光谱分析中空白与检出限的讨论
光谱实验室980220光谱分析中空白与检出限的讨论
王晓凤
(河北师范大学实验中心石家庄市裕华路1号050016)
刘鸿皋
(河北师范大学化学系石家庄市050016)
王树松
(河北省计划生育研究所石家庄市050071)
摘要
摘要
空白、检出限是分析化学中两个基本概念。本文拟从痕量分析的要求出发，以理论与实验数据结合的方式对几种空白及它们对检出限的影响进行了讨论。
关键词真实空白，试剂空白，接近空白，检出限。
1前言
检出限表示分析方法、分析体系检测功能优劣的一个重要指标。它的含义是：在确定的分析体系中可以检测的元素最低浓度或含量。它属于定性范畴。若被测元素在分析试样中的含量高于检出限，则它可以被检出；反之，则不能检出。检出限受空白值大小及标准偏差的影响。本文通过大量的实验，比较三种空白的大小，并从检出限的角度讨论试剂空白、接近空白与真实空白的区别和联系。
2检出限、空白的定义
IUPAC于1975年推荐［1］检出限的定义：“检出限以浓度(或质量)表示，指由特定的分析方法能够合理地检测出的最小分析信号xL求得的最低浓度cL(或质量qL)”，表达式为：
cL(或qL)=(xL-b)/m=KSb/m
(1)
式中m为分析校准曲线在低浓度范围内的斜率；b为空白平均值；Sb为空白标准偏差。测定次数为20次，IUPAC建议K=3作为检出限计算标准。
AMC(分析方法委员会)推荐真实空白［2］。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，它有时很难得到。许多分析工作者使用试剂空白或接近空白。不同学者对接近空白有不同的定义，文献［3］认为应该使用待测物浓度不大于5倍的检出限，黄本立先生认为分析元素的含量为检出限的2-3倍［4］。
3实验部分
3.1仪器和试剂
PE公司LAMBDA-17紫外可见分光光度计，FX-3900PV计算器。
标准溶液：配制所需浓度的Mn(Ⅶ)标准溶液，EDTA溶液，高碘酸钠溶液，(NH4)2S2O8溶液。
3.2实验方法
实验条件及溶液的配制参照文献［5］。
本文的真实空白是由真实钢样用EDTA褪色得到，并严格按照待测样品的全部分析程序测定。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。
3.3实验结果
4结果与讨论
1)
真实空白基体较复杂，所以它的值高于试剂空白和接近空白。低碳钢和20MnTiB钢中锰的测定［(NH4)2S2O8氧化］，真实空白比试剂空白高一个数量级。在分析中应尽量使用真实空白，它更体现了体系的特征。
2)
由于表1中三种空白及校准曲线较稳定，三种空白得到的检出限无显著性差异(根据文献［6］,检出限相差两倍以内，认为无显著性差异)。从检出限的角度，说明真实空白及校准曲线稳定时，接近空白、试剂空白可以代替真实空白。
3)
氧化剂的改变(其它条件均未变化)对空白值有较大影响，检出限发生变化。说明空白值和检出限与整个分析体系有关，即与分析方法、样品来源、环境、仪器、试剂、人员等有关。AMC将“分析体系”引入检出限，更能客观地说明体系的检测特性。
4)
在痕量分析中，由于被测元素的浓度常常接近于检出限，所得的分析信号值与空白信号值处于同一数量级。因此空白值的大小及波动直接影响着检出限，同时，空白值的大小也影响着测定结果的精密度［7］和测定限(指定量分析实际可以达到的极限)。所以，降低分析体系的空白值的大小及波动性将会使体系多种指标得到改善。
①联系人，电话：(0311)7044327
收稿日期：1997-11-16
5参考文献
［1］IUPAC.Nomendature,Symbols,Units and Their Usage in Spectrochemical
Analysis(一Ⅱ).Data Interpretation.Pure and Applied
Chemistry,1976,45:99-103.
［2］张克荣，罗永义译，秋成校.检出限的准确性或不准确性.分析化学译刊，1988，12：4-7.
［3］Parker C R.Water Analysis by Atomic Absorption
Spectroscopy.Varian-Techtron,1972.19.
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［7］江祖成.痕量分析Ⅱ：痕量分析中的检出限、精密度与准确度.痕量分析，1986，2(4)：24-39.
Discussion on Blank and the Detection Limit in Spectum Analysis
WANG Xiaofeng
(Laboratory Center,Hebei Normal University,No.1 Yuhuazhong Lu Shijiazhuang
050016,P.R.China)
LIU Honggao
(Department of Chemistry,Hebei Normal University,Shijiazhuang
050016,P.R.China)
WANG Shusong
(Hebei Family Planning Institute,Shijiazhuang 050071,P.R.China)
Abstract
Blank and the detection limit are important parameters in spectrometry.
Based on trace analysis,three kinds of blanks and the relation between
blanks and the detection limit are discussed with experiment results and
in theories.
Key words Field Blank,Reagent Blank,Approximate Blank,Detection Limit.
各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法!!!紫外吸收光谱UV分析
各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法！！！ 紫外吸收光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息 质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e 分离 谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e 的变化提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息气相色谱法GC 分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据；峰面积与组分含量有关反气相色谱法IGC 分析原理：探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力谱图的表示方法：探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线提供的信息：探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数裂解气相色谱法PGC 分析原理：高分子材料在一定条件下瞬间裂解，可获得具有一定特征的碎片谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：谱图的指纹性或特征碎片峰，表征聚合物的化学结构和几何构型凝胶色谱法GPC 分析原理：样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大分子先流出谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：高聚物的平均分子量及其分布热重法TG 分析原理：在控温环境中，样品重量随温度或时间变化谱图的表示方法：样品的重量分数随温度或时间的变化曲线提供的信息：曲线陡降处为样品失重区，平台区为样品的热稳定区热差分析DTA 分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，由于二者导热系数不同产生温差，记录温度随环境温度或时间的变化 谱图的表示方法：温差随环境温度或时间的变化曲线提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息示差扫描量热分析DSC 分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，记录维持温差为零时，所需能量随环境温度或时间的变化 谱图的表示方法：热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息静态热―力分析TMA 分析原理：样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化谱图的表示方法：样品形变值随温度或时间变化曲线提供的信息：热转变温度和力学状态
波谱解析4标准答案
波谱解析试题1 一、名词解释： 1．发色团 2. 化学位移 二、简答题： 1．红外光谱在结构研究中有何用途？ 2．偏共振去偶碳谱在结构研究中具有什么样的意义？ 三、化合物可能是A或B，它的紫外吸收λmax 为314nm （lgε=4.2），指出这个化合物是属于哪一种结构。 (A)(B) 四、下面为化合物A、B的红外光谱图，可根据哪些振动吸收峰推断化合物A、B中分别存在哪些官能团？ A： B：
五、归属下列化合物碳谱中的碳信号。（15） 六、某化合物的分子式为C 14H 14 S，其氢谱如下图所示，试推断该化合物的结构式， 并写出推导过程。（15分）
七、某化合物分子式为C3H7ON, 结合下面给出的图谱，试推断其结构，并写出简单的推导过程。
波谱解析试题1答案 一、名词解释： 1．发色团：从广义上讲, 分子中能吸收紫外光和(或)可见光的结构系统叫做发色团。因常用的紫外光谱仪的测定范围是200～40Onm 的近紫外区, 故在紫外分析中,只有π－π* 和（或） n－π* 跃迁才有意义。故从狭义上讲,凡具有π键电子的基团称为发色团 2. 化学位移：不同类型氢核因所处化学环境不同, 共振峰将分别出现在磁 场的不同区域。实际工作中多将待测氢核共振峰所在位置 ( 以磁场强度或相 应的共振频率表示 ) 与某基准物氢核共振峰所在位置进行比较, 求其相对距离, 称之为化学位移。 二、简答题： 1．红外光谱在结构研究中有何用途？ （1）鉴定是否为某已知成分 （2）鉴定未知结构的官能团 （3）其他方面的应用：几何构型的区别；立体构象的确定；分子互变异构与同分异构的确定。 2．偏共振去偶碳谱在结构研究中具有什么样的意义？ 当照射1H 核用的电磁辐射偏离所有l H 核的共振频率一定距离时, 测得的13C-NMR(OFR) 谱中将不能完全消除直接相连的氢的偶合影响。此时，13C 的信号将分别表现为q （CH3）, t （CH2），d（CH），s（C）。据此，可以判断谈的类型。 三、 A: 217（基值）+30（共轭双烯）＋5×2（环外双键）＋5×4（烷基）=277（nm）B: 217（基值）+30（共轭双烯）+36（同环二烯）＋5×1（环外双键）＋5×5 （烷基）=313（nm） 其中，化合物B的计算值与给出的紫外吸收λmax （314nm）接近，因此，该化合物为B。 四、 A：约3520 cm-1 为酚羟基（或酚OH）的伸缩振动，表明有酚羟基（或酚OH）；约1600，1580，1500，1450 cm-1 为苯环的骨架振动，表明有苯环。 B：约1750 cm-1 为酯羰基的振动吸收峰，表明有酯羰基。 五、 δ39.6（C-1），δ110.8（C-2），δ124.8（C-3），δ131.5（C-4），δ154.0（C-5），δ189.5（C-6） 六、 解析：C14H14S Ω=14＋1－(14/2) ＝8
方法检出限计算
方法检出限计算方法 检出限有多种分类，不过有一点是对的：方法检出限是方法的建立都是重要的基本参数之一，今天咱们就好好聊聊方法检出限。 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。然而在实际应用中，各种检出限概念经常混乱，计算方法也不甚了解。 检出限(Detection Limit, DL或Limit of Detection,LOD)《环境水质监测质量保证手册》中对检出限的定义为：特定分析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最小量。检出限是以一定的置信水平为基础的量值，并且随介质、被分析组分以及分析方法的不同而不同。 美国自然资源办公室(DNR)以产生的信噪比大于5所对应的浓度来作为LOD，而美国水和废水标准检验法将LOD定为能产生2(或1.645)倍于空白样品分析的平均标准偏差的信号所对应的待测物浓度。 检出限分类 1.仪器的检出限(Instrument Detection Limit,IDL) 是指分析仪器能够检测的被分析物的最低量或浓度，这个浓度与特定的仪器能够从背景噪音中辨别的最小响应信号相对应。比如色谱仪的检出限是产生至少2倍于基线噪音的进样量。仪器的检出限不考虑任何样品制备步骤的影响，因此，其值总是比方法
的检出限要低。仪器的检出限一般不用于最终的数据报告，而主要用于数据的统计分析，以及不同仪器的性能比较。 2.方法检出限(Method Detection Limit,MDL) 是指在通过某一种分析方法的全部处理和测定过程之后(包括样品制备和样品测定)，被测定物质产生的信号能以99%置信度区别于空白样品而被测定出来的最低浓度。方法的检出限与仪器的检出限相似，但考虑了样品分析前的所有制备过程的影响。方法的检出限是我们建立分析方法时最关心的一个参数，本文随后将对其意义及测定方法进行详细的讨论。 3.定量限(Limit ofQuantitation, LOQ) 被测组分的浓度能产生比空白足够大的信号，这个信号能够被良好实验室在常规操作条件下以指定的置信水平定量检出，这个浓度就是定量限。一般以产生10倍试剂空白的标准偏差的信号所对应的浓度作为定量限。LOQ随介质、分析方法和分析对象的不同而不同。 4.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。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。
(完整版)仪器分析习题答案-光谱分析部分
仪器分析部分作业题参考答案 第一章绪论 1-2 1、主要区别：（1）化学分析是利用物质的化学性质进行分析；仪器分析是利用物质的物理或物理化学性质进行分析；（2）化学分析不需要特殊的仪器设备；仪器分析需要特殊的仪器设备；（3）化学分析只能用于组分的定量或定性分析；仪器分析还能用于组分的结构分析；（3）化学分析灵敏度低、选择性差，但测量准确度高，适合于常量组分分析；仪器分析灵敏度高、选择性好，但测量准确度稍差，适合于微量、痕量及超痕量组分的分析。 2、共同点：都是进行组分测量的手段，是分析化学的组成部分。 1-5 分析仪器与仪器分析的区别：分析仪器是实现仪器分析的一种技术设备，是一种装置；仪器分析是利用仪器设备进行组分分析的一种技术手段。 分析仪器与仪器分析的联系：仪器分析需要分析仪器才能达到量测的目的，分析仪器是仪器分析的工具。仪器分析与分析仪器的发展相互促进。 1-7 因为仪器分析直接测量的是物质的各种物理信号而不是其浓度或质量数，而信号与浓度或质量数之间只有在一定的范围内才某种确定的关系，且这种关系还受仪器、方法及样品基体等的影响。因此要进行组分的定量分析，并消除仪器、方法及样品基体等对测量的影响，必须首先建立特定测量条件下信号与浓度或质量数之间的关系，即进行定量分析校正。 第二章光谱分析法导论 2-1 光谱仪的一般组成包括：光源、单色器、样品引入系统、检测器、信号处理与输出装置。 各部件的主要作用为： 光源：提供能量使待测组分产生吸收包括激发到高能态； 单色器：将复合光分解为单色光并采集特定波长的光入射样品或检测器； 样品引入系统：将样品以合适的方式引入光路中并可以充当样品容器的作用； 检测器：将光信号转化为可量化输出的信号。
光谱分析原理及表示方法
紫外吸收光谱 UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法 FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法 IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法 Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法 NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几 何构型的信息 电子顺磁共振波谱法 ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键 特性及几何构型信息 质谱分析法 MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的 信息 气相色谱法 GC 分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离 谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化 提供的信息：峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据；峰面积与组分含量有关 反气相色谱法 IGC 分析原理：探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力
光谱标样
不管什么样的光谱分析仪都要建立适合用户的标准样品库，才能将光谱仪的效能发挥到极致，前期要做许多工作，例如收集样品，样品分析，标准样品制备等工作。建立好自己面向应用的标准样品库，可以让自己的检测做到事半功倍的效果。下面就让合肥卓越分析仪器有限责任公司为您简单介绍一下，希望可以帮助到您！ 一、直读光谱仪样品： 直读光谱仪样品制备 进行直读光谱分析的样品，是块状。样品制备的情况对测定误差影响很大。样品表面一定要打磨平整。 二、直读光谱仪正确选择标样的重要性
我们知道标准样品应该和实际测试的样品尽可能相同。但实际上一般标准样品公司的标准样品为了保证其市场通用性，大都和实际检测材料偏离较多。而这大大影响了直读光光谱仪的使用，有时检测的值偏离几十甚至上百倍。直读光谱仪的用户大多是中小型企业，如何将一台数十万的设备发挥它的性能，这是其用户关心的问题。 面向应用的标样，实际上就是用户根据自己所需测试的材料，对应其主要组份的同一性进行分类，建立几组需要检测的有害物质含量不同的标准样品。由于这种标准样品和实际产品的组份基本一致，其偏析度很小。在进行样品测试时，可以很精确的测得偏差很小的数据。在一定程度上增加了检测的可确定度。保证用户检测的高效和准确。价格可以详询合肥卓越分析仪器有限责任公司。
合肥卓越分析仪器有限责任公司是一家生产销售红外碳硫，直读光谱，智能元素分析仪，分光光度计专业化公司，公司数年来生产化学分析仪器，直读光谱分析仪，理化实验室工程，理化分析检测人员培训服务遍及全国各省市地区。 公司多年来对耐磨材料、耐热材料、球墨铸铁、球铁灰铁分析检测，分析研究投入大量人力、财力，总结丰富经验。为用户提供了可靠可行分析方案。公司产品遍布全国各省市地区，出口俄罗斯、蒙古国、吉尔吉斯斯坦、巴基斯坦、缅甸、越南、南非等数十个国家。 公司以三耐材料（耐磨，耐热，耐蚀）分析，矿山分析高中低合金铸造分析见长，为客户实现精确，快速分析提供最佳方案，特别针对原材料：锰铁、硅铁、镍铁等铁合金分析有独到之处。 公司承建的大中型及小型理化中心或化学实验室，从设计开始，设备及器材配置，专业人才培训满足不同层次客户的实际要求，深受海内外用户青睐。欢迎来电咨询合作。
光谱分析方法
第一章绪论 ）、色谱法、质谱法、电泳法、热分析法和放射化 （ ）。 ）、（ ）、（ ）。 ）、（ ）、操作简便分析速度快。 答案 1光学分析法、电化学分析法 2光谱法、非光谱法 3色谱法、质谱法、电泳法 4灵敏度高检出限低、选择性好 第二章光学分析法导论 一、 选择题 1电磁辐射的粒子性主要表现在哪些方面（ ） A 能量 B 频率 C 波长 D 波数 2当辐射从一种介质传播到另一种介质时，下列哪种参量不变（ ） A 波长 B 速度 C 频率 D 方向 3电磁辐射的二象性是指： A .电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成； B .电磁辐射具有波动性和电磁性； C ?电磁辐射具有微粒性和光电效应； D ?电磁辐射具有波动性和粒子性 4可见区、紫外区、红外光区、无线电波四个电磁波区域中， 能量最大和最小的区域分别为: A ?紫外区和无线电波区； B ?可见光区和无线电波区； C .紫外区和红外区； D ?波数越大。 一、 填空题 1仪器分析方法分为（ ）、（ 学分析法。 2光学分析法一般可分为（ ） 3仪器分析的分离分析法主要包括（
5有机化合物成键电子的能级间隔越小，受激跃迁时吸收电磁辐射的A .能量越大；B .频率越高；C .波长越长；D .波数越大。
7受激物质从高能态回到低能态时，如果以光辐射形式辐射多余的能量，这种现象称为（） A光的吸收B光的发射C光的散射D光的衍射 8利用光栅的（）作用，可以进行色散分光 A散射B衍射和干涉C折射D发射 9棱镜是利用其（）来分光的 A散射作用B衍射作用C折射作用D旋光作用 10光谱分析仪通常由以下（）四个基本部分组成 A光源、样品池、检测器、计算机 B信息发生系统、色散系统、检测系统、信息处理系统 C激发源、样品池、光电二级管、显示系统 D光源、棱镜、光栅、光电池 二、填空题 ），能量越（），反1. 不同波长的光具有不同的能量，波长越长，频率、波数越（ 之，波长越短，能量越（）。 2. 在光谱分析中，常常采用色散元件获得（）来作为分析手段。 3. 物质对光的折射率随着光的频率变化而变化，这中现象称为（） 4. 吸收光谱按其产生的本质分为（）、（）、（）等。 5. 由于原子没有振动和转动能级，因此原子光谱的产生主要是（）所致。 6?当光与物质作用时，某些频率的光被物质选择性的吸收并使其强度减弱的现象，称为（）, 此时，物质中的分子或原子由（）状态跃迁到（）的状态。 7.原子内层电子跃迁的能量相当于（）光，原子外层电子跃迁的能量相当于（）和（）。 三. 简答题: 1?什么是光学分析法？ 2?何谓光谱分析法和非光谱分析法? 3. 简述光学分析法的分类？ 4. 简述光学光谱仪器的基本组成。 5. 简述瑞利散射和拉曼散射的不同?
(完整版)检出限的详细计算方法
1. 关于检测限（limit of detection, LOD）的定义: 在样品中能检出的被测组分的最低浓度（量）称为检测限，即产生信号（峰高）为基线噪音标准差k倍时的样品浓度，一般为信噪比（S/N）2:1或3:1时的浓度，对其测定的准确度和精密度没有确定的要求。目前，一般将检测限定义为信噪比（S/N）3:1时的浓度。 2. 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。 3. 计算方法：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。 4.注意事项 由式（3）可见，信噪比的大小直接关系到检测限的大小。信噪比计算方法的不同，其比值大小有很大不同，这与计算信噪比时基线噪声峰值的定义方式有关，一般有三种不同的定义： ①峰/峰（peak to peak）信噪比，用某一段基线噪声的平均高度； ②峰/半峰（half peak to peak）信噪比, 用某一段基线噪声平均高度的1/2； ③均方根（RMS）信噪比，用某一段基线噪声的均方根值计算。 除此之外，信噪比的计算结果还和所取噪声的位置有很大关系，取信号哪一侧基线的噪声，取多长一段基线上的噪声，计算结果都很不完全相同，有时相差甚远。一般多取样品峰两侧的噪声峰值计算。
光谱标样在能谱定量分析中的应用_余其中
光谱标样在能谱定量分析中的应用 余其中 李霞 司志强 (杭州钢铁集团公司技术中心 杭州 310022) 摘 要:使用能谱仪对直读光谱标样进行分析,建立标样数据。选取较常见的7个钢种,分别运用能谱数据 库标样数据和自建的直读光谱标样数据进行定量分析,结果表明,采用后者进行的非归一化定量 分析结果偏差和总量偏差明显小于前者。 关键词:直读光谱标样;能谱仪;定量分析;非归一化 0 前言 能谱仪是通过采集特征x 射线并进行统计分析,得到被检测区域的化学成分的仪器。以前它一直被业内认为是半定量分析仪器,但近年来能谱仪的测量精度和测量极限已经有了很大的提高。在采用能谱数据库标样数据(即无标样)为参照,进行定量分析时,对一些重元素和含量较高的元素已达到精确定量分析。但元素含量偏低(小于1%)时,定量分析结果偏差较大。GB/T17359-98允许的相对误差<50%,定量分析总量偏差
光谱半定量分析示意图
1Cr18Ni9Ti 材质元素含量铁基线强度对比1Cr18Ni9Ti：Cr：17.00-19.00 Cr6=7 -------Cr6>7 Ni：8.00-11.00 1>32>61=4 Ti：0.02-0.8 2≥32=4 （黄绿色第一区） Cr5 Cr6 2 5 3 Cr7 1647 （绿色第一区域） 2 Ti 3 2 2 1 Ti3Ni33W26Ni Ni区V8Cr1Ti2 4 1W37
12CrIMoV 材质元素含量铁基线强度对比 12Cr1MoV：Cr：0.90-1.20 Cr5＜4并Cr6＞3┄┄ Cr5≤4或Cr5≥4 Mo：0.25-0.35 1≥3 1＞3 1＜4 V： 0.15-0.30 1≤1 （黄绿色第一区）（黄绿色第二区） Cr 5 Cr 6Mo3 53Mo4 4 7 4 5 3 2 Cr7 2 1 7 1 6 3 Sn （紫色区域V1组）（橙色区域Mn2组） Cr4V1V2 3 23V3Mn10Mn11 1V4Mn9 4 Mo2 V5V621V11 V7
10CrMo910 材质元素含量铁基线强度对比10CrMo910：Cr：2.00-2.50 1≥52≤4 Mo：0.90-1.20 1=62＜5 （黄绿色第一区）（黄绿色第二区） Cr 5 Cr6Mo3 5 3 Mo4 4 7 4 5 3 2 Cr7 2 1 7 1 6 3 6 Sn 15NiCuMoNb5 材质元素含量铁基线强度对比WB36 Ni：1.00-1.30 1≤31隐约出现15NiCuMoNb5Nb：0.015-0.045 1隐约出现2刚出现（蓝色第二区域） Mn8 2低Ni1Mn1Mn4Mn5Mn7 4 Nb1Nb23 5 Mn2Mn3Mn62 1 3 2 1 3 4
方法检出限讲解
检测能力一览表 检测产品/类别检测项 目/参 数序号 检测项 目/参数 名称 检测标准（方法）名称及编号（含年号）使用仪器 最低检出浓 度（量） 水和废水检测参数1 水温 水质水温的测定温度计或颠倒温度计测定法 GB/T 13195-1991 玻璃温度计0.1oC 2 色度 水质色度的测定 GB/T 11903-1989 玻璃器皿（0-70）度《生活饮用水标准检验方法感官性状和物理 指标》GB/T5750.4-2006中1.1 / / 3 透明度 水质塞氏盘法3.1.5.2 《水和废水监测分析方 法》（第四版国家环保总局 2002年） / 0.5cm 4 臭和味 文字描述法3.1.3.1 《水和废水监测分析方法》 （第四版国家环保总局 2002年） / / 5 浊度 水质浊度的测定 GB/T 13200-1991 / 3度《生活饮用水标准检验方法感官性状和物理 指标》GB/T5750.4-2006中2.2目视比浊法 / 1度 6 pH 水质 pH值的测定玻璃电极法 GB/T 6920-1986 PHS-3CW pH计 2.00-12.00 （检测范围）
《生活饮用水标准检验方法感官性状和物理指 标》 GB/T 5750.4-2006 5.1玻璃电极法 7 悬浮物 (溶解性 总固体、 残渣等) 水质悬浮物的测定重量法 GB/T 11901-1989 FA2104N电子天平4mg/L 《生活饮用水标准检验方法感官性状和物理 指标》GB/T5750.4-2006中8.1 8 电导率水质实验室电导率仪法3.1.9.2 《水和废水 监测分析方法》（第四版国家环保总局 2002 年） 电导率仪 1μS/cm (25℃) 9 总硬度 （钙和 镁总量） 水质钙和镁总量的测定 EDTA滴定法 GB/T 7477-1987 酸式滴定管0.05mmol/L 《生活饮用水标准检验方法感官性状和物理 指标》 GB/T5750.4-2006中7.1 10 钙水质钙和镁总量的测定原子吸收分光光度法 GB/T 11905-1989 TAS-986AFG 原子吸收分光光度计 最低检出浓度 0.02mg/L 11 镁水质钙和镁总量的测定原子吸收分光光度法 GB/T 11905-1989 TAS-986AFG 原子吸收分光光度计 最低检出浓度 0.002mg/L 12 矿化度 （全盐 量） 水质全盐量的测定重量法 HJ/T 51-1999 FA2104N电子天平10mg/L 13 溶解氧水质溶解氧的测定碘量法 GB/T 7489-1987 酸式滴定管0.2 mg/L 14 磷酸盐水质钼锑抗分光光度法GB11893-89 TU-1900 紫外分光光度计 0.01mg/L
光谱分析法导论题库
光谱分析法导论 1．在下列激发光源中,何种光源要求试样制成溶液？( 1 ) (1)火焰(2)交流电弧(3)激光微探针(4)辉光放电 2．发射光谱法用的摄谱仪与原子荧光分光光度计相同的部件是( 3 ) (1)光源(2)原子化器(3)单色器(4)检测器 3．在光学分析法中, 采用钨灯作光源的是( 3 ) (1)原子光谱(2)分子光谱(3)可见分子光谱(4)红外光谱 可见光源通常使用钨灯 5. 原子光谱(发射、吸收与荧光)三种分析方法中均很严重的干扰因素是( 2 ) (1)谱线干扰(2)背景干扰(3)杂散干扰(4)化学干扰 6. 三种原子光谱(发射、吸收与荧光)分析法在应用方面的主要共同点为( 2 ) (1)精密度高,检出限低(2)用于测定无机元素(3)线性范围宽(4)多元素同时测定7. __紫外__和__可见_辐射可使原子外层电子发生跃迁. 原子发射光谱法 1. 几种常用光源中，产生自吸现象最小的是( 2 ) (1) 交流电弧(2) 等离子体光源（即为ICP）(3) 直流电弧(4) 火花光源 2. 闪耀光栅的特点之一是要使入射角α、衍射角β和闪耀角θ之间满足下列条件( 4 ) (1) α=β(2) α=θ(3) β=θ(4) α=β=θ 3. 当不考虑光源的影响时，下列元素中发射光谱谱线最为复杂的是( 4 ) (1) K (2) Ca (3) Zn (4) Fe 所以选择铁谱作为标准 4. 矿物中微量Ag、Cu的发射光谱定性分析应采用的光源是 (1) I CP光源(2) 直流电弧光源(3) 低压交流电弧光源(4) 高压火花光源直流电弧光源用于矿石难溶物中低含量组分的定量测定 5. 下列哪种仪器可用于合金的定性、半定量全分析测定 (1)极谱仪(2)折光仪(3)原子发射光谱仪(4)红外光谱仪(5)电子显微镜6. 发射光谱摄谱仪的检测器是( ) (1) 暗箱(2) 感光板(3) 硒光电池(4) 光电倍增管 7. 对原子发射光谱法比对原子荧光光谱法影响更严重的因素是( ) (1) 粒子的浓度(2) 杂散光(3) 化学干扰(4) 光谱线干扰 8. 原子发射光谱激发源的作用是提供足够的能量使试样____蒸发________ 和__激发__。 9. 影响谱线强度的内因是______各元素的激发电位统计权重____________ ，外因是__被测元素浓度和弧焰温度________________ 。 10. 自吸：原子在高温下被激发而发射某一波长的辐射, 但周围温度较低的同种原子(包括低能级原子或基态原子)会吸收这一波长的辐射 11. (1)海水中的重金属元素定量分析___高频电感耦合等离子体____________ (2)矿物中微量Ag、Cu的直接定性分析_____直流电弧_________ (3)金属锑中Sn、Bi的直接定性分析______电火花________
检出限相关的五个常见问题
检出限相关的五个常见问题 Q：仪器检出限和方法检出限都是怎样求出来的?仪器检出限和方法检出限哪个低? A:检出限，就是一般用的检测通道测定越来越小的浓度，直到该元素得不到强度值，为仪器该元素的检出限。方法的检出限因为仪器不一样，计算不同，但是一般可认为方法测定中3倍的空白的SD，可估算为方法的检出限。方法检出限是3倍信噪比，仪器检出限应该是仪 器本身的。 当然仪器检出限要比方法检出限低，在平时质谱和色谱分析中LOD是指某种物质在某种检测器上的定性检出限，S/N要大于或等于3;而LOQ是指定量限，S/N大于或等于10，方法检出限准确的说是MDL，当然也有用LOD的。 仪器检出限和方法检出限大小不一定。仪器检出限指仪器能检出浓度，方法检出限是通过仪器检出限，以及样品称样量和稀释倍数计算出来的，是根据方法来得。单位也不定一样。比如仪器检出限为1μg/mL，方法检出限的方法中，所配样品浓度为1g/mL，那么方法检出限为1μg/1g=1ppm;如果样品浓度为0.1g/mL，测方法检出限为1μg/0.1g=10ppm。 Q：检测方法是气相色谱，想问下大家怎么确定检出限和线性范围，还有富集倍数又是如何得到? A:检出限是三倍的信噪比，线性范围可以先进一个标准品，看一下新响应值：峰面积或者峰高都可以，在进一个样品看看，初步估算一下样品的浓度，在确定范围。 1.检出限信噪比为3时你能出峰的位置，你只有不停地往下试，知道信噪比低于3，你就 不能往下做了。 2.检出限下限是检出限浓度，上限要包含你实验中的最高浓度，稍微比它稍高就可以了。 3.富集倍数是你萃取后的浓度与初始浓度之比。 Q：液相色谱、液质的方法线性范围，加标回收率等怎么验证? A:1.已知确定浓度的样品中准确加入一定量的对照(10ppb)，进行测定，扣除样品的已知浓度，计算加入的样品量。计算得到的量与实际加入量的比值即为回收率。这种计算方法为加标回收(相对辅料+对照的回收方法)。 2.线性范围的确定以含量测定的浓度水平决定，以测定的图谱行为进行判断。一般采用含量测定的浓度上下可以各选几个点(线性总数n>6)进行测定。如果是残留或有关物质，含量较低，可以从定量限开始进行线性考察。 3.就我所知，定量限和检出限只能不断稀释测定。不过可以先进预期，开始稀释的倍数尽量大，实在不行从低浓度向高浓度试验还可以避免残留影响。 Q：信噪比、方法最低检出限、检测范围等，请讲解一下这些值的定义? A:用液相作方法的时候，常常要注明信噪比、方法最低检出限、检测范围等。信噪比狭义来讲是指放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比;方法检出限指3倍仪器背景信号对应被测物浓度值，检测范围指最低与最高检测浓度之间范围;最低检出限，是3倍噪音对应的样品浓度; 一般做方法验证的时候，做有关物质的检测需要做信噪比为3(也有为2)的最低检测限实验。做定量要做信噪比为10的最低定量限的检测。这个一般仪器里会有这样的方法。把样品按方法稀释成为一系列的浓度，然后分别进样，选择没有峰出现的基线很平的地方为对照，可以根据仪器的计算得到相应的信噪比，选择信噪比大于3/10的最低浓度就是检测限/定量限。
直读光谱需用到的四类样品
光电光谱分析中的四类“标样 1、标准样品（Standard Sample）：光谱定量分析是一种相对分析方法，必须使用含量经过精确标定的样品来制作校准曲线（Calibration Curve）或工作曲线（Work Curve），以确定分析样品（Unknown Sample）的含量，这种含量经过精确标定的样品一直被光谱分析工作者称为“标准样品”，简称为“标样”（或“标钢”），其正规名称是“标准（参考）物质”（Conference Materials），又简称为“标物”。光谱定量分析的标准样品都是成套的，用于金属样品光电光谱分析的标准样品一般是块状或棒状，其基本要求是：分析元素分布均匀，化学成份可靠；组织结构、尺寸、加工方法等要与分析样品基本一致，不能有偏析、裂纹、夹杂等缺陷，并经过均匀度检查符合要求；一套标准样品分析元素含量要有一定梯度，含量范围比要求分析的含量范围稍宽。各国的“标准物质”的研制都是严格管理的，获得国家权威部门认可的标准物质一般是公开销售的。标准物质的详细知识和行情可到“中国标准物质网”咨询。为了同下面要讲的几类标样相区别，分析工作者常把建立校准曲线的标准样品常称为“校准标样”（Calibration Standards or Calibration Samples）或“工作曲线标样”。 2、标准化样品(Standardization Sample)：用“持久曲线法”进行光谱定量分析，仪器参数漂移不可避免要引起工作曲线漂移，需要通过“标准化”（Standardization）来调整。标准化样品就是标准化操作中所用的特殊样品,有的资料里又有“校正标样”（Setting-up Sampl es）、再校准标样（Recalibration Samples）等名称。其基本要求是：组成和结构均匀稳定，目标元素的含量有特定要求，但不必有准确的标定值。用于低端的标准化样品的光强值尽可能接近相应元素校准曲线的低端值，用于高端的标准化样品的光强值尽可能在相应元素校准曲线的中高端范围。标准样品可以用作标准化样品，但要为尽可能多的元素选取数目尽可能少的标准化样品是个难题。标准化样品应该在作校准曲线的同时测光以确定初始数值，若要使用仪器“随机”所带的校准曲线，必然需要仪器商提供相应的标准化样品。标准化样品是可以更换的，但必须在旧的标准化样品用完之前试验确定新的标准化样品的测光值。
原子发射光谱分析习题
原子发射光谱分析习题 一、简答题 1. 试从电极头温度、弧焰温度、稳定性及主要用途比较三种常用光源（直流、交流电弧，高压火花）的性能。 2．摄谱仪由哪几部分构成？各组成部件的主要作用是什么？ 3．简述ICP的形成原理及其特点。 4. 何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线，它们之间有何联系？ 5. 光谱定性分析的基本原理是什么？进行光谱定性分析时可以有哪几种方法？说明各个方法的基本原理和使用场合。 6. 结合实验说明进行光谱定性分析的过程。 7. 光谱定性分析摄谱时，为什么要使用哈特曼光阑？为什么要同时摄取铁光谱？ 8. 光谱定量分析的依据是什么？为什么要采用内标？简述内标法的原理。内标元素和分析线对应具备哪些条件？为什么？ 9.何谓三标准试样法？ 10. 试述光谱半定量分析的基本原理，如何进行？ 二、选择题 1. 原子发射光谱的光源中，火花光源的蒸发温度（T a ）比直流电弧的蒸发温度 （T b ） ( ) A T a = T b B T a ＜ T b C T a ＞ T b D 无法确定 2. 光电直读光谱仪中，使用的传感器是 ( ) A 感光板 B 光电倍增管 C 两者均可 D 3. 光电直读光谱仪中，若光源为ICP，测定时的试样是 ( )
A 固体 B 粉末 C 溶液 D 4. 用摄谱法进行元素定量分析时，宜用感光板乳剂的 ( ) A 反衬度小 B 展度小 C 反衬度大 D 5. 在进行光谱定量分析时，狭缝宽度宜 ( ) A 大 B 小 C 大小无关 D 6. 用摄谱法进行元素定性分析时,测量感光板上的光谱图采用 ( ) A 光度计 B 测微光度计 C 映谱仪 D 7. 在原子发射光谱的光源中，激发温度最高的是 ( ) A 交流电弧 B 火花 C ICP D 8. 在摄谱仪中，使用的传感器是 ( ) A 光电倍增管 B 感光板 C 两者均可 D 9. 用摄谱法进行元素定量分析时，分析线对应的黑度一定要落在感光板乳剂特性曲线的 ( ) A 惰延量内 B 展度外 C 展度内 D 10. 在进行光谱定性分析时，狭缝宽度宜 ( ) A 小 B 大 C 大小无关 D 11. 用摄谱法进行元素定量分析时，测量感光板上的光谱图采用 ( ) A 光度计 B 仪映谱 C 测微光度计 D 12. 在原子发射光谱分析法中，选择激发电位相近的分析线对是为了 ( ) A 减小基体效应 B 提高激发几率 C 消除弧温的影 响 D 13. 矿石粉末的定性分析，一般选用下列哪种光源 ( )
方法检出限的具体步骤
方法检出限的具体步骤 学号：B 姓名：龙玲 方法检出限(MDL ，Method Detection Limit)：是指在通过某一分析方法全部测定过程后(包括样品预处理)，被分析物产生的信号能以99%置信度区别于空白样品而被测定出来的最低浓度。方法的检出限是建立分析方法中较重要的一个参数，特别是评估一个分析方法对于低浓度的样品检测质量具有重要意义。 方法检出限的确定 美国EPA 对方法检出限的描述为：能够被检出并在被分析物浓度大于零时能以99％置信度报告的最低浓度。方法检出限MDL 的计算方法如下： 测定两组每组七个重复的低浓度加标样品，加标浓度一般为l 一3倍MDL ，两组样品的浓度相近，其方差经F 检验无显着性差异；并按照给定分析方法的全过程进行处理和测定，计算公式为： MDL=t ν1+ν2,1-α×S pooled 212 222112νννν++=S S S pooled ν1，ν2－自由度； t ν1+ν2,1-α－自由度为ν1＋ν2的Student’st 值(可查表得到)，１－α为置信水平。
S pooled－合成标准偏差 若重复测定7次，置信水平为99％，查t值则可简化为MDL=。 测定方法检出限的具体步骤 方法检出限的测定必须包括该分析方法中涉及的所有样品测试步骤。 1. 根据下述原则之一，并结合经验，估计检出限： (a) 相应于3-5倍仪器信/噪比的浓度值； (b) 将分析物配在空白水中，用仪器重复测定值标准偏差的3倍所对应的浓度值； (c) 标准曲线在低浓度端的折点（灵敏度明显变化之处）； 2. 空白水（试剂水）中应尽可能不含待测分析物，或其中的待测物、干扰物低于方法检出限。 3. (a) 若用空白加标的方式作方法检出限，将分析物加到空白水中配置一个标准浓度样，该浓度值是估计的方法检出限值的1-5倍。然后进行步骤4。 (b) 若方法检出限在实际样品基体中作出，则分析样品，若测定值在估计检出限的3-5倍范围内，则进行步骤4；若测定值低于估计检出限，则需要在样品中加入已知量的待测物，使得待测物的浓度在估计
方法检出限讨论
典型问题1：方法检出限和定量检出限的计算都没有涉及称样量和稀释倍数。那么是检出限与称样量、稀释倍数无关？还是这两个检出限都是指上机测试溶液的分析物浓度，而在报告结果的时候要把测试溶液的检出限转换成原始样品里面分析物的浓度，即报告的检出限＝定量检出限×稀释倍数/称样量？（YES） 典型问题2：如果需要把检出限×稀释倍数/称样量，那么是不是说，不同的称样量和稀释倍数，在出报告的时候，就应该给出不同的检出限？（YES） ●定量检出限=L/V，式中L一方法检出限，V一与方法允许的最大移取分析样品的体 积相对应的被检测样品的体积。 举例说明：检出限0.xls 例如：测定20次湿法消解的样品空白计算出方法检出限＝0.50 ug/L （0.0005 mg/L），乘以10倍作为定量检出限＝0.005 mg/L。 ●假设有两个不同的样品，记作A和B，都使用湿法处理，但称样量和稀释倍数不同： A 称样1g，稀释至10mL， B 称样0.5g，稀释至100mL。 假设这两个样品上机测定的浓度恰好都是0.004 mg/L（都小于定量检测限0.005） ●这时分析报告这样写对吗？ A < 0.005mg/L×10mL / 1g，即A < 0.05mg/kg B < 0.005mg/L×100mL / 0.5g，即B < 1mg/kg 仪器检出限并非是一个定值，每次做的标准曲线斜率也不尽相同，不涉及稀释倍数，但是样品检出限要考虑取样量和定容体积。 难点1：如何使用标准里的检出限，合理的报出数据？ 假设：A为方法检出限（定性限）， B为测定下限（定量限）。 1、如果测定结果为小于或等于A， 则报“未检出”并备注未检出的定性检出限是多少，表示没有检出目标物质； 2、如果测定结果为大于A且小于等于B， 则报“