指在限定误差范围满足预定要求的前提下,特定方法的测定下限至测定上限之间的浓度范围。在此范围内能够准确地测定待测物质的浓度或量。
最佳测定范围应小于方法的适应范围。对测量结果的精密度(通常以相对标准偏差表示)要求越高,相应的最佳测定范围越小。
方法的线性范围是指信号与样品浓度呈线性的工作曲线直线部分。通常把相当于10倍空白的标准偏差相应的浓度定为方法的线性范围的定量检测下限。取工作曲线中高浓度时,弯曲处作为方法的线性范围的定量检测上限。
好的分析方法要有宽的线性范围。有的分析方法线性范围只有一个数量级,有的分析方法线性范围可达5~6个数量级。同一分析方法可用常亮、微量、痕量的物质分析。
校准曲线包括标准曲线和工作曲线,前者用标准溶液系列直接测量,没有经过预处理过程,这对于样品往往造成较大误差;而后者所使用的标准溶液经过了与样品相同的消解、净化、测量等全过程。
凡应用校准曲线的分析方法,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,绘制准确的校准曲线,直接影响到样品分析结果的准确与否。此外,校准曲线也确定了方法的测定范围。
同一系列被测物质标准溶液,按照标准方法规定的步骤,将被测物质转变为有色溶液。制备好的标准系列和空白,在方法选定的波长下,测定吸光度。已被测物质浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
对标准系列,溶液以纯溶剂为参比进行测量后,应先做空白校正,然后绘制标准曲线。
标准溶液一般可直接测定,但如式样的预处理较复杂致使污染或损失不可忽略时,应和试样同样处理后再测定,
校准曲线的斜率常随环境温度、试剂批号和贮存时间等实验条件的改变而变动。
因此,在测定试样的同时,绘制校准曲线最为理想,否则应在测定试样的同时,平行测定零浓度和中等浓度标准溶液各两份,取均值相减后与原校准曲线上的相应点核对,其相对差值根据方法精密度不得大于5%~10%,否则应重新绘制校准曲线。
1)线性检验:即检验校准曲线的精密度。对于以4~6个浓度单位所获得的测量信号值绘制的校准曲线,分光光度法一般要求其相关系数 | r | ≥0.9990,否则应找出原因并加以纠正,重新绘制合格的校准曲线。
2)截距检验:即检验校准曲线的准确度,在线性检验合格的基础上,对其进行线性回归,得出回归方程y=a+bx ,然后将所得截距a与0作t检验,当取95%置信水平,经检验无显著性差异时,a可做0处理,方程简化为y=bx,移项得x=y/b。在线性范围内,可代替查阅校准曲线,直接将样品测量信号值经空白校正后,计算出试样浓度。
当a与0有显著性差异时,表示校准曲线的回归方程计算结果准确度不高,应找出原因予以校正后,重新绘制校准曲线并经线性检验合格。在计算回归方程,经截距检验合格后投入使用。
回归方程如不经上述检验和处理,就直接投入使用,必将给测定结果引入差值相当于解决a的系统误差。
3)斜率检验:即检验分析方法的灵敏度,方法灵敏度是随实验条件的变化而改变的。在完全相同的分析条件下,仅由于操作中的随机误差导致的斜率变化不应超出一定的允许范围,此范围因分析方法的精度不同而异。例如,一般而言,分子吸收分光光度法要求其相对差值小于5%,而原子吸收分光光度法则要求其相对差值小于10%等等。
被测物转变为有色溶液的反应称为显色反应或发色反应。显色反应的介质PH条件、显色剂用量、显色反应的时间和温度、为消除共存物干扰而加入的掩蔽剂、甚至加试剂的顺序,都要按照方法步骤的要求执行。有时,标准系列虽然不像实际试样那样组成复杂,但仍要求与试样进行同样的处理步骤,以便控制校准曲线上的数据点的空白、回收率等因素。
建立校准曲线时,测量吸光度的参比有两种选择。
第一种方法用纯溶剂作参比,两个比色皿都放溶剂时,“样品比色皿”的吸光度测定值为比色皿成对性校正值,此后所有样品吸光度测定值都须扣除此值,进行校正。然后,以纯溶剂为参比,测定空白及标准系列的吸光度,绘制校准曲线。
第二种方法直接用空白为参比。当两个比色皿都放空白时,测定比色皿成对性校正值,然后测定标准系列的吸光度,绘制校准曲线。两种方法得到的两条校准曲线互相平行,但第一种方法可测定空白的水平,后一种方法不能测定空白,理论上校准曲线通过原点。若空白为零,两条校准曲线重合。无论用什么作参比,实样测定时应该使用与建立校准曲线相同的比色皿和同样的参比。
比色皿的成对性校正对于使用已久的比色皿是必要的,尤其是测量吸光度很小的样品时,校正可保证测量值的可靠性和重复性。
主要是由空气中的污染气体和沉降微粒引起的。普遍 中每立方米空气中含有数百微克的微粒。这些微粒含有多种元素,因而可引起多种和痕量元素的玷污。来自环境的玷污不但显著,而且变动性大。应采取局部或整个 的防尘与空气净化措施。
试剂对样品的玷污随试剂用量而变化。对一定的试剂用量是恒定的。样品处理过程中用量最多的是水和酸。
贮存、处理样品所用的一切器皿,如烧杯、瓶子、过滤器、研钵等,由于其材质不够纯或者未洗涤干净均可能玷污样品。在痕量分析中应选用高纯惰性材料制成的器皿,并运用合适的清洗技术。聚四氟乙烯、透明的合成石英的高压聚乙烯是比较合适的器皿材料。
分析测试者用手触摸样品可引起多种元素的玷污;分析测试者的化妆品常常不知不觉地带来许多元素的玷污;分析测试者使用的内服和外用药物也常常玷污样品;以及分析测试者若不注意个人卫生也会引起样品的玷污。所以,分析测试者不但要具有正确熟练的操作技巧,而且要知道自身对样品可能带来什么玷污,以采取消除玷污的必要措施。
空白值波动较大,往往在百分之几十,甚至百分之几百的水平上波动。因而痕量与超痕量分析中,扣除空白是比较困难的,也是不可靠的。可靠并行之有效的方法是把分析空白降至可以忽略不记的程度,同时在分析过程中作空白的平行测定,以监视分析过程。若分析空白明显的超过正常值,则表明本次分析测定过程有严重的玷污,平行样品的测定结果不可靠。
在分析空白主要来自试剂的玷污时,空白值比较稳定,若有必要,可以扣除空白值。为获得可靠的空白值,应进行多次重复测定,算出空白值及其置信限:B ±t0.95(SB/n2)。
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