實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制的方法和要求

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制方法和要求鄧蓮芬（一）質(zhì)量控制基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)1、空白試驗(yàn)與檢測(cè)限的確定在痕量分析中，由于樣品測(cè)定值很小，常與空白試驗(yàn)值處于同一數(shù)量級(jí)，空白試驗(yàn)值的大小及其分散程度，對(duì)分析結(jié)果的精密度和分析方法的檢測(cè)限都有很大影響。而且空白試驗(yàn)值的大小及其重復(fù)性如何，在相當(dāng)大的程度上，較全面地反應(yīng)了一個(gè)分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)室及其人員的水平。如實(shí)驗(yàn)室用水和化學(xué)試劑的純度、玻璃容器的潔凈度、分析儀器的精度和使用情況、實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境污染狀況以及分析人員水平和經(jīng)驗(yàn)等等，都會(huì)影響空白試驗(yàn)值。（1）空白值測(cè)定方法在常規(guī)分析中次測(cè)定兩份全程序試驗(yàn)平行其相對(duì)偏差一般不大于其平均值作為同批試樣測(cè)量結(jié)果的空白校正值。共測(cè)五天可計(jì)算檢測(cè)（出）限，繪制控制圖需20次（20對(duì)）以上。用于標(biāo)準(zhǔn)系列的空白試驗(yàn)，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)系列分析程序相同操作，以獲得標(biāo)準(zhǔn)系列的空白試驗(yàn)。（2）合格要求根據(jù)空白試驗(yàn)值的測(cè)定結(jié)果，按常規(guī)方法計(jì)算檢測(cè)（出）限，該值如高于標(biāo)準(zhǔn)分析方法的規(guī)定值，則應(yīng)找出原因予以糾正，然后重新測(cè)定，直至合格為止。（3）檢測(cè)（出）限的確定檢測(cè)（出）限是指某一特定的分析方法在給定的可靠程度（置信度95%內(nèi)從樣品中檢出待測(cè)物質(zhì)的最小濃度或最小量。所謂“檢出”是指定性檢出，即判定樣品中存有濃度高于空白的待測(cè)物質(zhì)。檢出限受儀器的靈敏度和穩(wěn)定性、全程序空白試驗(yàn)值及其波動(dòng)性的影響。檢測(cè)（出）限亦稱檢測(cè)（出）下限。eq\o\ac(○,1)

根據(jù)全程序空白值測(cè)試結(jié)果來估算檢測(cè)（出）限a、當(dāng)空白測(cè)定次數(shù)≥20時(shí)批內(nèi)空白測(cè)定值的標(biāo)準(zhǔn)差為σ，則檢測(cè)（出）限的計(jì)算公式為：＝σ。WbWbb、當(dāng)空白測(cè)定次數(shù)＜20時(shí)

b在實(shí)際工作有限測(cè)定次數(shù)中，設(shè)每天測(cè)n個(gè)空白測(cè)試值，共測(cè)m天，先按下列公式計(jì)算出空白測(cè)試值的批內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差：SWb

inm

2則檢測(cè)（出）限公式為：＝2

·S（f）Wb式中：為各空白測(cè)試值；為每天n個(gè)空白測(cè)試值之和；為值表中單側(cè)概（f）率為，自由度為f的t值。批內(nèi)自由度：f＝m（n－1）eq\o\ac(○,2)

不同分析方法的具體規(guī)定在《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法水質(zhì)分析質(zhì)量控制》GB/T中的規(guī)定如下：a、某些分光光度法是以吸光度（扣除空白）為相對(duì)應(yīng)的濃度值為檢出限。b、色普法能產(chǎn)生與基線噪聲相區(qū)別的響應(yīng)信號(hào)時(shí)所需進(jìn)入色譜柱的物質(zhì)最小量為檢出限，一般為基線噪聲的兩倍。c、離子選擇電極法線的直線部分外延的延長(zhǎng)線與通過空白電位且平行于濃度軸的直線相交時(shí)對(duì)應(yīng)的濃度值即為離子選擇電極法的檢出限。2、檢測(cè)上限檢測(cè)上限即測(cè)定信號(hào)值隨被測(cè)物質(zhì)濃度的增高而成一定比例改變的上限在測(cè)定試樣前所繪制的校準(zhǔn)曲線，當(dāng)其斜率開始發(fā)生改變，亦即曲線延伸至開始轉(zhuǎn)彎處，即為檢測(cè)上限。3、校準(zhǔn)曲線的繪制、檢驗(yàn)與回歸校準(zhǔn)曲線是描述待測(cè)物質(zhì)濃度或量與檢測(cè)儀器響應(yīng)值或指示量之間的定量關(guān)系曲線，分為“工作曲線理程序及分析步驟與樣品完全相同）和“標(biāo)準(zhǔn)曲線”（標(biāo)準(zhǔn)溶液處理程序較樣品有所省略，如樣品預(yù)處理每種分析方法在初次使用時(shí)，要通過校準(zhǔn)曲線以確定它的檢測(cè)上限，并結(jié)合檢測(cè)下

限明確其線性范圍當(dāng)實(shí)測(cè)的檢測(cè)上限高于或等于標(biāo)準(zhǔn)分析方法所規(guī)定的檢測(cè)上限時(shí)，才能確認(rèn)此規(guī)定，否則應(yīng)使用實(shí)測(cè)值。（1）校準(zhǔn)曲線的繪制eq\o\ac(○,1)

在測(cè)量范圍內(nèi)，配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，已知濃度點(diǎn)不得小6

個(gè)（含空白濃度根據(jù)濃度值與響應(yīng)值繪制校準(zhǔn)曲線，必要時(shí)還應(yīng)考慮基體的影響。eq\o\ac(○,2)準(zhǔn)曲線的斜率常因溫度、試劑批號(hào)等條件的改變而變動(dòng)，校準(zhǔn)曲線繪制應(yīng)與批樣測(cè)定同時(shí)進(jìn)行。eq\o\ac(○,3)校正系統(tǒng)誤差之后，校準(zhǔn)曲線可用最小二乘法對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行處理后繪制。eq\o\ac(○,4)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系對(duì)值一般應(yīng)大于或等于則需從分析方法器、量器及操作等因素查找原因，改進(jìn)后重新制作。eq\o\ac(○,5)用校準(zhǔn)曲線時(shí)，應(yīng)選用曲線的直線部分和最佳測(cè)量范圍，不得任意外延。eq\o\ac(○,6)想情況下用校準(zhǔn)曲線測(cè)定一批樣品時(shí)，儀器的響應(yīng)在測(cè)定期間是不變的（不漂移，由于儀器本身存在漂移，需要經(jīng)常進(jìn)行再校準(zhǔn)，如間隔分析已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣或樣品校正。（2）校準(zhǔn)曲線的線性檢驗(yàn)繪制校準(zhǔn)曲線所依據(jù)的兩個(gè)變量的線性關(guān)系如何決定著校準(zhǔn)曲線的質(zhì)量進(jìn)一步影響應(yīng)用校準(zhǔn)曲線所得測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度。影響線性關(guān)系有下列諸因素：eq\o\ac(○,1)析方法本身的精密度。eq\o\ac(○,2)析儀器的精密度，包括與分析儀器聯(lián)用的電源穩(wěn)壓器，記錄儀或積分儀以及儀器附件如比色皿等質(zhì)量。eq\o\ac(○,3)取標(biāo)準(zhǔn)溶液的量器如刻度吸管的準(zhǔn)確度。eq\o\ac(○,4)析人員的操作水平等。為了定量地判斷繪制校準(zhǔn)曲線所依據(jù)的兩個(gè)變量在線性范圍內(nèi)的線性關(guān)系如何采用“相關(guān)系數(shù)”進(jìn)行考查。設(shè)自變量標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為，因變量測(cè)定信號(hào)值為Y，代入下列公式進(jìn)行計(jì)算：

xyxyr=

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)求校準(zhǔn)曲線的r≥照上述影響線性關(guān)系的諸因素，找出原因并盡可能加以糾正后重新測(cè)定和繪制新的曲線。（3）校準(zhǔn)曲線的回歸根據(jù)線性關(guān)系不好的兩個(gè)變量來繪制一條校準(zhǔn)曲線，其斜率可以是多種多樣，難以肯定的。應(yīng)避免在沒有消除其可以糾正的影響因素前，就直接采用回歸的辦法來繪制理論曲線純數(shù)學(xué)處理的辦法地改善其線性關(guān)系看來是減少了某些誤差，實(shí)質(zhì)上反而可能導(dǎo)致或引入較大的無法消除的系統(tǒng)誤差。在痕量分析中，由于測(cè)定信號(hào)值常很小而靠近原點(diǎn)，如仍然沿用查標(biāo)準(zhǔn)曲線求濃度值的方法，則讀數(shù)的相對(duì)誤差很大，為此，可應(yīng)用最小二乘法計(jì)算直接回歸方程式，再將測(cè)定信號(hào)值代入方程式計(jì)算濃度值。直接方程式為：Y＝a＋bXa＝b＝

222式中為測(cè)定信號(hào)值為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度直線方程截距為直線方程斜率；n為測(cè)定次數(shù)。eq\o\ac(○,1)距檢驗(yàn)即檢驗(yàn)校準(zhǔn)曲線的準(zhǔn)確度。在線性合格的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行回歸（回歸時(shí)應(yīng)包括零濃度及其信號(hào)值，0）得出回歸方程＝a＋bX。然后將所得截距a作t檢驗(yàn)，當(dāng)取095%置信水平，經(jīng)檢驗(yàn)無顯著性差異時(shí)，a作0處理，方程簡(jiǎn)化為Y，移項(xiàng)后得X＝。在線性范圍內(nèi)，可代替查閱校準(zhǔn)曲線，直接將樣品測(cè)量信號(hào)值經(jīng)空白校正后，b計(jì)算出試樣濃度。當(dāng)a與0有顯著差異時(shí)，說明代表校準(zhǔn)曲線的回歸方程的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度不高，應(yīng)

00找出原因并予以糾正后，重新繪制校準(zhǔn)曲線，并經(jīng)線性檢驗(yàn)合格，再計(jì)算回歸方程，直至重新檢驗(yàn)截距后才能使用，否則必將給測(cè)定結(jié)果帶來誤差。截距a＝a統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，計(jì)算剩余標(biāo)準(zhǔn)差S00S＝in計(jì)算截距標(biāo)準(zhǔn)差Sa：Sa＝S

0

n

i計(jì)算統(tǒng)計(jì)量：t＝

a查t發(fā)布表臨界值

（f）

與t值進(jìn)行比較t≥t

a0在顯著差異，a（n－2若t＜t

，則a與0差異不顯著。a（n－2）eq\o\ac(○,2)率檢驗(yàn)即檢驗(yàn)分析方法的靈敏度。方法靈敏度是隨條件的變化而改變的。在完全相同的分析條件下，僅由于操作中的隨機(jī)誤差所導(dǎo)致的斜率變化不應(yīng)超出一定的允許范圍，此范圍因分析方法的精密度不同而異。例如，一般而言，分子吸收分光光度法要求其相對(duì)差值小于5%，而原子吸收分光光度法則要求其相對(duì)差值小于等等。斜率即回歸系數(shù)，它是反映靈敏度的參數(shù)?；貧w系數(shù)＝b的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，具體檢驗(yàn)0步驟為：第一、計(jì)算統(tǒng)計(jì)量t：t＝

a

0i第二、確定顯著性水平a，查t分布表得臨界值

。a（n－2）

第三、若t≥t

a（n

b與b在差異顯著t＜t0

a（n

與差異不顯著。0eq\o\ac(○,3)性范圍檢驗(yàn)線性范圍系指校準(zhǔn)曲線中，有檢測(cè)下限至檢測(cè)上限之間的，具有嚴(yán)格規(guī)定斜率的一段曲線。在應(yīng)用校準(zhǔn)曲線求試樣測(cè)定值時(shí)，應(yīng)限定在線性范圍進(jìn)行。由于校準(zhǔn)曲線都具有一定的線性范圍，故根據(jù)測(cè)定信號(hào)值計(jì)算試樣濃度值時(shí)，應(yīng)注意到這一點(diǎn)。線性范圍與方法的各種條件是緊密相關(guān)的，一旦條件的部分或全部有所變化，線性范圍亦將隨之改變。（二）常規(guī)監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制1、平行雙樣測(cè)定進(jìn)行平行雙樣測(cè)定，有助于減少隨機(jī)誤差。根據(jù)試樣單次分析結(jié)果，無法判斷其離散程度”是“準(zhǔn)確度”的前提，對(duì)試樣作平行雙樣的測(cè)定結(jié)果，有助于估計(jì)同批測(cè)定的精密度。（1）測(cè)定率對(duì)有質(zhì)量控制樣品并繪有質(zhì)量控制圖的分析項(xiàng)目分析方法和測(cè)定儀器的精密度，樣品的具體情況以及分析人員的水平等，隨機(jī)抽取10～20%樣品進(jìn)行平行雙樣測(cè)定。當(dāng)同批樣品數(shù)量較小時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加雙樣測(cè)定率。無質(zhì)量控制樣品和質(zhì)量控制圖的分析項(xiàng)目，應(yīng)對(duì)全部樣品進(jìn)行平行雙樣測(cè)定。（2）控制方法eq\o\ac(○,1)析人員在分取樣品進(jìn)行測(cè)定時(shí)，可對(duì)同一樣品分取兩份，亦可由質(zhì)控人員將所有待測(cè)樣品，包括平行雙樣密碼編號(hào)，交分析人員測(cè)定，進(jìn)行檢查。eq\o\ac(○,2)質(zhì)控樣品的測(cè)定結(jié)果標(biāo)在質(zhì)量控制圖中進(jìn)行判斷。eq\o\ac(○,3)境樣品測(cè)定所得相對(duì)偏差不得大于標(biāo)準(zhǔn)方法或統(tǒng)一方法所規(guī)定相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的倍，見下表。平行雙樣相對(duì)偏差分析結(jié)果所在數(shù)量級(jí)g/ml10

-4

10

-5

10

-6

10

-7

10

-8

10

-9

10

-10相對(duì)偏差最大允許值%1510203050eq\o\ac(○,4)部平行雙樣測(cè)定中不合格者應(yīng)重新作平行雙樣測(cè)定，平行雙樣測(cè)定不合格率＜95%時(shí)對(duì)不合格者作平行雙樣測(cè)定外再增加測(cè)定～20%的平行雙樣此累進(jìn)，直到總合格率≥95%為止。2、加標(biāo)回收率

加標(biāo)回收率在一定程度上能夠反映測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度，但有局限性。這是因?yàn)闃悠分心承└蓴_因素對(duì)測(cè)定結(jié)果具有恒定的偏差，并在樣品測(cè)定中得到反映。另外，樣品中待測(cè)物在價(jià)態(tài)或形態(tài)上的差異、加標(biāo)量的多少和樣品中原有濃度的大小等，均影響加標(biāo)回收結(jié)果。因此，當(dāng)加標(biāo)回收率令人滿意時(shí)，不能肯定測(cè)定準(zhǔn)確度無問題，但當(dāng)其超出其所要求的范圍時(shí)，則可肯定測(cè)定準(zhǔn)確度有問題。（1）測(cè)定率根據(jù)分析方法器況和操作水平等試樣中隨機(jī)抽取10～20%的試樣進(jìn)行加標(biāo)回收測(cè)定批試樣較少時(shí)當(dāng)加大測(cè)定率同類型試樣中，加標(biāo)試樣不應(yīng)少于2個(gè)?；厥章实挠?jì)算公式：＝

×100%式中：P回收率，%

——加標(biāo)樣測(cè)定值；a

——原試樣測(cè)定值；bm—加入標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量。（2）控制方法分析人員在分取樣品的同時(shí)，另取一份并加入適量的標(biāo)樣，亦可由質(zhì)控人員對(duì)抽取的試樣加入自備的質(zhì)控標(biāo)樣，形成密碼加標(biāo)樣（包括編號(hào)和加標(biāo)量測(cè)定，最后報(bào)出測(cè)定結(jié)果，由質(zhì)控人員對(duì)號(hào)計(jì)算后，按下列要求檢查是否合格。eq\o\ac(○,1)準(zhǔn)確度控制圖的分析項(xiàng)目，將測(cè)定結(jié)果標(biāo)在圖中進(jìn)行判斷；無控制圖的均勻性較好的樣品，其測(cè)定結(jié)果不得超出監(jiān)測(cè)分析方法中規(guī)定的加標(biāo)回收率范圍。2列入回收率范圍的，以～105%為目標(biāo)值計(jì)算出置信區(qū)間，作為正常允許范圍?；厥章誓繕?biāo)值95%置信區(qū)間計(jì)算方法：

P

下限

＝95%－

t

d

p

×100%P

上限

＝105%＋

t

d

p

×100%式中：

t

0.05

為概率為、自由度f的單側(cè)臨界值；Sp為n個(gè)加標(biāo)量的標(biāo)準(zhǔn)差，d為加標(biāo)量（單位與計(jì)算Sp