的产品，在选择样品时，需要格外注意，例如金属制品，应定要保证样品的完整和密度的均匀，保证样品表面清洁；对于一些容易被氧化的样品则要做好防氧化措施，如在金属表面涂上隔绝空气的图层；还要根据分析需要处理样品，如除去一些不需要检验的部分；在取碳样品时，崩溅出去碳晶颗粒也要仔细收集起来；对于一些硬度过高难以取样的产品可以在不影响其性质的情况下，先软化处理降低其硬度再进行取样。对于盛放样品的器皿也有严格的要求，不仅要清洁还必须干燥，避免样本被污染或是化学性质发生改变。样品的分解也有一套严格的评判标准：样品分解是否完全；分解时间是否充足；是否存在人为干扰因素；被测样品是否完整。一些分解难度太大或是难以完全分解的样品所得出的检验结果可能会不准确，这是分析当中十分常见的问题。例如：电化学分析法。

2.3 空白的校正

空白来自分析试剂、试样中与被测组分共存的组分、分析用器皿、分析用水以及环境（主要是空气和灰尘）。空白影响分析结果的准确度和精密度以及检测方法的检出限和灵敏度，尤其在痕量、微量元素分析和纯度分析中影响明显。所以要提高结果的准确度必须要消除或减弱空白的影响，首先应该明确空白的产生地及产生原因。以分析用水为例，由于各个阶段的不足的叠加，常导致水中某种元素含量超标；使用铬酸溶液洗涤玻璃容器时，清洗不彻底会导致对容器的铬污染；实验室无尘无菌防护的缺陷也很容易造成检验结果的偏差、使用被污染的容器进行化验也会导致结果不准确；此外，样品本身被污染也会出现结果偏差。不过这些因素导致的空白都能够通过一定的方法得以消除，例如使用盐酸溶液清洗玻璃器皿；做到无尘实验室；处理好各个环节，保持低浓度的分析用水并随时检测；保持分析器皿和样本的清洁。

空白的控制。因为各方面的因素，空白并不能完全消除，对于这种情况，就要采取相应措施尽量减弱空白的影响。尤其是在痕量分析中，如果空白值过高就会严重影响分析结果的精确度。减弱空白值的影响要从许多方面下手，例如选取精度更高的仪器、选用更加优质的试剂等，而且各方面应当同时改进，否则就难以收到较好的成效。在进行样本分析时要按照同样的方法进行一次空白试验（必要时空白试验应做平行样）。然而仅靠做空白试验并不能完全消除空白的影响，因为有些空白在有试样基体和无试样基体时的测定值会有一定的差别，所以必须重视基体的干扰。

3 化学分析质量控制工作中的各种问题

（1）分析结果的精密度与被测物质的浓度有着紧密的联系，所以要取至少两个有浓度差的样品来开展分析方式精密度的价差工作。完成浓度样品测试后，能够对其数据开展深入的对比和分析，可以更好的体现材料的特征。

（2）实验条件对于精密度有较大的影响，因此最好把组成固定样品分成很多份，然后在一定时段内完成分析工作，并检查其精密度。

（3）最好多进行几次测定，这是减小操作误差或特例性误差的有效方式，能够更好的保证试验结果的准确性。

（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）准确度高的数据也一定要有很高的精密度，但反过来则不成立。试验差异的分析方式对同一样品进行测定时，所得到的结果也是不一致的，但差异化的分析方式获得的数据却有着很好的可比性。各个实验室对于同一样品的分析结果也具有很好的可比性。若同一项目未出现特殊状况，则可以对其历年数据进行比较。此外，应在这一前提下对标准物质的量值进行传递和溯源，这样可以保证国际、行业分为内数据的一致性，并使全球范围内、各个时段内的分析数据有很好的可比性。

4 分析方法的可靠性

4.1 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：在测定误差满足规定基础上，可以获得较为准确的待测物质的最小浓度或量，这就是测定下限。测定上限则是指在测定误差符合有关标准的基础上，使用规定的方式获得定量测量物质的最大浓度及量。

4.2 能够很好的体现分析试验室和分析者的工作能力

若样品内待测物质和空白值位于相同的数量级时，空白值的大小和波动性对于最终分析结果的准确性有着极大的影响，尤其是对测定下限的影响更大。若空白值以引入杂质为主，则不会受到波动的很大影响。若空白值以污染为主，则其受到波动的影响较大。

5 准确性

5.1 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。进行采样工作时，最重要的就是保证样品的真实性，要符合时空的要求，并且确保样品分析前不会出现物理或化学性质的改变。采样过程质量保证的基本要求。应具有有关的样品采集的文件化程序和相应的统计技术。要切实加强采样技术管理，严格执行样品采集规范和统一的采样方法。应建立并保证切实贯彻执行的有关样品采集管理的规章制度。采样人员切实掌握和熟练运用采样技术、样品保存、处理和贮运等技术，保证采样质量。建立采样质量保证责任制度和措施，确保样品不变质，不损坏，不混淆，保证其真实、可靠、准确和有代表性。

5.2 如何保证抽样工作的高质量

开展采样工作时，通常会使用现场空白、运输空白、现场平行样、现场表样、质控样空白、设备空白、材料空白的方式开展实时监控工作。采样样品的质量对于工作质量有着很大的影响，采样质量、实验室分析、数据管理质量仪器决定着分析数据的可信性。现场加标样、质控样的总量通常要占到样品总量的1/10，还要保证各批的样品至少为2个。设备、材料空白就是用纯水浸泡设备或材料后获得的样品，它们主要用于采样设施及材料污染情况的检查。