检出限和定量限

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定量限和检出限的计算方法

定量限和检出限的计算方法

定量限和检出限的计算方法嘿,咱今儿就来聊聊定量限和检出限的计算方法,这可真是个有意思的事儿呢!你想啊,定量限就好像是一个门槛,告诉咱到了这个程度,咱就能比较准确地定量分析啦。

那怎么找到这个门槛呢?这就得好好琢磨琢磨。

比如说,咱可以通过一系列实验数据来摸索。

就跟找宝藏似的,一点点地根据那些线索去挖掘。

先看看信号强度啥的,然后再结合一些标准呀啥的,慢慢去判断。

这可不是一下子就能搞定的事儿哦,得有耐心,就像你要做好一顿美味的大餐,不得一步步精心准备呀。

检出限呢,又有点不一样啦。

它就像是个警报器,告诉你这儿有东西存在啦,但可能还不太确定具体是多少。

那咋算这个检出限呢?这也有门道呢。

可以通过多次重复实验,看看到底在什么情况下能检测到那个微弱的信号。

这就好比在黑夜里找星星,得特别仔细才能发现那一点点亮光。

有时候啊,为了找到这个检出限,实验人员得反复尝试,就跟探险家在未知的领域里探索一样。

咱可以想象一下,要是没有准确的定量限和检出限的计算方法,那做实验不就跟无头苍蝇似的乱撞啦?那可不行,咱得有方法,有策略,才能把事情做好呀。

计算定量限的时候,得考虑各种因素呢,像仪器的精度啦,样品的性质啦,这可都不能马虎。

就跟建房子一样,每一块砖都得放对地方,这房子才结实呀。

而检出限呢,也得精益求精,不能随便糊弄过去。

其实啊,这定量限和检出限的计算方法就像是一门艺术。

得用心去体会,去实践,才能掌握其中的奥秘。

你说是不是?咱不能光知道理论,还得动手去做,在实践中不断摸索,不断改进。

总之呢,定量限和检出限的计算方法可不是那么简单的事儿,但也别怕呀,只要咱认真对待,一步一个脚印地去学去做,肯定能搞明白的。

咱可不能因为觉得难就退缩了,那可不是咱的风格呀!咱得勇敢地去挑战,去探索,把这门学问给拿下!咋样,准备好和我一起去探索这神秘又有趣的定量限和检出限的计算世界了吗?。

二氧化硫的检出限和定量限

二氧化硫的检出限和定量限

二氧化硫的检出限和定量限二氧化硫是一种无色、刺激性气体,主要产生于化石燃料的燃烧过程中。

它是一种常见的空气污染物,对人类健康和环境都有害。

因此,监测和控制二氧化硫的浓度对于保护人民的健康和保持环境的清洁非常重要。

而要进行二氧化硫的监测,就需要确定其检出限和定量限。

首先,先来了解一下什么是检出限和定量限。

检出限是指分析方法能够可靠的检测到的最低浓度,即当分析样品中的分析物浓度低于此限值时,仪器无法对其进行准确的定性和定量分析。

而定量限是指在检出的基础上,能够对样品中的分析物进行准确的定量分析的最低浓度。

两者的关系是,定量限必须小于或等于检出限。

对于二氧化硫的检出限和定量限,测量方法通常采用光度法或电化学法。

这些方法可通过仪器测量样品中二氧化硫的吸收光强度或电流,从而计算出其浓度。

以光度法为例,常用的方法是通过测量样品的吸收光强度来确定二氧化硫的浓度。

在分析过程中,待测样品中的二氧化硫分子会吸收特定波长的光线,形成吸收峰。

根据吸光度和浓度之间的关系,可以得到一条标准曲线,从而确定样品中二氧化硫的浓度。

对于检出限和定量限的确定,首先需要准备一系列浓度已知的二氧化硫溶液,然后通过仪器对这些溶液进行测量,得到吸光度与浓度之间的关系。

在测量时,一般会采用空白试剂进行基线校准,以排除其他干扰物质对测量结果的影响。

根据测量结果,可以得到一条标准曲线,该曲线描述了吸光度与浓度之间的线性关系。

在确定检出限和定量限时,通常会定义一个信号与噪声的比值,称为信号噪声比。

信号指的是吸光度的差异,噪声指的是随机误差的程度。

检出限一般被定义为信号噪声比为3:1时对应的浓度值,而定量限一般被定义为信号噪声比为10:1时对应的浓度值。

在进行二氧化硫的测量时,常见的干扰物包括其他气体、灰尘和水分等。

这些干扰物可能会影响二氧化硫溶液的浓度,从而影响检出限和定量限的确定。

为了排除这些干扰物的影响,测量过程中需要进行一系列质量控制措施,例如使用空白溶液进行背景校正、使用质量标准物质进行校准等。

检出限值和定量限值的确定

检出限值和定量限值的确定

确定检出限值和定量限值的协议1.范围此文件明确了确定临床检验方法的最低检出限值,确认所声明的限值,以及合理使用和解释这些限值的建议。

同时,还提供了根据实验室在低值方面的目标来确定最低定量限值的方法。

EP17可以应用于所有测量程序(包括定量检测),尤其是对于那些在较低值上才能做出医学鉴定的程序。

此文件的预期用户是临床实验室管理人员和体外诊断试剂生产厂家。

2.背景介绍在实验室测量中,存在许多方法来确定最低检出限值和最低定量限值的方法。

本文并不准备对所有这些方法做一个总结,也不准备找出它们之间一致的地方。

临床实验室的需求很特别因为所建议的方法必须适用于在特定的实验室条件下所使用的分析设备。

通常情况下,这意味按照厂家或其代表原来安装的状态使用这些设备。

测量检出限值和定量限值最常用的方法,包括ISO11843,假设单纯靠仪器的输出可能会得到负的浓度值。

这些方法也假设空白样本所产生的信号是在一个很低的平均值周围分布的(通常是0值)。

但是,许多常见的临床实验室仪器都仅仅能够产生正的信号,此外,最原始的检测信号是无法从仪器里提取出来的,因此优先的参数模型是不适用的。

此协议是用于结果以质量或浓度为单位的方法的。

尤其是那些在临床上有必要测量很低浓度的情况。

EP17的预期是适用于所有测量程序的,但是更加适用于那些得出0浓度或正值浓度的测量程序。

对于能够获得仪器最原始信号的厂家,应该考虑选择参考ISO11843-1和ISO11843-2或11843-3(这两者的选择取决于校准关系是否为线性)。

上述的这些文件描述国际公认的测量检出限值的方法。

通常情况下,EP17所描述的协议应该和ISO文件产生同样的检出限值,但是ISO方法所得到的值会有更加低的不确定度。

然而,必须要注意的是ISO方法要求在所有的检测水平(包括空白样本)上都是正态分布的。

对ISO方法的恰当使用还要求有较高的统计学水平,这一水平是大多数实验室达不到的。

EP17的目的就是让大多数实验室在现有资源的前提下能够得以应用和理解。

原子吸收光谱仪仪器检出限定量限的计算公式

原子吸收光谱仪仪器检出限定量限的计算公式

原子吸收光谱仪仪器检出限定量限的计算公式原子吸收光谱仪是一种常用的分析仪器,在研究和分析化学元素时具有很高的灵敏度和准确性。

仪器检出限(Instrumental Detection Limit,IDL)和定量限(Quantitation Limit,QL)是一种常用的指标,用于描述仪器的灵敏度和可靠性。

仪器检出限是指仪器可以检测到的最低浓度的样品,而定量限是指仪器可以准确测量的最低浓度的样品。

在原子吸收光谱仪中,仪器检出限和定量限的计算可以使用下面的公式:仪器检出限(IDL)=3xSDx占空比/斜率定量限(QL)=10xSDx占空比/斜率其中,SD表示峰的平均标准偏差,占空比表示峰的面积与全峰面积的比例,斜率表示工作曲线的斜率。

为了计算仪器检出限和定量限,首先需要进行一系列实验,收集一组浓度已知的样品的吸光度数据。

然后,利用这组数据绘制工作曲线,从而得到斜率的数值。

接下来,需要计算峰的平均标准偏差(SD)。

标准偏差是一种用来描述数据分布的度量,可以通过计算每个样品吸光度与其平均值的差的平方的平均值,再对结果进行开方来得到。

在实际操作中,可以选择一组样品进行多次测量,然后计算每个样品吸光度的标准偏差。

占空比是指峰的面积与全峰面积的比例。

计算占空比时,需要先计算峰的面积,然后将其除以全峰面积,得到一个0到1之间的数值。

最后,将得到的SD、占空比和斜率带入上述公式,就可以计算出仪器检出限和定量限的数值。

需要注意的是,在实际应用中,仪器检出限和定量限的数值可能会受到一些因素的影响,比如含量浓度、基体效应和稀释效应等。

因此,在进行实验和计算时,需要根据具体情况进行修正和调整,以保证结果的准确性。

总之,原子吸收光谱仪仪器检出限和定量限的计算涉及多个参数和步骤,其中包括工作曲线的绘制、标准偏差的计算、占空比的确定和公式的应用。

这些计算可以帮助分析人员评估仪器的灵敏度和可靠性,为后续的实验和分析工作提供依据。

方法检出限和定量限

方法检出限和定量限

方法检出限和定量限检出限(LOD)或定量限(LOQ)的测定通常是在目标物的含量在接近于“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。

方法检出限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LODVisual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)。

检出限定量限仪器检出限方法检出限对比

检出限定量限仪器检出限方法检出限对比

检出限,定量限,仪器检出限,方法检出限对比定义仪器检出限: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1mg/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=(3×1mgL-1)/300=0.01mg/L。

检测限和定量限的计算

检测限和定量限的计算

检测限和定量限的计算
检测限(detection limit)是指在测定过程中,仪器对测定物质的响应信号与背景噪声的差异达到一定程度时,可以准确检出并识别出物质的最低浓度。

检测限的计算需要参考背景噪声信号的大小。

定量限(quantitation limit)是指在测定过程中,仪器对测定物质的响应信号与背景噪声的差异达到一定程度时,可以准确确定物质的浓度。

定量限的计算需要参考背景噪声信号的大小以及测定物质信号与浓度之间的线性关系。

下面是检测限和定量限的计算公式:
1. 检测限(LOD,Limit of Detection)的计算公式:
LOD = 3.3 * σ / S,其中σ为背景噪声的标准偏差,S为样品的信号强度。

2. 定量限(LOQ,Limit of Quantification)的计算公式:LOQ = 10 * σ / S,其中σ为背景噪声的标准偏差,S为样品的信号强度。

需要注意的是,背景噪声的标准偏差σ和样品的信号强度S需要通过实验测试获得。

此外,检测限和定量限的计算还涉及信号与浓度之间的线性关系,这也需要通过相关实验进行验证和确定。

化学分析中检出限、定量限、报告限及其确定方法

化学分析中检出限、定量限、报告限及其确定方法

1.目的规范公司实验室日常工作中使用化学分析方法的进行检测所出具报告书中的检出限、定量限、报告限的定义及其确定方法。

2.范围所有使用化学分析方法进行检测的相关科室。

3. 内容检出限检出限为某特定分析方法在给定的置信度内可从样品中检测出待测物质的最小浓度或最小量。

可分为测量方法检出限和仪器检出限。

两种检出限相互关联,但不相等。

3.1.1方法检出限方法检出限(D. L)指在通过某一完整分析方法全部测定过程后(包括样品预处理过程),待测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。

方法检出限按照以下方法确定:测定20个空白样品,计算空白信号的标准偏差 Sσ。

D. L = KSσ/a式中 : Sσ—空白多次测得信号的标准偏差;a—方法的灵敏度(即校准曲线的斜率) 。

取 K = 3,计算检出限D. L3.1.2仪器检出限仪器检出限指分析仪器能够检测的被分析物的最低量或最低浓度,这个浓度或量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。

仪器检出限与方法检出限的区别在于仪器检出限不考虑任何样品制备步骤的影响,一般以溶剂空白测定检出限,因此,仪器检出限值总是比方法检出限低。

仪器检出限反映的是仪器本身的检出能力。

其确定方法为:采用纯水,在一定时间内测定12次以上,以3倍标准偏差对应的含量或浓度表示。

定量限定量限是指样品中被测物能被定量测定的最低量,其测定结果应具有一定的准确度。

定量限体现了分析方法是否具备灵敏的定量检测能力。

定量限的两端称为定量下限和定量上限。

3.2.1 定量下限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,称为该方法的定量下限。

定量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可能性。

在没有(或消除)系统误差的前提下,他受精密度要求的限制(精密度通常以相对标准偏差表示)。

分析方法的精密度要求越高,测定下限高于检出限越多。

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方法检出限系指样品中的被分析物能被检测到的最低量,一般就是作为定性检出用。

定量限系指样品中的被分析物能够被定量测定的最低量,其检测结果应具有一定的准确度与精密度,一般就是做定量分析用。

因此,如果数据在检出限与定量限之间的,如果就是需要准确定量的应以定量限判定就是否检出。

检出限、测定限(定量限))与检测限
检出限(detection limit,limit of detection)、测定限(determinationlimit,limit of determination)与检测限(detectability)就是分析化学中常见的名词术语,近年来,国内外一些文献多有论述[1~6]。

但目前国内出版物中对三者的定义、使用仍存在一些混乱现象,有时甚至将三者混为一谈,使深入讨论或比较数据产生困难。

一、检出限与测定限
查“detection limit”或“limit ofdetection”对应的中文,有“检测极限[7~13]”,“测定范围[14]”,“检测限[15~17]”,“检出(下)限[15]”,“检测下限[15]”,“检出极限[18]”等多种译法;查“determinationlimit”或“limit ofdetermination”对应的中文,有“定量下限[10]”,“定量界限[10]”,“定量测定下限[19]”,“测定下限[20]”等译法。

实际上,文献[20~25]曾对检出限与测定限的名称、定义展开过讨论。

1991年8月,全国自然科学名词审定委员会公布的《化学名词》[26]规定了检出限(detectionlimit,编号03、0090)与测定限(determinationlimit,编号03、0091),并得到认可[12,13,27~29]。

国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)1997年通过,1998年发表的《分析术语纲要》(IUPAC Compendium ofAnalyticalNomenclature)[30]中规定:“检出限以浓度(或质量)表示,就是指由特定的分析步骤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: (1)式中为空白平均值,空白指与待测样品组成完全一致但不含待测
组分的样品; 为空白标准偏差。

IUPAC规定与应通过实验以足够多的测定次数求出,譬如说20次。

S(灵敏度sensitivity)为分析校准曲线在低浓度范围内的斜率。

k为根据所需的置信度选定的常数,IUPAC建议取k=3作为检出限计算标准,对于严格的单侧高斯分布k=3对应的置信度为99、6%。

由于与均基于有限次的测定,因此实际上3sb通常对应的置信度约为90%。

IUPAC规定[30]离子选择电极的检出限(8、3、2、1)可从校正曲线上求得,即曲线两段直线部分切线的交点所对应的被测离子的活度(或浓度);IUPAC建议[30]以信噪比2:1来确定质谱仪器的检出限(12、4、1);IUPAC规定[30]检出限还可称之为最小可测浓度或量(minimum detectable concentration or amount,2、4),最小可测值(minimum detectable value,18、4、3、7)等。

测定限[23,28,29,31,32]就是定量分析方法实际可能测定的某组分的下限。

与检出限不同,测定限不仅受到测定噪声限制,而且还受到空白背景绝对水平的限制,只有当分析信号比噪声与空白背景大到一定程度时才能可靠地分辨与检测出来。

噪声与空白背景越高,实际能测定的浓度就越高,说明高的噪声与空白背景值会使测定限变坏。

检出限就是指产生一个能可靠地被检出的分析信号所需要的某元素的最小浓度或含量,而测定限则就是指定量分析实际可以达到的极限。

因为当元素在试样中的含量相当于方法的检出限时,虽然能可靠地检测其分析信号,证明该元素在试样中确实存在,但定量测定的误差可能非常大,测量的结果仅具有定性分析的价值。

测定限在数值上总
应高于检出限。

但在IUPAC1997年通过的《分析术语纲要》[30]中,测定限(determination limit,limit ofdetermination)改称为定量限(quantification limit, 18、4、3、7)或最小定量值(minimumquantifiable value,18、4、3、
7)。

二、检测限
虽然全国自然科学名词审定委员会公布的《化学名词》[26]中并未规定“检测限(detectability)”一词,但实际上该词也在广泛的应用[11~13,15,16,29,33~35]。

1997年通过的《分析术语纲要》[30]没有单独定义“detectability”,但有“minimumdetectability”(9、2、4、4),其定义为流动相中样品组分在检测器上产生两倍基线噪声信号时相当的浓度或质量流量,即
(2)式中D为最小检测限;N为噪声;S为灵敏度。

此定义与文献[16,33~35]中“检测限”、文献[29]中“检测器检测限”的定义几乎完全相同,可视作同一概念。

而比较式(1)、式(2)可知,式(1)中k=2时即得到式(2),可见,IUPAC规定的“minimumdetectability”实际上就是“检出限”的另外一种提法。

三、讨论
检出限一般有仪器检出限、分析方法检出限之分。

仪器检出限就是指分析仪器能检出与噪音相区别的小信号的能力,而方法检出限不但与仪器噪音有关,而且还决定于方法全部流程的各个环节,如取样,分离富集,测定条件优化等[39],即分析者、环境、样品性质等对检出限也均
有影响[20],实际工作中应说明获得检出限的具体条件。

检出限过去也称为检出极限,检测限,测定极限,波动浓度极限等,建议统一称检出限,以其简短且较直观[21]。

文献[9~13,36]中检测极限、文献[16,17,33~35,37,38]中检测限、文献[29]中检测器检测限实际上都就是检出限。

为避免引起混淆或歧义,笔者建议,应遵照全国自然科学名词审定委员会公布的《化学名词》的规定,逐步用检出限代替检测极限、检测限、检测器检测限等称谓,作为过渡,确有必要使用检测极限等称谓时应列出其计算方法。

按IUPAC1997年通过的规定,“测定限”改称为“定量限”或“最小定量值”,笔者建议今后应推广使用“定量限”一词,以便与国际结轨。

需要指出的就是,目前很多国际组织(机构),如国际临床化学联合会(international federation of clinicalchemistry,IFCC);世界卫生组织(world health organization,WHO);生物学标准化专家委员会(expert committee on biologicalstandardization);美国国家临床实验室标准委员会(national committee on clinical laboratory standards,NCCLS)等等,根据各自专业领域的实际情况,对检出限、测定限(定量限)、检测限的定义与IUPAC 的规定并不完全相同,阅读文献时应注意其区别。

有兴趣的读者可参考文献[4,40~42]。

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