质量控制图在土壤镍含量测定中的应用

黄肖凤，苏瑞花，黄 雪，吴学贵，王一晨

(海南威尔检测技术有限公司，海南 澄迈 571924)

质量控制是用现代科学管理技术和数理统计方法来控制分析实验室的质量，把分析误差控制在允许限度内，保证分析结果有一定的精密度和正确度，使分析数据在给定的置信水平内有把握能达到所要求的质量。在检测过程中，分析物检测值的波动是不可避免的，它是人、机、料、法、环、测等基本因素的波动综合影响所致。在GB/T 27025-2008《检测和校准实验室认可准则》5.9.2中明确要求“应分析质量控制的数据，当发现质量控制数据将要超出预先确定的判据时，应采取有计划的措施来纠正出现的问题，并防止报告错误的结果”[1]，实验室质量控制方式一般采用实验室间质量控制和实验室内部质量控制。实验室内部质量控制是最简单易行的一种方式，能够及时反应实验室内部检测结果的准确性及稳定性，是质量控制的基础和核心。而质量控制图是内部质量控制的关键质控手段，它是对分析过程实施质量控制的一种重要、有效、简单的工具，规范地制作质量控制图可以及时判断分析过程的异常情况[2]。

质量控制图的原理建立基于概率统计的3σ原则，过程波动具有统计规律性。随机误差具有一定的分布规律，当过程受控时没有系统误差，根据中心极限原理，这些误差的总和，即总体质量特性服从正态分布，大多数值集中在以为中心位置，越往边缘个体数越少。在正态分布±3σ范围内，即样品特征值出现在此范围的概率为99.73%，当数据出现±3σ范围以外，根据小概率事件实际不可能发生原理，即认为已出现失控，如果分析测试过程是处于受控状态，则认为样品特征值一定落于正负3σ范围内。GB/T 4091-2001给出了8个判异准则[3-4]，见表1。

本文以土壤中的镍含量测定为例子，介绍质量控制图在实验室内部质量控制中的应用。

表1 可查明原因的检测

1 实 验

1.1 仪器和试剂

1.1.1 仪 器

ICE 3500原子吸收光谱仪，热电(上海)仪器有限公司；AB204-S电子天平，梅特勒-托利多仪器上海有限公司；DS24-45F电热板，天津市莱玻特瑞仪器设备有限公司；Milli-QA10超纯水机，密理博(上海)贸易有限公司。

1.1.2 试 剂

硝酸(65%)，德国的默克密理博品牌；盐酸(优级纯)，广州牌化学试剂；高氯酸(优级纯)，科密欧试剂；氢氟酸(优级纯)，科密欧试剂；纯水由Milli-QA10制备；镍标准溶液(1000 μg/mL)，国家有色金属及电子材料分析测试中心；

镍标准使用液(10 μg/mL)：取镍标准溶液(1000 μg/mL)0.25 mL于25 mL容量瓶中，用0.5%硝酸定容至标线，摇匀，置存于聚乙烯中；

土壤质控样(编号GBW07407，标准值：(276±15)mg/kg)，地球物理地球化学勘查研究所。

1.2 仪器分析条件

表2 火焰原子吸收分光光度法测定镍的仪器条件

1.3 实验步骤[5]

1.3.1 电热板消解法

称取适量试样于50 mL聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿后加入10 mL盐酸，于电热板上100 ℃加热，使样品初步分解，待消解液蒸发至约3 mL时，加入9 mL硝酸，加盖加热至无明显颗粒，加入6 mL氢氟酸，开盖，于120 ℃加热飞硅30 min，稍冷，加入1 mL高氯酸，于150 ℃加热冒白烟，加热时经常摇动坩埚。若坩埚璧上有黑色物质，加入1 mL高氯酸加盖继续加热至黑色碳化物消失，再开盖，加热赶酸至内容物呈不流动的液珠状。加入6 mL硝酸溶液(1+99)，温热溶解可溶性残渣，全部转移至50 mL容量瓶中，用硝酸溶液(1+99)定容至标线，摇匀，保存在聚乙烯瓶中，静置，取上清液上机测定。

1.3.2 标准曲线的绘制

分别取0.00、0.25、0.50、1.00、2.00、2.50 mL镍标准使用液于25 mL容量瓶用0.5%硝酸溶液稀释到标线。

最终土壤中的镍质量分数为：

式中：W——土壤中镍的质量分数，mg/kg

C1——试样中元素的质量浓度，mg/L

C0——空白试样中元素的质量浓度，mg/L

M——土壤样品的称样量，g

2 结果与讨论

2.1 空白试样

在每一批的分析过程中处理两个空白试样，测得的空白试样值为0。

2.2 标准曲线

每次分析时都绘制新的镍标准曲线，其相关系数≥0.999，满足检测要求。

2.3 土壤镍的检测结果

22次测量的质控样品GBW07407土壤镍的检测结果见表3。

表3 土壤镍的检测结果(n=22)

已知GBW07407质控样品的镍值为(276±15)mg/kg，由表3可得测的22组数据中镍的总算数平均值CL为277 mg/kg，准确度符合要求。

2.4 质控图的绘制[6]

图1 土壤质控样质量控制图

从图1可以看出，土壤质控样品GBW07407镍的测定结果质量控制图符合表1判异准则要求，22组数据的检测值全部落在控制线以内。但第20组的数据位于上警告线之上，表明这次的检测过程存在失控的倾向，需进行全过程分析，查明原因，采取预防措施，避免检测过程失控，但这次的检测结果可以保留。

22组数据整体表明检测过程中随机误差较小，检测数据在合理的范围内波动，质量控制图可靠，整个过程处于受控状态，因此可采用此质量质控图对土壤中镍含量的测定过程进行质量监控。

3 结 论

为了加强实验室日常的检测质量控制，提高检测工作的准确性，通过绘制质量控制图对检测数据进行趋势分析是一种较直接的方法。通过质量控制图可以发现一段时间内检测过程是否在质量控制范围内，当出现失控倾向或失控情况，根据实验所涉及的人、机、料、法、环、测等各要素展开分析，及时查明原因，采取相应的纠正措施，以确保检测结果的准确性，有效提高实验室质量管理水平和分析能力。