2011年1月11日,北京光譜年會上。多位光譜界專家、學者就原子光譜和分子光譜分析技術的應用及其學科的發展、實驗過程中光譜定量分析方法的使用進行了學術交流。來自清華大學鄧勃教授做了《光譜定量分析中實驗方法的數理處理幾個問題的探討》的報告。鄧教授的報告圍繞實際分析工作中常遇到的幾個問題,引起大家的重視。
清華大學鄧勃教授
一、分析方法的評價
實驗中常常使用檢出限、測定限、靈敏度來評價良好的檢測能力;依靠精密度、準確度來評價測定結果的可靠性。但使用這些分析方法的評價指標時要主要它的限定條件。
檢出限不是定性指標,是一個定量指標。求算檢出限的必要條件是:①檢出的判斷標準是分析信號與空白噪聲相區別;②表明檢出結果的可靠程度(置信系數);③足夠多的測量次數;④在低濃度區測量信號(與斜率有關) 。
測定限只有當分析信號比噪聲或背景絕對值大到一定程度時才能清晰地從‘空白’ 和背景中分辨和有效地檢測分析信號。因此,在實際測定中減小玷污、降低‘空白’對改善檢出限具有重要意義,這也是有時要求測定和給出‘空白’值的原因。
靈敏度受儀器施加于檢測器上的負高壓的影響,依靠提高施加于檢測器負高壓來提高靈敏度,以期改善檢出限是不可取的。而且,還會增大分析信號的不穩定性。如果通過優化實驗條件提高靈敏度,改善檢出限當然是可取的。
精密度分短期精密度和長期精密度。短期精密度與重復性相關聯,長期精密度與再現性相關聯。精密度不等同于重復性。表征隨機誤差,與系統誤差無關。長期精密度不是多測些時間(如由30分鐘延長至2小時)的精密度。
不能混淆校正曲線的線性動態范圍與線性范圍。確定抗干擾能力,不能忽略干擾組分之間的交互作用。
二、試驗參數優化方法
單因素優化法是固定其他參數不變,只改變一個參數的水平,求得該因素優化水平,依次一個個參數進行優化。但這種方法只適合因素之間無相互效應場合,單因素優化條件是一定條件下的局部優化而非全局最優條件,只有將單因數優化得到的幾組局部優化條件再進行二次優化,才能求得全局或接近全局優化條件;或采用多參數優化的方法。不能將單因素方法得到的實驗條件視為最佳實驗條件。
三、加標回收實驗的可靠性
鄧教授舉例說明了加標回收是用來檢查準確度的常用方法,其目的是通過加標量的回收率來證實加標前的測定值是否可靠。在證實的過程中采用類比推論的方法。
四、校正曲線的制作和應用
采用實驗點不少于5點,實驗點分布是中間點,低端、高端各兩點的原則制作校正曲線。實驗中注意校正曲線變動的檢查。區分校正曲線的動態范圍和線性范圍,不能隨意將校正曲線的線性范圍延至零濃度,寫為0~x,建議用校正曲線截距而不用零濃度點的值扣‘空白’。
五、分析結果的評價和表達
鄧教授給大家介紹了表述測定結果的5個要素:
?、?測定值集中趨勢(等精度測量用算術平均值,非等精度測量用加權平均值,在多人協同實驗中應注意非等精度測量問題);
?、?測定值的分散程度(標準偏差或相對標準偏差或不確定度;
?、?置信程度(置信度或置信范圍,k),不給出置信程度不便于不同測定結果之間的比對;
?、?經濟效益評價(測定次數n,n也與置信系數取值有關);
?、?數字的正確表示-數字修約規則。