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检出限

(2012-12-18 09:19:16)
标签:

杂谈

分类: 工作行业

http://baike.baidu.com/view/1066679.htm

检出限(detection limit,limit of detection)、测定限(determination limit,limit of determination)与检测限(detectability)是分析化学中常见的名词术语。

 

1991年8月,全国自然科学名词审定委员会公布的《化学名词》规定了检出限(detection limit,编号03.0090)与测定限(determination limit,编号03.0091),并得到认可。

  国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)1997年通过,1998年发表的《分析术语纲要》(IUPAC Compendium of Analytical Nomenclature)中规定:“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)”。

 

检出限一般有仪器检出限、分析方法检出限之分。仪器检出限是指分析仪器能检出与噪音相区别的小信号的能力,而方法检出限不但与仪器噪音有关,而且还决定于方法全部流程的各个环节,如取样,分离富集,测定条件优化等,即分析者、环境、样品性质等对检出限也均有影响,实际工作中应说明获得检出限的具体条件。

 

http://bbs.antpedia.com/thread-7598-1-1.html

 

1.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。所谓“检出”是指定性检出,即判定样品中存有浓度高于空白的待测物质。

      检出限除了与分析中所用试剂和水的空白有关外,还与仪器的稳定性及噪声水平有关。在灵敏度计算中没有明确噪声的大小,因而操作者可以将检测器的输出信号,通过放大器放到足够大,从而使灵敏度相当高。显然这是不妥的,必须考虑噪声这一参数,将产生两倍噪声信号时,单位体积载气或单位时间内进入检测器的组分量称为检出限。则:

D = 2N / S
式中:N---噪声(mV或A);
S---检测器灵敏度;
D---检出限,其单位随S不同也有三种:
Dg=2N / Sg, 单位为mg/ml
Dv=2N / Sv, 单位为ml/ml
Dt=2N / St, 单位为g/s

      有时也用最小检测量(MDA)或最小检测浓度(MDC)作为检测限。它们分别是产生两倍噪声信号时,进入检测器的物质量(g)或浓度(mg/ml)。

      灵敏度和检出限是两个从不同角度表示检测器对测定物质敏感程度的指标,前者越高、后者越低,说明检测器性能越好。

      从而可见,测量方法的检出限于分析空白值、精密度、灵敏度密切相关。它是分析方法的一个综合性的重要计量参数。


2.检出限的计算方法

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)。这里的零浓度样品是不含待测物质的样品。
D.L = 4.6σ
式中:σ — 空白平行测定(批内)标准偏差(重复测定20次以上)。


2) 国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)对分析方法的检出限D.L作如下规定。

在与分析实际样品完全相同的条件下,做不加入被测组分的重复测定(即空白试验),测定次数尽可能多(试验次数至少为20次)。算出空白观测值的平均值Xb和标准偏差Sb。在一定置信概率下,被检出的最小测量值XL以下式确定:

X L= Xb+ K’ Sb
式中:Xb —— 空白多次测得信号的平均值;
Sb —— 空白多次测得信息的标准偏差;
K’ —— 根据一定置信水平确定的系数。
与XL-Xb (即K’ Sb)相应的浓度或量即为检出限:
D.L = X L- Xb/ K = k’ Sb/ K
式中:k ——方法的灵敏度(即校准曲线的斜率)。
为了评估Xb和 Sb,实验次数必须至少20次。

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,因而与k’=3相应的置信水平大约为90%。

此外,尚有将 K’取为4、4.6、5及6的建议。


3.检测限有四种常用的表示方式

(1)仪器检测下限

可检测仪器的最小讯号,通常用信噪比来表示,当信号与噪声之比大于等于3时,相当于信号强度的试样浓度,定义为仪器检测下限。

(2)方法检测下限

即某方法可检测的最低浓度。通常用低浓度曲线外推法可求的方法检测下限。
美国EPASW-846中规定方法检出限: MDL=3.143δ(δ重复测定7次)

(3)样品检测下限

即相对于空白可检测的样品最小含量。样品检测下限定义为:其信号等于测量空白溶液的信号的标准偏差的3倍时的浓度。
检测下限是选择分析方法的重要因素。样品检测下限不仅与方法检测下限有关,而且与空白样品中空白含量以及空白波动情况有关。只有当空白含量为零时,样品检测下限等于方法检测下限。然而,空白含量往往不等于零,空白大小受环境对样品的污染,试剂纯度、水质纯度、容器的质地及操作等因素的影响。因此,由外推法可求得方法检测下限可能很低,但由于空白含量的存在,以及空白含量的波动,样品检测下限可能要比方法检测下限大得多。从实用中考虑,样品检测下限较为 有用和切合实际。

(4)定量下限

美国EPASW-846中规定4MDL为定量下限(RQL),即4倍检出限浓度作为测定下限,其测定值的相对标准偏差约为10%。日本JIS规定定量下限为10倍的MDL。

 

1.仪器检出限和方法检出限有什么区别?都应该怎么做?

仪器检出限是仪器能读出的目标化合物的最小量,一般以2倍或3倍噪音来确定;方法检出限是指目标化合物计算到样品中的能检测到的最小量,这个要考虑方法处理时的稀释或浓缩倍数。

 

http://wenku.baidu.com/view/bacee2758e9951e79b8927c4.html

方法检出限的测定必须包括该分析方法中涉及的所有样品测试步骤。 

1. 根据下述原则之一,并结合经验,估计检出限:

(a) 相应于3-5倍仪器信/噪比的浓度值; 

(b) 将分析物配在空白水中,用仪器重复测定值标准偏差的3倍所对应的浓度值;

(c) 标准曲线在低浓度端的折点(灵敏度明显变化之处); 

2. 空白水(试剂水)中应尽可能不含待测分析物,或其中的待测物、干扰物低于方法检出限。

3.  (a) 若用空白加标的方式作方法检出限,将分析物加到空白水中配置一个标准浓度样,该浓度值是估计的方法检出限值的1-5倍。然后进行步骤4。

(b) 若方法检出限在实际样品基体中作出,则分析样品,若测定值在估计检出限的3-5倍范围内,则进行步骤4;若测定值低于估计检出限,则需要在样品中加入已知量的待测物,使得待测物的浓度在估计检出限的3-5倍范围内;若测定值高于5倍的估计检出限,则需重新选择另一个具有同样基体、但浓度水平较低的实际样品。

4. 按照样品分析的全部步骤,最少分析7次样品,用所得的结果来计算方法检出限,如果需要作空白测定来计算分析物的测定结果,则每个样品均要作分别的空白测定,在相应的样品测定值中减去平均空白测定值。 

5. 计算平行测定的标准偏差: 

6. 计算方法检出限 MDL=S×t(n-1,0.99)(如果连续分析7个样品,在99%的置信区间,t(6,0.99)=3.143) 其中:S为平行测定的标准偏差, t(n-1,0.99)为置信度为99%、自由度为n-1时的t值。n为重复分析的样品数

t值表

测定次数        自由度 (n-1)        t(n-1,0.99)

             3.143

             2.998

             2.896

10              2.821

11        10        2.764

16        15        2.602

21        20        2.528

26        25        2.485

31        30        2.457

61        60        2.390 

7. 方法检出限合理性判定

一般要求加标样品测定平均值与计算出的方法检出限比值在3~5之间的化合物数目要大于50%,小于1和大于20的化合物数目要小于10%,这说明用于测定MDL的初次加标样品浓度比较合适。

对于初次加标样品测定平均值与MDL比值不在3~5之间的化合物,要增加或减少浓度,重新进行平行分析,直至比值在3~5之间。选择比值在3~5之间的MDL作为该化合物的MDL。

 

八、色谱、色谱/质谱法分析有机污染物的方法定量下限

1.        参考美国EPA方法,可将5~10倍的检出限作为方法定量下限

2.        也可以将曲线最低一点浓度作为估计定量下限。    

 

检测限即检出限。

LOD=3.3×SD/Slope

LOD: 检测限

SD:5针空白样的标准偏差

Slope: 以12针梯度浓度结果作出的直线的斜率。

例如:12针梯度浓度为:120%、100%、80%、60%、40%、20%、10%、5%、2.5%、1%、0.5%、0.1%,具体分割也可以自己定

 

最低检出浓度:即信噪比为3 对应的浓度

最低检出限:则是最低检测浓度与供试品溶液浓度的比值

一般来说先做定量限 :即信噪比为10的浓度

再去定量限溶液3ml到10ml瓶子稀释 作为检出限溶液

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