分析化学中的质量保证与质量控制.ppt
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1、分分分分 析析析析 化化化化 学学学学质量保证与质量控制4.1 质量保证与质量控制概述质量保证与质量控制概述一、分析结果的可靠性一、分析结果的可靠性二、分析方法的可靠性二、分析方法的可靠性三、质量保证的工作内容三、质量保证的工作内容代表性代表性 分析结果的代表性在很大程度上取决于试样分析结果的代表性在很大程度上取决于试样的代表性的代表性,因此,要使分析结果有意义,就必须,因此,要使分析结果有意义,就必须在整个取样过程中使获得的分析试样具有时间、在整个取样过程中使获得的分析试样具有时间、地点和环境影响等因素的代表性地点和环境影响等因素的代表性准确性准确性 反应分析方法或测量系统存在的系统误差的综
2、合反应分析方法或测量系统存在的系统误差的综合指标,它指标,它决定决定着着分析结果的可靠性分析结果的可靠性。评价准确性的方。评价准确性的方法有法有标准试样分析标准试样分析、回收率测定回收率测定、不同方法比较不同方法比较精密性精密性 表示测定值有无良好的重现性(表示测定值有无良好的重现性(“室内精密度室内精密度”)和再现性()和再现性(“室间精密度室间精密度”),它),它反映分析方反映分析方法或测量系统存在的随机误差的大小法或测量系统存在的随机误差的大小重现性:重现性:以绝对偏差和相对偏差表示以绝对偏差和相对偏差表示 主要用于主要用于实验室内部实验室内部的质量控制的质量控制再现性:再现性:以相对平
3、均偏差表示以相对平均偏差表示 主要用于主要用于实验室间实验室间的质控考核或的质控考核或实验室间实验室间 的相互检验的相互检验注意注意 分析结果的精密度与试样中待测物质的浓度水分析结果的精密度与试样中待测物质的浓度水 平有关平有关 精密度可以因为与测定有关的实验条件的改变精密度可以因为与测定有关的实验条件的改变 而有所变动而有所变动 标准偏差的可靠程度受测量次数的影响标准偏差的可靠程度受测量次数的影响 质量保证和质量控制中通常以分析标准溶液的质量保证和质量控制中通常以分析标准溶液的 办法来了解方法的精密度办法来了解方法的精密度可比性可比性 用不同分析方法测定同一试样时,所得结果用不同分析方法测定
4、同一试样时,所得结果的吻合程度的吻合程度 各实验室内对同一试样的分析结果可比;各实验室内对同一试样的分析结果可比;各实验室间队同一试样的分析结果可比;各实验室间队同一试样的分析结果可比;相同项目在没有特殊情况是,历年同期数据相同项目在没有特殊情况是,历年同期数据 可比可比 要求:要求:完整性完整性 强调工作总体规划的切实完成,即保证按预强调工作总体规划的切实完成,即保证按预期计划取得有系统性和连续性的有效试样,而且期计划取得有系统性和连续性的有效试样,而且无缺漏地获得这些试样的分析结果及有关信息无缺漏地获得这些试样的分析结果及有关信息 人们常说:人们常说:“错误的数据比没有数据更可怕,因错误的
5、数据比没有数据更可怕,因为它会导致一系列错误的结论。为它会导致一系列错误的结论。”因此,分析数据只因此,分析数据只有达到代表性、准确性、精密性、可比性和完整性,有达到代表性、准确性、精密性、可比性和完整性,才是真正正可靠的,也才能在使用中具有权威性和法才是真正正可靠的,也才能在使用中具有权威性和法律性律性灵敏度灵敏度(sensitivity)指某方法对单位浓度或单位量待测物质变化指某方法对单位浓度或单位量待测物质变化所产生的响应量的变化程度。它可以用仪器的响所产生的响应量的变化程度。它可以用仪器的响应量或其他指示量与对应的待测物质的浓度或量应量或其他指示量与对应的待测物质的浓度或量之比来描述。
6、在一定的实验条件下,灵敏度具有之比来描述。在一定的实验条件下,灵敏度具有相对的稳定性相对的稳定性检出限检出限(detection limit)指某特定分析方法在给定的置信度内可从试样中指某特定分析方法在给定的置信度内可从试样中检出待测物质的最小浓度或最小量。它除了与分析中检出待测物质的最小浓度或最小量。它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 声水平有关声水平有关仪器检出限:仪器检出限:指产生的信号比仪器噪音大指产生的信号比仪器噪音大3倍倍 的待测物质的浓度,但不同仪器的待测物质的浓度,但不同仪器 检出限定义有所差别检出限定义有
7、所差别方法检出限:方法检出限:指当用一完整的方法,在指当用一完整的方法,在99%置信度置信度 内,产生的信号不同于空白中被测物内,产生的信号不同于空白中被测物 质的浓度质的浓度 灵敏度和检出限是两个从不同角度表示检测器对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明检测器性能越好空白值空白值(blank value)指除了不加试样外,按照试样分析的操作手续指除了不加试样外,按照试样分析的操作手续和条件进行实验得到的分析结果。它和条件进行实验得到的分析结果。它全面地反映全面地反映了分析实验室
8、和分析人员的水平了分析实验室和分析人员的水平。当试样中待测物质与空白值处于同一数量级时,当试样中待测物质与空白值处于同一数量级时,空白值的大小及其波动性对试样中待测物质分析空白值的大小及其波动性对试样中待测物质分析的准确度影响很大,直接关系到报出测定下限的的准确度影响很大,直接关系到报出测定下限的可信程度。可信程度。以引入杂质为主的空白值,其大小与波动无直以引入杂质为主的空白值,其大小与波动无直接关系;而以污染为主的空白值,其大小与波动接关系;而以污染为主的空白值,其大小与波动的关系密切的关系密切测定限测定限定量范围的两端,分别为测定上限与测定下限定量范围的两端,分别为测定上限与测定下限测定上
9、限:测定上限:在测定误差能满足预定要求的前提下,用特在测定误差能满足预定要求的前提下,用特 定方法能够准确地定量测量待测物质的最大定方法能够准确地定量测量待测物质的最大 浓度或量。对没有(或消除了)系统误差的浓度或量。对没有(或消除了)系统误差的 特定分析方法的精密度要求不同,测定上限特定分析方法的精密度要求不同,测定上限 也将不同也将不同测定下限:测定下限:在测定误差能满足预定要求的前提下,用特定方在测定误差能满足预定要求的前提下,用特定方 法能准确地定量测定待测物质的最小浓度或量。法能准确地定量测定待测物质的最小浓度或量。在没有(或消除了)系统误差的前提下,分析在没有(或消除了)系统误差的
10、前提下,分析 方法的精密度要求越高,测定下限高于检出限方法的精密度要求越高,测定下限高于检出限 越多越多反映了分析方法能准确地定量测定低浓度水平待反映了分析方法能准确地定量测定低浓度水平待测物质的极限可能性测物质的极限可能性最佳测定范围最佳测定范围 亦称有效测定范围。指在测定误差能满足预亦称有效测定范围。指在测定误差能满足预定要求的前提下,特定方法的测定下限至测定上定要求的前提下,特定方法的测定下限至测定上限之间的浓度范围。限之间的浓度范围。对测量结果的精密度要求越对测量结果的精密度要求越高,相应最佳测定范围越小高,相应最佳测定范围越小校准曲线校准曲线(calibration curve)描述
11、待测物质浓度或量与相应的测量仪器响描述待测物质浓度或量与相应的测量仪器响应或其他指示量之间的定量关系曲线。凡应用校应或其他指示量之间的定量关系曲线。凡应用校准曲线的分析方法,都是在样品测得信号值后,准曲线的分析方法,都是在样品测得信号值后,从校准曲线上查得其含量(或浓度)。因此,从校准曲线上查得其含量(或浓度)。因此,绘绘制校准曲线的准确与否,将直接影响到试样分析制校准曲线的准确与否,将直接影响到试样分析结果的准确性结果的准确性。此外,校准曲线也确定了方法的。此外,校准曲线也确定了方法的测定范围测定范围标准曲线:标准曲线:用没有经过试样的预处理过程的标用没有经过试样的预处理过程的标 准溶液系列
12、直接测量的曲线准溶液系列直接测量的曲线 对于基体复杂的试样往往造成较大误差对于基体复杂的试样往往造成较大误差工作曲线:工作曲线:用经过与试样相同的消解、净化、测量用经过与试样相同的消解、净化、测量 等全过程的标准溶液系列测量所得曲线等全过程的标准溶液系列测量所得曲线 通常校准曲线可以将仪器响应值与待测物质的浓通常校准曲线可以将仪器响应值与待测物质的浓度定量的联系起来,以校准曲线的斜率来度量灵敏度度定量的联系起来,以校准曲线的斜率来度量灵敏度加标回收率加标回收率(recovery)指在测定试样的同时,在同一试样的子样中指在测定试样的同时,在同一试样的子样中加入一定量的标准物质进行测定,并将其测定
13、结加入一定量的标准物质进行测定,并将其测定结果扣除试样的测定值,以此来计算回收率。它可果扣除试样的测定值,以此来计算回收率。它可以以反映分析结果的准确度反映分析结果的准确度。当按照平行加标进行。当按照平行加标进行回收率测定时,所得结果既可以反映分析结果的回收率测定时,所得结果既可以反映分析结果的准确性,也可以判断其精密度准确性,也可以判断其精密度注意注意 加标物的形态应与待测物的形态相加标物的形态应与待测物的形态相 同同 加标量应与试样中所含待测物的量加标量应与试样中所含待测物的量 控制在形同的范围内控制在形同的范围内 当试样中待测物浓度高于校准曲线中间浓度时,加当试样中待测物浓度高于校准曲线
14、中间浓度时,加 标量应控制在待测物浓度的半量标量应控制在待测物浓度的半量 加标后的测定值不应超出方法的测量上限的加标后的测定值不应超出方法的测量上限的90%在任何情况下,加标量均不得大于待测物含量的在任何情况下,加标量均不得大于待测物含量的3 倍倍 加标量尽量与试样中待测物含量相等或相近,加标量尽量与试样中待测物含量相等或相近,并且注意其对试样容积、环境的影响并且注意其对试样容积、环境的影响 当试样中待测物含量接近方法检出限时,加标量当试样中待测物含量接近方法检出限时,加标量 应控制在校准曲线的低浓度范围应控制在校准曲线的低浓度范围 由于加标样和试样的分析条件完全相同,其由于加标样和试样的分析
15、条件完全相同,其 中干扰物质和不正确操作等因素所导致的效中干扰物质和不正确操作等因素所导致的效 果相等。当以其测定结果的差计算回收率果相等。当以其测定结果的差计算回收率 时,常不能准确反映试样测定结果的实际差时,常不能准确反映试样测定结果的实际差 错错干扰试验干扰试验 针对实际试样中可能存在的共存物,检验其是否针对实际试样中可能存在的共存物,检验其是否对测定有干扰,并了解共存物的最大允许浓度。干扰对测定有干扰,并了解共存物的最大允许浓度。干扰可能导致正或负的系统误差,与待测物浓度和共存物可能导致正或负的系统误差,与待测物浓度和共存物浓度大小有关。因此,干扰试验应选择两个(或多个)浓度大小有关。
16、因此,干扰试验应选择两个(或多个)待测物浓度值和不同水平的共存物浓度的待测物浓度值和不同水平的共存物浓度的 溶液进行试验测定溶液进行试验测定质量保证系统质量保证系统 质量保证是在影响数据有效性的所有方面采质量保证是在影响数据有效性的所有方面采取一系列的有效措施,将误差控制在一定的允许取一系列的有效措施,将误差控制在一定的允许范围内,是范围内,是对整个分析过程的全面质量管理对整个分析过程的全面质量管理。它。它包括了保证分析数据正确可靠的全部活动和措施包括了保证分析数据正确可靠的全部活动和措施质量保证内容质量保证内容 人员素质、分析方法的选定、布点采样方案和人员素质、分析方法的选定、布点采样方案和
17、措施、实验室内质量控制、实验室间质量控制、数措施、实验室内质量控制、实验室间质量控制、数据处理和报告审核等一系列质量保证措施和技术要据处理和报告审核等一系列质量保证措施和技术要 求求质量保证的实施质量保证的实施 建立质量保证管理体系;建立质量保证管理体系;提高人员素质,实行考核持证上岗;提高人员素质,实行考核持证上岗;重视质量保证的基础工作重视质量保证的基础工作4.2 分析全过程的分析全过程的 质量保证与质量控制质量保证与质量控制一、分析前的质量保证与质量控制一、分析前的质量保证与质量控制二、分析中的质量保证与质量控制二、分析中的质量保证与质量控制三、分析后的质量保证与质量控制三、分析后的质量
18、保证与质量控制四、质量控制的标准化操作程序四、质量控制的标准化操作程序五、实验室质量保证体系五、实验室质量保证体系 确保采集的试样在空间、时间及环境条件上的确保采集的试样在空间、时间及环境条件上的 合理性和代表性合理性和代表性 保证试样的真实性,在分析之前不发生物理化保证试样的真实性,在分析之前不发生物理化 学性质的变化学性质的变化分析前分析前采样过程的质保与质控采样过程的质保与质控基本要求基本要求 加强试样采集、运输、交接等记录管理,保证其真实、可加强试样采集、运输、交接等记录管理,保证其真实、可 靠、准确,同时要随时注意进行试样跟踪观察,靠、准确,同时要随时注意进行试样跟踪观察,确保其代表
19、性确保其代表性 具有与开展的工作相适应的有关的试样采集的文件化具有与开展的工作相适应的有关的试样采集的文件化 程序和相应的统计技术程序和相应的统计技术 建立并保证切实贯彻执行的有关试样采集管理的规章制建立并保证切实贯彻执行的有关试样采集管理的规章制 度,严格执行试样采集规范和统一的采样方法度,严格执行试样采集规范和统一的采样方法 所有采样人员必须经过采样技术、试样保存、处置和贮运所有采样人员必须经过采样技术、试样保存、处置和贮运 等方面的技术训练,并已切实掌握并能熟练运用相关技术等方面的技术训练,并已切实掌握并能熟练运用相关技术 保证采样质量保证采样质量 有明确的采样质量保证责任制度和措施,确
20、保试样的采集、有明确的采样质量保证责任制度和措施,确保试样的采集、贮存、处理、运输过程中,试样不致变质、损坏、混淆贮存、处理、运输过程中,试样不致变质、损坏、混淆控制措施控制措施(以环境水样的采集为例)(以环境水样的采集为例)现场空白现场空白:在采样现场以纯水作试样,按照测:在采样现场以纯水作试样,按照测 定项目的采样方法和要求,与试样定项目的采样方法和要求,与试样 相同条件下装瓶、保存、运输,直相同条件下装瓶、保存、运输,直 至送交实验室分析至送交实验室分析 通过将现场空白与室内空白测定结果相对照,可以掌握采通过将现场空白与室内空白测定结果相对照,可以掌握采样过程中操作步骤和环境条件对试样质
21、量影响的状况样过程中操作步骤和环境条件对试样质量影响的状况运输空白运输空白:以纯水作试样,:以纯水作试样,从实验室到采样现场又从实验室到采样现场又 返回实验室返回实验室。每批试样至少有一个运输。每批试样至少有一个运输 空白样空白样 可以同来测定试样运输、现场处理和贮存期可以同来测定试样运输、现场处理和贮存期间或容器带来的总玷污间或容器带来的总玷污现场平行样现场平行样:在控制采样操作和条件一致的情:在控制采样操作和条件一致的情 况下,采集平行双样送实验室分况下,采集平行双样送实验室分 析析测定结果可以反映采样与实验室测定的精密度测定结果可以反映采样与实验室测定的精密度现场加标样现场加标样:取一组
22、现场平行样,将:取一组现场平行样,将实验室配制的一实验室配制的一 定浓度的被测物质的标准溶液定浓度的被测物质的标准溶液,等量加,等量加 入到其中一份已知体积的水样中,另一入到其中一份已知体积的水样中,另一 份不加标,然后按试样要求进行处理,份不加标,然后按试样要求进行处理,送实验室分析送实验室分析 通过将测定结果与实验室加标样的结果进通过将测定结果与实验室加标样的结果进行对比,可以掌握测定对象在采样、运输过程行对比,可以掌握测定对象在采样、运输过程中准确度的变化状况中准确度的变化状况现场质控样现场质控样:将标样与试样基体组分接近的标:将标样与试样基体组分接近的标 准控制样带到采样现场,按试样准
23、控制样带到采样现场,按试样 要求处理后与试样一起送实验室要求处理后与试样一起送实验室 分析分析采样设备、材料空白采样设备、材料空白:用纯水浸泡采样设备及材料作:用纯水浸泡采样设备及材料作 为试样为试样可以用来检验采样设备、材料的玷污状况可以用来检验采样设备、材料的玷污状况防污染措施防污染措施 采样器、试样瓶等按规定的洗涤方法洗净采样器、试样瓶等按规定的洗涤方法洗净 用于分装有机化合物的试样容器,洗涤后用用于分装有机化合物的试样容器,洗涤后用 Teflon或铝箔盖内衬或铝箔盖内衬 采样人员的手必须保持清洁,采样时不能用手或采样人员的手必须保持清洁,采样时不能用手或 手套接触试样瓶的内壁和瓶盖手套
24、接触试样瓶的内壁和瓶盖 试样瓶须置于清洁环境中,以防尘、防污、防烟试样瓶须置于清洁环境中,以防尘、防污、防烟 雾雾分析中分析中实验室的质保与质控实验室的质保与质控实验室质量保证实验室质量保证人员的技术能力人员的技术能力:随着现代分析仪器的应用,对人:随着现代分析仪器的应用,对人 员的专业水平要求更高。因此,员的专业水平要求更高。因此,实验室应不断地对各类技术人员实验室应不断地对各类技术人员 继续进行业务技术培训继续进行业务技术培训仪器设备管理与定期检查仪器设备管理与定期检查:根据分析测试任务需求,选择适当的仪器设备。根据分析测试任务需求,选择适当的仪器设备。并且,认真进行仪器设备检定、标识、校
25、准,使仪并且,认真进行仪器设备检定、标识、校准,使仪器设备产生误差的因素处于控制之下,以确保得到器设备产生误差的因素处于控制之下,以确保得到 合乎质量要求的分析数据合乎质量要求的分析数据实验室的基础条件实验室的基础条件:建立一套完整的技术管理与质量管理制度建立一套完整的技术管理与质量管理制度 保持实验室整洁、安全的操作环境,通风良好,保持实验室整洁、安全的操作环境,通风良好,布局合理,相互干扰的分析项目不在同一实验布局合理,相互干扰的分析项目不在同一实验 室内室内例如:例如:分析天平室分析天平室避光、防震、防尘、防腐蚀性气体避光、防震、防尘、防腐蚀性气体 和避免空气对流和避免空气对流 化学试剂
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- 关 键 词:
- 分析化学 中的 质量保证 质量 控制
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