农村饮用水质量控制.pptx
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1、农村饮用水分析质量控制农村饮用水分析质量控制n一、技术术语一、技术术语n1. 测量误差测量误差: 测量结果减去被测量的真。传统测量结果减去被测量的真。传统定义把误差分为随机误差和系统误差。定义把误差分为随机误差和系统误差。n2. 随机误差随机误差: 测定结果在重复条件下,分析同测定结果在重复条件下,分析同一均匀样品并不不能得到相同析结果,又称不一均匀样品并不不能得到相同析结果,又称不可测误差。可测误差。n3. 系统误差系统误差: 又称恒定误差、可测误差、偏倚又称恒定误差、可测误差、偏倚或偏性,指测定值与总体均值之间的差别,在或偏性,指测定值与总体均值之间的差别,在测定过程中某些恒定因素造成的。
2、测定过程中某些恒定因素造成的。n 分析误差用精密度和准确度表示,用相对分析误差用精密度和准确度表示,用相对标准偏差表示精密度,用加标回收表示准确度。标准偏差表示精密度,用加标回收表示准确度。n4. 标准物质标准物质: 具有一种或多种足够均匀的并具有一种或多种足够均匀的并有很好确定了的值,用于校准设备、评价测定有很好确定了的值,用于校准设备、评价测定方法、分析质量控制等。方法、分析质量控制等。n5. 一级标准物质一级标准物质: 由国家计量机构或经国家由国家计量机构或经国家计量主管部病房门确认的机构制备,采标准方计量主管部病房门确认的机构制备,采标准方法或其它准确可靠的方法对其含量进行多次测法或其
3、它准确可靠的方法对其含量进行多次测定并计量,计量的准确度达到国内最高水平并定并计量,计量的准确度达到国内最高水平并相当于国际水平。相当于国际水平。n6. 二级标准物质:由地方和行业主管部门确二级标准物质:由地方和行业主管部门确认的机构制备,采用准确、可靠的方法进行计认的机构制备,采用准确、可靠的方法进行计量,准确度能达到要求,主要用于实验室内和量,准确度能达到要求,主要用于实验室内和实验室间质量控制。实验室间质量控制。n 标准物质应具备的条件标准物质应具备的条件n(1) 材质均匀材质均匀: 标准物质的功能特殊,对均标准物质的功能特殊,对均匀性要求很高。匀性要求很高。n(2) 性能稳定性能稳定:
4、 在一定期限内保持不变。在一定期限内保持不变。n(3) 定值准确定值准确: 量值是标准物质最主要特征。量值是标准物质最主要特征。作为计量标准就是凭借标准值和准确性进行仪作为计量标准就是凭借标准值和准确性进行仪器校准、评价测定方法和质量控制活动。器校准、评价测定方法和质量控制活动。n(4) 具有与待测物有相近的组成具有与待测物有相近的组成: 消除两者基消除两者基体的不同带来的系统影响。体的不同带来的系统影响。n7. 精密度精密度n7.1精密度的定义精密度的定义: 指用一特定的分方法指用一特定的分方法重复分析同一样品所得结果的一致程度。重复分析同一样品所得结果的一致程度。n7.2 精密度的三个专用
5、术语:精密度的三个专用术语:n(1) 平行性:平行性:是指在同一实验室,当分是指在同一实验室,当分析人员、分析设备和分析时间都相同时,析人员、分析设备和分析时间都相同时,用同一分析方法对同一样品进行两次或用同一分析方法对同一样品进行两次或两次以上测定结果之间的符合两次以上测定结果之间的符合程度。 n(2) 重复性:重复性:是指在同一实验室,当分析人员、是指在同一实验室,当分析人员、分析时间有一项不同时,通常情况下是指分析分析时间有一项不同时,通常情况下是指分析时间的不同。用同一分析方法对同一样品进行时间的不同。用同一分析方法对同一样品进行多次以上测定结果之间的符合程度。一般情况多次以上测定结果
6、之间的符合程度。一般情况下仪器法是下仪器法是5次,光度法和容量法是次,光度法和容量法是6次。次。 n(3) 再现性:再现性:是指在不同实验室,当分析人员、是指在不同实验室,当分析人员、分析设备、甚至分析时间都不同,用同一分析分析设备、甚至分析时间都不同,用同一分析方法对同一样品进行多次以上测定结果之间的方法对同一样品进行多次以上测定结果之间的符合程度。一般情况下仪器法是符合程度。一般情况下仪器法是5次,光度法次,光度法和容量法是和容量法是6次。次。 n7.3. 日间精密度和日内精密度:日间精密度和日内精密度: n(1) 日间精密度:同一人用同一方法对同一样日间精密度:同一人用同一方法对同一样品
7、在不同天测定结果的符合程度。品在不同天测定结果的符合程度。n(2) 日内精密度:同一人用同一方法对同一样日内精密度:同一人用同一方法对同一样品在一天内测定结果的符合程度。品在一天内测定结果的符合程度。n 例如:用氟试剂分光光度法测定饮用水中氟例如:用氟试剂分光光度法测定饮用水中氟化物含量。对低、高化物含量。对低、高2种不同浓度的试样测定种不同浓度的试样测定结果如下,求其重现性。结果如下,求其重现性。测定次数测定次数 X XS SRSD RSD (%) (%) 1 11 13 34 45 56 61.131.131.131.131.241.241.221.221.211.211.271.271.
8、211.210.05 0.05 4.13 4.13 65.465.465.465.465.965.966.066.068.068.068.168.166.8 66.8 1.16 1.16 1.74 1.74 例如:用气相色谱法测定室内空气中苯例如:用气相色谱法测定室内空气中苯系物,对质量浓度为系物,对质量浓度为2.520g/mL的的标准溶液重复进样标准溶液重复进样5次,以确定日内重复次,以确定日内重复性;对该溶液连续测定性;对该溶液连续测定5天,每天测定天,每天测定1次,以确定日间重复性。次,以确定日间重复性。 组组 分分 日内日内( (n=5) n=5) 日间日间( (n=5) n=5) 均
9、值均值 S S RSD% RSD% 均值均值 S SRSD%RSD%苯苯2.432.432.432.432.432.432.512.510.0840.0843.353.35甲甲 苯苯0.0610.0610.0610.0610.0610.0614.764.760.170.173.513.51二甲苯二甲苯2.512.512.512.512.512.51 20.3 20.30.860.864.254.25n8. 灵敏度灵敏度: 指某种特定的方法对单位浓度或量指某种特定的方法对单位浓度或量待测物质的变化板书引起仪器响应值变化的程待测物质的变化板书引起仪器响应值变化的程度,也可用仪器响应值与对应待测物质
10、的浓度度,也可用仪器响应值与对应待测物质的浓度或量之比来描述。在实际工作中常以标准曲线或量之比来描述。在实际工作中常以标准曲线的斜率衡量灵敏度。的斜率衡量灵敏度。n9.准确度准确度: 准确度的定义:是指一个特定的分准确度的定义:是指一个特定的分 析方法通过分析全过程,测定结果与真实值之析方法通过分析全过程,测定结果与真实值之间的一致程度,通常是以回收率表示测定结果间的一致程度,通常是以回收率表示测定结果的准确度。一个分析方法的准确度是反映该方的准确度。一个分析方法的准确度是反映该方法的系统误差和随机误差的综合指标,也决定法的系统误差和随机误差的综合指标,也决定分析结果的可靠性。分析结果的可靠性
11、。 n10. 置信系数置信系数: 测定结果在可信区间之内的概测定结果在可信区间之内的概率。率。n11. 置信区间置信区间: 被测定的真值在概率水平的可被测定的真值在概率水平的可能范围。能范围。n12. 置信限置信限: 定义可信区间的界限。定义可信区间的界限。n13. 标准溶液标准溶液n(1) 常量标准溶液常量标准溶液: 主要用于容量分析。以摩主要用于容量分析。以摩尔尔/升(升(mol/L)表示。表示。n(2) 微量标准溶液微量标准溶液: 主要用于比色分析、色谱主要用于比色分析、色谱分析、原子吸收等。分析、原子吸收等。二、基本概念二、基本概念 n1: 标准差标准差 n1.1标准差的意义标准差的意
12、义: 分析一组数据时分析一组数据时,不仅要计算平不仅要计算平均数反应其平均水平,还要用一些指标反应其变均数反应其平均水平,还要用一些指标反应其变异程度的大小。例如有二组数据:异程度的大小。例如有二组数据:n甲组甲组 98 99 100 101 102n乙组乙组 80 90 100 110 120n两组的均数都是两组的均数都是100,但分布情况却不同。甲组,但分布情况却不同。甲组比较集中,即变异较小,而乙组比较分散,即变比较集中,即变异较小,而乙组比较分散,即变异较大。所以对一组结果的描述,除说明其平均异较大。所以对一组结果的描述,除说明其平均水平外,还要说明变异程度的大小。最常用的变水平外,还
13、要说明变异程度的大小。最常用的变异指标是用标准差表示。异指标是用标准差表示。n1.2 标准差的计算:是将每个离均差平方后加标准差的计算:是将每个离均差平方后加起来除以自由度得方差,方差开方后即得标准起来除以自由度得方差,方差开方后即得标准差。差。n S2 =(XX)2/n-1n S =(XX)2/n-1 n例如同一水样测定例如同一水样测定5次氯化物含量(次氯化物含量(mg/l)如下,求其标准差。如下,求其标准差。 20.20、20.50、20.65、20.30、20.55 X=20.44nX - 0.24 0.06 0.21 - 0.14 0.11nX2 0.058 0.004 0.044 0
14、.020 0.012nX2=0.138 X2/n-1=0.138/4=0.034 n S=0.034 = 0.18 n1.3 标准差的应用:标准差的应用:n(1) 表示测定结果的离散程度,两组测定值在表示测定结果的离散程度,两组测定值在单位相同、均数相近的条件下,标准差越大,单位相同、均数相近的条件下,标准差越大,说明测定值的变异程度就越大,即测定值围绕说明测定值的变异程度就越大,即测定值围绕均数的分布较离散,如标准差较小,表明测定均数的分布较离散,如标准差较小,表明测定值的变异较小,即测定值围绕均数的分布较密值的变异较小,即测定值围绕均数的分布较密集,均数的代表性好。集,均数的代表性好。n(
15、2) 用标准差计算变异系数用标准差计算变异系数(相对标准偏相对标准偏差差),当两均数相差较大时,不能直接,当两均数相差较大时,不能直接用标准差比较其变异程度的大小,可用用标准差比较其变异程度的大小,可用相对标准偏差比较,其算式为:相对标准偏差比较,其算式为: n RSD%=S/ X100%n同标准差一样,相对标准偏差越小,说明测定结同标准差一样,相对标准偏差越小,说明测定结果的变异就小,反之就大。卫化学检验方法的精果的变异就小,反之就大。卫化学检验方法的精密度就是用相对标准偏差表示的。密度就是用相对标准偏差表示的。n2: 标准误:标准误:描述样本均数的抽样误差,即样本均描述样本均数的抽样误差,
16、即样本均数与总均数的接近程度,称为样均数的标准误。数与总均数的接近程度,称为样均数的标准误。样本数量越多,标准误就小。标准误小表示样本样本数量越多,标准误就小。标准误小表示样本均数与总体均数较接近,总体的可靠性就大。要均数与总体均数较接近,总体的可靠性就大。要保证样本的可靠性,就得增加样本数。其算式为:保证样本的可靠性,就得增加样本数。其算式为:n n Sx = S/nn 例如:已求得水中氯化物含量例如:已求得水中氯化物含量n X= 143.10mg/L,S=5.67mg/L,nn=120,标准误为:标准误为:Sx=5.76/120 =0.52mg/Ln3 . 容量器皿的校正容量器皿的校正n3
17、.1 衡量法:是指容量仪器的某一刻度衡量法:是指容量仪器的某一刻度内放出或容纳的纯水重量的同时记录水内放出或容纳的纯水重量的同时记录水温,查出该水温下的密度,并将称得的温,查出该水温下的密度,并将称得的水重换算成容积。密度一般以克水重换算成容积。密度一般以克/厘米厘米3表示。表示。n3.2 容量比较法容量比较法(重复法重复法):是将经过校:是将经过校正的容量仪器作为标准来校正另一种容正的容量仪器作为标准来校正另一种容量仪器。在要求不太严格的实验中可用量仪器。在要求不太严格的实验中可用此法校正。此法校正。温度密度d温度密度d温度密度d温度密度d100.99841180.99751260.9959
18、1340.99371110.99834190.99735270.99566350.99367120.99826200.99717280.99541360.9934130.99817210.99699290.99515370.99274140.99806220.99679300.99488380.99241150.99794230.99659310.9946390.99206160.99781240.99637320.99431400.99171170.99767250.99614330.99401纯水在纯水在1040间的密度间的密度例:例:5050mlml移液管放出纯水的重量为移液管放出纯水的
19、重量为49.85549.855g, g, 查得查得2323水温下的密度为水温下的密度为0.996560.99656。计算方法计算方法1 1: V=M/d=49.855/0.99656=50.027ml V=M/d=49.855/0.99656=50.027ml 校正值:校正值:50.02750.02750=50=0.0270.027ml ml 计算方法计算方法2 2:0.996560.9965650=49.828 50=49.828 校正值:校正值:49.85549.85549.828=49.828=0.0270.027ml ml 例:在例:在18时由滴定管中放出时由滴定管中放出9.95ml纯
20、水,重量为纯水,重量为9.94g。由表由表 查得查得18时每时每ml纯水重为纯水重为0.99751g, 计算体积为:计算体积为: V=M/d=9.94/0.99751=9.96ml 校正值:校正值:9.969.95=0.01ml 4. 回收率测定:由于样品可能存在有对测定回收率测定:由于样品可能存在有对测定结果产生恒定的正误差和负误差的干扰因素,结果产生恒定的正误差和负误差的干扰因素,回收率是指向样品中加入一定量的标准溶液,回收率是指向样品中加入一定量的标准溶液,然后与样品同时测定,进行对照试验,考察加然后与样品同时测定,进行对照试验,考察加入标准的量是否能定量回收,通过此试验可以入标准的量是
21、否能定量回收,通过此试验可以了解样品中是否有干扰物质存在。回收率用下了解样品中是否有干扰物质存在。回收率用下式计算。式计算。 回收率回收率(%)= 加标试样测定值试样测定值加标试样测定值试样测定值/加标量加标量100% 例:测定涂料中苯系物的回收率例:测定涂料中苯系物的回收率(n=3)组组 分分 本底值本底值加入量加入量测得值测得值回收率回收率(g/mL) (g/ml) (g/mL)(%)苯苯4.187.5011.496.8甲甲 苯苯7.7915.022.195.4二甲苯二甲苯8.7172.081.61014.1 用回收率评价准确度时须注意用回收率评价准确度时须注意: (1) 加标量:加标量:
22、加入标准的量直接影响定结果,加入标准的量直接影响定结果,本底值含量很高,加标量少,测定的精密度起本底值含量很高,加标量少,测定的精密度起决定性作用,导致回收率降低;反之也一样。决定性作用,导致回收率降低;反之也一样。为减少这种影响,加标量与样品含量尽量相等,为减少这种影响,加标量与样品含量尽量相等,但在实际工作中难把握,将增加很多工作量,但在实际工作中难把握,将增加很多工作量,通常只有在方法研制时才使用。在常规工作中通常只有在方法研制时才使用。在常规工作中只能采用较简单的方法来解决,一般是根据分只能采用较简单的方法来解决,一般是根据分析方法测定范围的析方法测定范围的25%。如测定范围是。如测定
23、范围是50g,加标量为加标量为500.25=12.5g。其测定浓度在可其测定浓度在可在方法测定准确度性的较好的范围内,同时加在方法测定准确度性的较好的范围内,同时加标范围比较宽。标范围比较宽。 (2) 加标体积:加标体积:通常情况下,采用加入通常情况下,采用加入的标准溶液用被测样品直接定容。加标的标准溶液用被测样品直接定容。加标体积过大,影响加标样品中本底的浓度,体积过大,影响加标样品中本底的浓度,即加标样品中样品体积的减少,加标体即加标样品中样品体积的减少,加标体积小于测定体积的积小于测定体积的2%时可忽略不计,时可忽略不计,反之则应进行体积效正。加标体积虽然反之则应进行体积效正。加标体积虽
24、然大,但在测定中经处理后不影响最终测大,但在测定中经处理后不影响最终测定体积。定体积。n5. 最低检测质量:指某种特定的最低检测质量:指某种特定的方法能够准确测定被测组的最低质方法能够准确测定被测组的最低质量,相当于标准曲线直线部分最低量,相当于标准曲线直线部分最低的质量的质量,通常以绝对量(通常以绝对量(ng,g)表表示。示。n n6. 最低检测质量浓度:最低检测质量浓度:为最低检测质量所对为最低检测质量所对应的浓度。某种方法在测定某种物质未检出时,应的浓度。某种方法在测定某种物质未检出时,检验报告应写成检验报告应写成最低检测质量浓度。它在统最低检测质量浓度。它在统计时,是以计时,是以1/2
25、最低检测质量浓度参加计算。最低检测质量浓度参加计算。例如,用氟离子选择电极测定饮用水中氟化物例如,用氟离子选择电极测定饮用水中氟化物的最低测质量浓度为的最低测质量浓度为0.2mg/L,当水样中氟当水样中氟化物含量低于时化物含量低于时0.2mg/L,在写检验报告时在写检验报告时应写成应写成G, 且且GG1-/2(n),判断判断Xn为异常值;当为异常值;当GG, 且且GG1/2(n),判断判断X1为异常值;否则判断为异常值;否则判断 没有异常值。没有异常值。 例如:某水样的例如:某水样的6 次分析结果按从小到大顺序次分析结果按从小到大顺序排列如下:排列如下: 40.02, 40.12, 40.16
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