ICP光谱仪分析中几个常用的技术指标

我们在使用ICP光谱仪过程中，经常遇到几个常用的概念性的东西，我们大家甚至都知道是指的什么，而很多人去具体说的时候又说不明白，我们在这试着解释一下这些常用的指标性的概念。其实这几项指标不仅仅在ICP光谱仪分析中遇到，大部分的仪器都需要用这几个指标来描述。   

 

1、检出限

通常以检出限这个概念来表示分析方法检测能力。它的含义是某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小量，称为这种方法对该物质的检出限，以浓度表示的称为相对检出限，以质量表示的称为绝对检出限。检出限是一个定性概念，只表明此浓度或量的响应信号可以与空白信号相区别，在检出限附近不能进行定量分析。

 

197年，国际理论和应用化学联合会(IUPAC)通过了关于检出限的建议,按照这一建议，方法的检出限是指能以适当的置信度被检出的元素最低浓度或含量。换言之，检出厂限定义为产生可分辨的最低信号所需要的物质浓度值。检出限有两种表示方式，即绝对检出限(以分析物的质量表示)相对检出限(以分析物的浓度表示)。

 

检出限可分为测量方法检出限和仪器检出限。

 

仪器检出限：指分析仪器能够检测的被分析物的最低量或最低浓度。仪器检出限一般用于不同仪器的性能比较。一般通过多次空白试验，求得其背景响应的标准差，将三倍空白标准差(即3δ)作为检测限的估计值。也可用已知浓度的样品与空白试验对照，记录测得的被测样品信号强度S与噪音(或背景信号)强度N，以能达到S/N＝2或S/N＝3时的样品最低浓度为LOD（Limit of Detection）。如用非仪器分析方法时，通过已知浓度的样品分析来确定可检出的最低水平作为检出限。表示方法常为：

（1）最低检出浓度：满足最低检出限要求时，进样供试品溶液的浓度，常见单位：mg/mL，ng/mL，mol/L等。

（2）最低检出量：最低检出量=最低检出浓度×进样量，常见单位：ng，pg，fg等。

 

方法检出限：方法检出限不仅与仪器的噪音有关，还取决于样品测定的整个环节，如取样量，提取分离以及测定条件的优化等，实际工作中应注明具体实验条件。例如：检测某化合物XY时，方法中规定取样100mg，经提取处理后定容为10ml分析，此时方法的检出限为1μg/g。若改变方法使取样量增加至1g，则方法检出限为0.1μg/g。若改变方法使取样量增加至1g且经提取处理后定容为1ml，则方法检出限为0.01μg/g。

 

检出限主要取决于3个方面:

①分析方法的选择性和专一性。

②分析方法的灵敏度。

③分析方法的精密度。仪器检出限不考虑任何样品制备步骤的影响，一般以溶剂空白测定检出限，因此其值总是比方法检出限低。

 

一般以空白测量的3倍标准差为检出限, 10倍标准差为定量测定下限（LOD，Limit of Determination）。当测定结果不大于检出限时报告为未检出；当测定结果大于检出限且不大于定量测定下限时，报告为定性检出；当测定结果大于定量测定下限时，报告定量结果。

 

样品的定量结果应在标准曲线范围内，不准外推计算，外推结果没有经过方法学验证，无法确定其准确性。样品太浓应稀释，太稀则应浓缩，使之落在标准曲线范围内，故准确地说定量下限应指标准曲线的最低浓度点。

 

2、准确度：

指在一定实验条件下多次测定的平均值与真值相符合的程度，以误差来表示。它用来表示系统误差的大小。在实际工作中，通常用标准物质或标准方法进行对照试验，在无标准物质或标准方法时，常用加入被测定组分的纯物质进行回收试验来估计和确定准确度。是指测量值和真值之间的符合程度，是评价方法的重要指标。

 

准确度常用相对误差量度：相对误差=（x-u）×100%/u 其中X为样品测量值，u为真值。

 

准确度是分析过程中系统误差和随机误差的综合反映，决定着分析结果的可靠程度，方法有较好的精密度，且消除了系统误差后，才有较好的准确度。

 

3、精密度：

是指能以适当的置信度被检出元素的最低浓度或质量。或者说产生可分辨最低信号所需的元素的浓度或质量。

精密度常用相对标准偏差来表示。方法的RSD是测量信号值（或浓度值）以及测定次数函数，用RSD表示一个分析方法的精密度时，应注明相应的浓度水平和测定次数。如方法的RSD为1%（2×10-6g/ml，n=11）。

 

4、灵敏度是表示分析方法的另一重要指标，但在相当长的一段时间内，检出限与灵敏度这两个相关但又不同的概念常被混淆或等同起来，为纠正这一状况，IUPAC又对灵敏度作了专门的规定，指出方法的灵敏度S表示被测元素浓度或含量改变1个单位时所引起的测量信号的变化，即S=dx/dc，也可以把灵敏度理解为校准曲线的斜率。某一分析方法的灵敏度高，是指被测元素的单位浓度或含量的变化可以引起分析信号更显著的变化。除此以外，在分析实践中，还有针对某一类分析方法灵敏度的特定表达方法。例如，对于吸光光度分析法，用摩尔吸光系数来表示；对于原子吸收光谱，用特征浓度或特征量表示。方法的灵敏度只有在一定条件下，才具有相对的稳定性，所以不常用作表征方法的特征指标。

 

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