检测限


热门范文 2019-10-02 07:06:11 热门范文
[摘要]第一篇检测限:检出限和定量限3倍信噪比是检出限,10倍信噪比是定量限,这个有必要知道。除此之外,检出限表示方法能测出该物质时的最低浓度。定量限则表示方法能准确定量出该物质的最低浓度。具体来讲:检测限:分析方法在规定实验条件下所能检出被测组分的最低浓度或最低量;定量限:分析方法可定量测定样品中待测

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第一篇检测限:检出限和定量限


3倍信噪比是检出限,10倍信噪比是定量限,这个有必要知道。除此之外,检出限表示方法能测出该物质时的最低浓度。定量限则表示方法能准确定量出该物质的最低浓度。
 
具体来讲:
检测限:分析方法在规定实验条件下所能检出被测组分的最低浓度或最低量;
定量限:分析方法可定量测定样品中待测组分的最低浓度或最低量。
 
※两者的区别在于:
检测限:
检测限指试样在确定的实验条件下,被测物能被检测出的最低浓度或含量。它是限度检验效能指标,无需定量测定,只要指出高于或低于该规定浓度即可。
非仪器分析目视法:
用已知浓度的被测物,试验出能被可靠地检测出的最低浓度或量。
信噪比法:
用于能显示基线噪音的分析方法(仪器分析方法),将已知低浓度试样测出的信号与空白样品测出的信号进行比较,算出能被可靠检测出的最低浓度或量。一般以信噪比3∶1或2∶1时的相应浓度或注入仪器的量确定检测限也可采用标准差法:空白值=0时;
①定背景10次以上,求出标准差σ。
②将σ乘以三倍;
③在工作曲线上求出3σ相对应的浓度X,即为方法的检出值;空白值不等于0;
定量限:
1、指样品中被测物能被定量测定的最低量,结果应具有一定准确度和精密度要求。
2、常用信噪比法确定定量限,一般以信噪比(S/N)为10∶1时相应的浓度或注入仪器的量进行确定,也可用仪器所测空白背景响应标准差(SD)的10倍为估计值,再经试验确定方法的实际测定下限。
 
方法检出限和定量限标准做法
 
什么时候需要进行测定?
检出限(LOD)或定量限(LOQ)的测定通常是在目标物的含量接近于“零”的时候才需要进行测定。当方法应用于所测定的分析物浓度要比定量限大的多时,检出限与定量限评定就显的不是非常有必要了。但是对于那些浓度接近于检出限与定量限的痕量和超痕量测试,常报出“未检出”时,这时检出限或定量限对于风险评估或法规决策则就显得非常的重要。
 
不同的基体需要独立评估其检出限和定量限
 
检出限(LOD)?
对于大多数现代的分析方法检出限(LOD)分为两个部分,方法检出限(MDL)和仪器检出限(IDL)。
方法检出限是在应用在某个具体基体内的分析物的测定,可定义分析物质能在可靠将分析物测定信号区别于特定基体背景(噪音)的最低浓度或量。
换句话说,方法检出限就是方法中测定出大于相关不确定度的最低量(Taylor,1989)。在分析方法检出限(MDL)时需要靠考虑到所有基体的干扰。
 
方法的检出限不应与仪器最低响应值相混淆
 
使用信噪比可作为考察仪器性能的一个有用的指标,但不适用于评估方法检出限。目前大多数的分析都是利用设备进行分析,但每个设备对于所检测的分析物的量都会有一定检出能力。这种检出能力可用仪器检出限(IDL)进行表示。仪器检出限可定义为仪器能将目标物与设备背景相区别或可靠检测的最低量(仪器噪音)。随着灵敏度增加,IDL降低,仪器噪音降低,IDL也降低。
 
可用多种方法确定检出限,罗列出应用评定检出限的一些方法
 
1、基于虚拟(visual)评估LOD:
Visual评估可应用于非仪器方法和仪器分析方法,同时也可应用于定性测试方法的评估。
通过在样品空白中添加已经浓度的分析,后评定能够可靠被检测出的最低浓度值。
在样品空白中加入一系列不同浓度的分析物。在每一个浓度点需要进行约7次的独立测试。各个浓度点的重复性测试应该随机性。对于定性分析,通过绘制阳性百分比(阴性)与浓度之间的响应曲线,检查确定哪个浓度阈值是不可靠的。
 
2、空白标准偏差进行评定LOD
通过分析大量的空白进行评定(推荐20个以上)。样品空白独立测试的次数(n大于10以上),以及加入最低可接受浓度的样品空白测试次数(n大于10次以上)。LOD的可用样品空白平均值值加上3倍标准偏差。(0+3S)
 
3、基于校准曲线的LOD评定
如果LOD数据或与LOD相近的数据无法得到,则可利用校准曲线的参数进行评估。用空白加上空白的3倍偏差,仪器对于空白的响应可用方程截距a表示,仪器响应的标准偏差可用校准曲线的标准偏差Sy/x来表示。故可利用方程yLOD=a+3sy/x=a+bxLOD,则xLOD=3sy/x/b.这个方程广泛应用于分析化学。然而由于这是推断,当浓度接近于期望LOD时,则所测定的数据就会显得不那么可靠,建议当浓度接近于LOD时,需要证明要在合适的置信区间内能够被测定出来(可靠的被测定出来)。
 
4、基于信噪比LOD
由于仪器分析过程都会有背景噪音,常用的方法就是利用已经低浓度的分析物与空白样品的测量信号进行比较,确定出能够可靠测定出的最小的浓度,最典型的可接受的信噪比是2:1或3:1。
 
定量限LOQ
定量限同样是指检测限,然而定量限与LOD是有区别。类似于LOD,LOQ也可以分成两个部分,方法定量限(MQL)和仪器定量限(IQL)
 
方法定量限可定义为在特定基体中在某一可信度(a certain degree)内对分析物能进行可靠确认和定量的最低浓度值。
 
仪器定量限可定义为仪器能够对分析物进行可靠确认和定量的最低浓度值。
 
定量限可以用分析物在样品中的浓度来表示(百分比,ppb)表示。多种惯例采用于LOQ的评估。主要是从其可信性(certainty)考虑(如测试是否基于法规目的,测试不确定度和可接受准则等),最普遍可接受的是将空白加上10倍的重复标准作为LOQ或3倍的LOD(给出了更大的数)或高于方法确认中使用最低加标的50%作为LOQ.为了使数据更加的可信性,LOQ可用10的LOD来表示。在某一特定测试领域其它因素可以应用,那么机构应当将那些现行的因素考虑在内。
 
定量限是在特定的基体和方法评估的,不同机构之间或在同个机构内由于不同设备、技术和试剂不同而有差异。
 
文章转载于实验与分析

第二篇检测限:仪器最低检测限到底怎么做?


“ 由于缺少明确的定义和术语上的混淆,检测限仍是一个有争议的问题。经常有将仪器检测限和方法检测限误用的现象。尽管如此,能被大多数分析工作者接受的概念是:检测限是在一定的置信水平范围,使第一类与第二类误差的可能性在接受范围内,高于分析过程产生的噪声的最小可检测量。
随着分析方法的发展,近年来的分析工作实践已表明,在分析工作中,存在着几类检测限,且每一种检测限均有其本身的含义。这几类检测限分别是:仪器检出限(IDL)、最低检测限(LLD)、方法检测限(MDL)、和定量检测限(LOQ)。
仪器检出限:
对较低的标准溶液进行测量,用重复测量7次的数据计算仪器检出限IDL:IDL=1.645*SD SD就是标准偏差用GC-MS对计算所得的仪器检测限浓度进行分析加以确认,同时信噪比应接近或大于3:1;
方法检出限:
估计方法检出限浓度约为2-5倍IDL,向测量对象(如:涂层、塑胶、金属等)中加入预估方法检出限浓度的标准溶液,根据标准测试方法进行处理,重复测量7次。在99%的置信概率下,方法检出限MDL为:MDL=3.14*SD;
最低检测限: 是在给出的仪器条件下所能测出的最低限度;
最低定量限: 样中的被分析物能够被定量测定的最低量 ;
简单的说,S/N=3时的浓度是检测限,也就是峰高约在基线噪音高的3倍 S/N=10是定量限,也就是峰高约在基线噪音高的10倍时 首先,配制一个较低浓度的对照品溶液,注入液相色谱仪,观察其峰高比基线噪音高多少倍(假设X倍),将该溶液稀释到X/3倍,基本即为该物质的检测限,将该溶液稀释到X/10倍,基本即为该物质的定量限。
计算公式和方法
计算公式为:D=3N/S (1)
式中:N——噪音; S——检测器灵敏度;D——检测限
而灵敏度的计算公式为:S=I/Q (2)
式中:S——灵敏度;I——信号响应值;Q——进样量
将式(1)和式(2)合并,得到下式:D=3N×Q/I (3)
式中:Q——进样量;N——噪音;I——信号响应值。I/N即为该进样量下的信噪比(S/N),该信噪比可通过工作站对图谱进行自动分析获得,一般的色谱或质谱工作站都可进行信噪比分析计算。这样检测限的计算方法就变得非常方便了。
实际计算的两种检出限表示法
实际计算时,检出限有2种表示方法:一种是进样瓶中样品检测限,一种是针对原始样品的方法检出限。
1)对第一种检测限,只要知道进样量和信噪比即可计算。如进样瓶中样品浓度为1 mg/L,在此浓度下的信噪比为300(由工作站分析获得),则其检测限为:D =(3×1 mg L-1)/300 = 0.01 mg/L。也可用绝对进样量表示,若进样体积为10 ul,则其检测限为:D = 3×(1 mgL-1×10 ul)/300 = 0.1 ng。
2)对第二种表示方法,需同时考虑原始样品的取样量和提取样品的定容体积。仍按前述样品计算,若取样量为5克,最后定容体积为5 mL,则方法检测限为:D = 0.01 mgL-1×5 mL/5 g = 0.01 mg/kg。即当原始样品中待检物质的浓度为0.01mg/kg时,若取样量为5g,样品经前处理后定容体积为5mL时,进样瓶中样品的浓度可达 0.01mg/L(假定回收率为100%),此时,在其它给定的分析条件下,能产生3倍噪声强度的信号。在实际检测工作中,第二种表示方法更为常见。
确定检测限时,仪器的噪声和空白值是很重要的依据。在未分析样品时或者分析空白时,分析仪器通常会产生信号即噪声。在实验室分析质量控制程序中要求经常分析空白值,因此某一项目的空白值的均值及其分布即标准差是已知的,由于来自多次重复分析的结果、空白值已经相当精确,而且在正态曲线上分布很窄。
仪器检测限的确定是产生高于平均噪声3个标准差的浓度值,或是产生的信号为5倍信噪比时的标准溶液的浓度值(即产生信号为噪声5倍时,对应的浓度值)。
方法检测限与最低检测限异同点
最低检测限是在多次能产生足够大的信号值的试验中有99%的可能产生可检测信号的组分的量,由反复分析接近零浓度但不超5倍于仪器检测限的标准溶液来确定。将测定的均值的标准差乘以5%概率时,由正态概率表查得的因子是1。645,为使第一类和第二类判断要概率都在5%,将1。645扩大一倍为3。290。
例如,对某一低浓度的标准溶液进行20次测定,其标准差为6ug/L,最低检测限为6×3。290=20 ug/L。
方法检测限与最低检测限不同,被分析的样品经历了整个分析方法的全过程。由于经过如萃取、浓缩等步骤的影响,方法检测限将高于最低检测限。方法检测限的确定是在无显著偏性的情况下,使用校正过的仪器,由有经验的分析者进行全过程分析。
例如,可将某被测组分加入到有关的基体中,并使其浓度与预计方法检测限相接近。重复7次分析,计算标准差(SD),由单侧t分布表查出99%置信水平,自由度f:7-1=6时的t值(t=3。14)。标准差乘以t值的结果即 为所求的方法检测限。
定量检测限对实验室有重要意义,在日常工作中、特定的条件下,有关的标准方法上已经推荐各实验室能达到的最低检测水平为实际的定量检测限。不同的实验室虽然使用相同的分析步骤,相同型号的分析仪器,分析的样品基体相同,但所得出的方法检测限是会不同的,因此实际定量检测限在不同实验室也会是不相同的。美国的水与废水标准分析方法认为实际定量检测限一般为方法检测限的5倍,它是具有可信度的、实用的、日常工作可达到的检测限。用定量检测限报告的数据是可靠的。
小结
说到这儿,可能有人要问了,有没有更直接点的做法呢,毕竟光说原理,对于小白来说,还是不知道怎么做。先说定量限:首先,配制一个较低浓度的对照品溶液,注入液相色谱仪,观察其峰高比基线噪音高多少倍(假设X倍),将该溶液稀释到X/3倍,基本即为该物质的检测限,将该溶液稀释到X/10倍,基本即为该物质的定量限。
再说检测限:您先做标准曲线,然后把最低浓度点的标准品不断稀释进样,直到最低的仪器能准确定量的点,然后连续进样7针(更大的奇数针),然后算出标准偏差,然后乘以3,除以您做的标准曲线的斜率,就得到仪器的检测限。方法检测限是拿仪器检测限除以前处理方法的浓缩比得到。
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第三篇检测限:区分仪器检出限、方法检出限、样品检出限、测定下限。。。


长期以来,各个领域检测人员针对检出限概念、估算方法及在各个不同领域的应用均进行了大量探讨。在实际应用中,仪器检出限、方法检出限及样品检出限及测定下限的概念经常混乱。
 
什么是检出限?
 
1947年,德国人Hkaiser首次提出了有关分析方法检出限的概念,并提出检出限和分析方法的精密度、准确度一样,也是评价一个分析方法测试性能的重要指标。国际纯粹与应用化学联合会(IU-PAC)于1975年正式推行使用检出限的概念及相应估算方法,于1998年又发表了《分析术语纲要》对检出限检出,检出限的定义为:某特定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量,公式表示为: 
欧盟《执行关于分析方法运行和结果解释的欧盟委员会指令》(2002/657/EC)的最新检测限的概念CCα和CCβ检测限(>>α)是指大于等于此浓度限,将以α误差概率得出阳性结论。检测能力(CCβ)是指样品中物质以β误差概率能被检测、鉴别和/或定量的最小含量。对于未建立容许限的物质,检测能力是以1-β可信度能被检测出来的最低浓度。如果容许限已经建立,检测能力就是以1-β可信度能被检测到的容许限浓度。
聊聊检出限的分类
 
1.美国国家标准局的分类
(1)仪器检出限:
即,相对于背景,仪器检测的可靠最小信号。通常用信噪比(S/N) 表示,当(S/N)≥3时,定义为仪器检出限。
(2)方法检出限:
即,某方法可检测的最小浓度。通常用外推法可以求得。即,在低浓度范围内选三个浓度(C1、C2、C3) ,对每一浓度水平分别重复测定,求出各浓度水平的标准偏差 S1、S2、S3,用线性回归法做出拟合曲线,延长该线与纵坐标相交于S0(浓度为零时空白样品的标准偏差)。3S0则定义为方法检出限。
(3)样品检出限:
指相对于空白可检测的样品的最小含量。它定义为三倍空白标准偏差,即,3σ空白(或3S空白)。
 
2.国内检出限分类
国内有研究人员刘菁和冉敬等也把检出限分类为仪器检出限、方法检出限和样品检出限。田强兵将检出限分为了仪器检出限、方法检出限和仪器的测定下限和方法的测定下限。
 
检出限的介绍及影响因素
 
1.仪器的检出限
仪器检出限是指在规定的仪器条件下,当仪器处于稳定状态时,仪器本身存在着的噪音引起测量读数的漂移和波动。仪器检出限的水平可对同类仪器之间的信噪比、检测灵敏度、信号与噪音相区别的界限及分析方法进行测量所能达到的最低限度等方面提供依据。仪器的检出限的物理含义为:在一定的置信范围内能与仪器噪音相区别的最小检测信号对应的待测物质的量。通过配制一定浓度的稀溶液12份进行测量,可用下式计算:
2.方法的检出限
方法的检出限是指一个给定的分析方法在特定条件下能以合理的置信水平检出被测物的最小浓度,它是表征分析方法的最主要的参数之一。分析方法随机误差的大小不但与仪器噪声有关,而且决定了方法全过程所带来的误差总和,与样品性质、预处理过程都有关系。为了能反映分析方法在整个分析处理过程的误差,可采用已知结果的标准物质或样品按照分析步骤进行测量,通过分析12份已知结果的实际样品来计算方法的检出限,计算公式如下:
3.样品的检出限
即,单个样品的检出限,指相对于空白可检测的样品的最小含量。故只有当空白含量为零时,样品检出限才等于方法检出限。一方面空白含量往往不为零,由于空白含量及其波动的存在,尽管方法检出限通过外推法可能求得很低的浓度( 或含量),实际上样品检出限可能要比方法检出限大得多;另一方面分析方法检出限采用的是一系列标准物质,基体各不相同,因此只能是一类型样品的平均检出限,并非严格适用于单个样品。对于单个样品确定检出限,必须固定样品基体,即,样品检出限的确定应使用样品本身,采取标准加入法作出和方法检出限类似的曲线,使用外推法进行计算。
正因为如此,在实际使用中,样品检出限要比方法检出限要有意义得多。当被测样品种类变化或测定所用试剂和环境变化时,即使使用同一分析方法,样品检出限可能相差很大。在痕量分析时,测量结果的可靠性在很大程度上取决于空白值的大小及空白值的波动情况。设Wt代表被测样品的总值,Wb代表空白值,则被测组分的含量( Wt-Wb)与检测可靠性的关系如表1所示(表中“σ空白”为测定分析空白时的标准偏差)。
4.空白对检出限的影响
在分析化学中,空白值可分为试剂空白、接近空白与真实空白。真实空白是完全不含待测物质,其它组分与待测样品完全相同的一种分析样品,且按照待测样品的全部分析程序,测定空白试样。但在实际分析中,许多分析工作者使用试剂空白或接近空白,试剂空白:按照真实空白的加入顺序和操作方法混合本实验所需的全部试剂。接近空白: 在试剂空白中加入检出限2倍或3倍的待测物质。由此可见,真实空白的基体较复杂,所以它的值高于试剂空白和接近空白。在分析中应尽量使用真实空白,它更体现了体系的特征。
 
5.仪器的测定下限和方法的测定下限
检出限只能粗略的表征体系性能,仅是一种定性的判断依据,通常不能用于真实分析。测定下限则是痕量或微量分析定量测定的特征指标。仪器的测定下限表示仪器进行定量分析时所能达到的最低界限,是指在高置信度下测定物质的最低浓度或量,其计算公式同式(2)只是一般取K=6,即DD=。在高置信度下,用特定分析方法能够准确定量测定的待测物质最小浓度或量,称为该分析方法的测定下限。其计算公式同式(3) ,计算时一般
小结
当以检出限作为分析方法和分析仪器比较标准时,应约定统一的检出限计算方法$测定下限反映出分析方法能准确地定量测定低浓度水平待测物质的极限值$随着实验测试技术的不断进步,痕量分析逐步成为实验室最主要的工作。针对痕量分析方法以及一些基本应用理论的研究也愈发重要。因此,为适应检验测试工作实际需要,应当对检出限的计算方法进行优化统一,从而不断促进实验测试技术的发展。
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