检出限的概念、分类、计算方式及影响因素!
检出限到底如何计算？
检出限到底如何计算？检出限是分析测试的重要指标，对于仪器性能的评价和方法的建立都是重要的基本参数之一。
在日常检测过程中，检出限为具体量度指标，特别是在痕量分析中，痕量分析误差与样品含量相对于检出限的倍数相关联。
检出限的确定对于分析方法的选择具有重要意义。
对检出限的忽视有可能导致检测结果的不确定度增大。
长期以来，各个领域的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都进行了大量的探讨。
像分析仪器在测定过程中存在与噪音相区别的小信号检出问题，同时也存在着分析方法能可靠测定物质最低含量的界限问题，这两个概念有着本质的不同。
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。
在检验检疫行业中，进出口产品的种类繁多，涉及的领域也是多种多样，对检测人员的要求高，为保障进出口产品质量把关服务的有效进行，合理的使用仪器分析，科学有效的评估仪器分析，都要求在仪器的检出限等各项指标上有个清晰完整的认识。
为理清在检出限概念和层次上的认识，本文将对检出限的概念、分类和影响因素进行详尽的探讨。
一、检出限的概念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。
波长色散x射线荧光光谱法 检出限
波长色散x射线荧光光谱法检出限波长色散X射线荧光光谱法（Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectroscopy，简称WDXRF）是一种广泛应用于化学分析的快速、准确的技术方法。
通过测量样品中吸收入射X射线后产生的荧光X射线的发射特性，从而得到样品成分的定性和定量信息。
其中，检出限是衡量仪器分析灵敏度的一个重要参数。
一、波长色散X射线荧光光谱法原理WDXRF技术是基于X射线与物质之间的相互作用而建立的。
当X射线入射到样品上时，样品中的原子核和电子会吸收入射X射线的能量。
部分入射X射线被吸收后，样品中的元素会产生荧光X射线。
每个元素的荧光X射线具有特定的能量和波长，通过测量这些荧光X射线的能量和强度，可以确定样品中的元素种类和相对含量。
WDXRF仪器主要由X射线源、样品台、能量分散装置和探测器等组成。
X射线经过X射线源发射，进入样品台，与样品相互作用后，产生荧光X射线。
荧光X射线经过能量分散装置的分析晶体后，不同波长的荧光X射线被分散成不同角度。
最后，探测器将各个波长的荧光X射线接收并测量，得到荧光X射线的光谱图像。
二、检出限的概念和计算方法检出限是衡量仪器分析灵敏度的一个重要参数，指的是在给定的测量条件下，仪器可以检测到的最低浓度。
即当分析物的含量低于检出限时，仪器无法准确地测量其浓度。
WDXRF技术的检出限可以通过以下公式计算：检出限= 3δ/k其中，δ是空白样品的标准偏差，k是灵敏度因子，是由样品的荧光强度与元素浓度之间的线性关系决定的。
三、影响检出限的因素1.仪器性能：包括X射线源的能量和强度、能量分散装置的精度和灵敏度、探测器的计数效率等对检出限有很大影响。
2.样品性质：样品的结构、成分以及采样方式等都会影响检出限。
相对于单一元素的样品，多元素的样品检出限会比较高。
3.检测环境：仪器所处的环境条件也会对检出限产生一定的影响。
例如，空气中的背景X射线会增加背景噪声，从而降低仪器的灵敏度。
检出限是什么如何计算影响因素有哪些
检出限是什么如何计算影响因素有哪些检出限（Limit of detection，LOD）是指在特定条件下，仪器或方法能够可靠地分析出样品中存在的最低浓度或最低浓度水平。
它是定量分析中的一个重要参数，用于确定分析结果是否可靠，即是否可以检测到低浓度的目标物质。
计算检出限的方法有多种，其中一种常用的方法是使用标准偏差的三倍作为检出限。
具体计算公式如下：LOD=3×SD其中，LOD表示检出限，SD表示样品分析中得到的标准偏差。
这种方法适用于在正态分布的情况下，当分析结果呈现正态分布时，约有99.7%的数据位于平均值加减三倍标准偏差之间。
影响检出限的因素有多个，下面介绍其中几个重要的因素：1.仪器灵敏度：仪器的灵敏度可以影响检出限。
灵敏度越高，仪器可以检测到更低浓度的目标物质，因此检出限也就越低。
2.样品基质：样品基质是指样品中的其他组分。
样品基质的复杂性可能会影响仪器对目标物质的检测能力，可能会产生干扰，从而提高了检出限。
3.分析方法：不同的分析方法对于不同的目标物质具有不同的检测灵敏度。
有些方法灵敏度较高，可以检测到低浓度的目标物质，而有些方法灵敏度较低。
4.样品预处理：样品预处理包括样品的提取、净化和浓缩等处理过程。
不同的预处理方法对目标物质的检测灵敏度有不同的影响。
5.分析仪器的精度：分析仪器的精度也会影响检出限。
如果仪器的误差较大，可能会改变分析结果，从而影响检出限的计算和确定。
在实际应用中，需要根据具体情况，并结合上述因素进行综合考虑，确定适用于分析样品的检出限。
此外，还需要注意，检出限并不等同于检出值，检出限只是一种分析限度，用于判断方法的可靠性和灵敏度，而检出值是实际检测到的目标物质的浓度值。
检出限的计算公式
检出限的计算公式引言在化学分析和环境监测中，检出限（Limit of Detection，LOD）是一个重要的指标，用于衡量仪器分析方法的敏感性。
检出限是指在统计学意义下可以被可靠地分辨出的最低样品浓度或者物质含量。
在实际应用中，准确计算检出限对于保证分析结果的可信度和准确性至关重要。
本文将介绍常见的检出限计算公式。
检出限的定义检出限是一个统计概念，通常由分析方法的精密度、稳定性以及仪器背景噪声等因素决定。
在实际分析中，检出限定义为低于此限的信号被认为是不可靠的结果。
若样品的信号以及噪声在检出限的范围内，则无法确定分析方法的准确性。
常见的检出限计算公式1. 3倍标准偏差法3倍标准偏差法是最常见的计算检出限的方法之一。
该方法基于信号和噪声的统计分布，该统计分布假设为正态分布。
计算公式如下：LOD = 3 * σ其中，LOD为检出限，σ为信号和噪声的标准偏差。
2. t分布法t分布法也被广泛应用于检出限的计算。
t分布法基于样本均值和标准误差，计算公式如下：LOD = t * SE其中，LOD为检出限，t为t分布的临界值，SE为标准误差。
3. 信号与噪声比法信号与噪声比法是一种评估检出限的简单方法。
该方法基于样品信号与背景噪声之间的比率，计算公式如下：LOD = k * (SD / S)其中，LOD为检出限，k为修正因子，SD为噪声的标准偏差，S为样品的信号。
计算举例以下示例将使用3倍标准偏差法来计算检出限。
假设某分析方法测定水样中的铅含量，已进行了多次测量。
所得数据如下：样品1: 0.02 ppm样品2: 0.05 ppm样品3: 0.03 ppm样品4: 0.04 ppm样品5: 0.06 ppm首先，计算这些样品的平均值和标准偏差。
平均值(μ) = (0.02 + 0.05 + 0.03 + 0.04 + 0.06) / 5 = 0.04 ppm标准偏差(σ) = sqrt(((0.02-0.04)^2 + (0.05-0.04)^2 + (0.03-0.04)^2 + (0. 04-0.04)^2 + (0.06-0.04)^2) / 4) = 0.0079 ppm然后，根据3倍标准偏差法计算检出限。
再也不为检出限烦恼了!——检出限的分类和计算
再也不为检出限烦恼了!——检出限的分类和计算检出限（Limit of Detection，LOD）是在分析化学和环境化学中常用的一个概念，用于界定分析方法对于其中一化学物质的最小可检测浓度。
检出限的计算对于确定方法的灵敏度和可靠性至关重要。
本文将介绍检出限的分类和计算方法。
根据检出限的定义，一般可将其分为三类，分别是最小检出浓度、仪器检出限和方法检出限。
最小检出浓度是指在分析试样中，能够被分析方法所探测到的其中一化学物质的最小浓度。
通常情况下，最小检出浓度是低于实际应用浓度的，且只是一种已知仪器和方法下的理论值。
最小检出浓度能够帮助确定该分析方法是否适用于特定的分析任务。
仪器检出限是指仪器检测方法的基本灵敏度，通常通过测量一定浓度的标准物质的信号噪声比以计算。
仪器检出限与仪器的性能有关，如光谱仪、色谱仪和质谱仪等。
仪器检出限可以评估仪器的灵敏度，较低的仪器检出限表示较高的灵敏度和较低的测量下限。
方法检出限是指由于方法的各种因素而加大的检出限。
这其中包括样品前处理过程中的损失、仪器检测过程中的噪声等。
方法检出限是一种更现实的检出限，它反映了实际样品的检测灵敏度。
计算检出限的方法有多种，常用的有信号噪声比法、标准偏差法和环境标准中的最小报告限法等。
信号噪声比法是最常用的一种计算方法。
根据信号噪声比，将检测信号与背景噪声进行对比。
信号噪声比可通过实验测定得到，通常要求信号噪声比大于3、信号噪声比法适用于仪器检测限的计算。
标准偏差法是通常用于方法检出限的计算。
该方法通过对多次测定的测量结果进行统计分析，计算样品中特定组分的标准偏差，并利用统计学推理确定方法检出限。
标准偏差法计算的结果更接近真实样品的检出限。
环境标准中的最小报告限法是一种比较严格的计算方法，它要求检测结果中特定化学物质的浓度不低于该物质相关环境标准的最小报告限。
该方法适用于环境化学中的食品安全、环境监测等领域。
总之，检出限的分类和计算方法在分析化学和环境化学中具有重要作用。
检出限的概念及计算ppt课件
各种传染性疾病治疗的广 谱抗生素，后来发现动物体内残留的该抗生素对人类健康 有重大威胁。因此，一些国家和团体对此高度重视，对氯 霉素限量的要求越来越严格。美国对氯霉素的限量规定由 最初的10 μ g/kg逐渐降至0.1 μ g/kg，欧盟对氯霉素的限 量规定由最初的5 μ g/kg逐渐降至0.1 μ g/kg。
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2ng/L和5ng/L十氯酮加标样品溶液对应的色谱峰高分别为 420μV和753 μV, 根据表3中仪器空白值及标准信号值计算 各参数值，结果见表4。
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由表4可知，气相色谱法测定海水中十氯酮 的方法检出限为0.60ng/L。
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检出限的计算
2其它计算方法 2.1仪器检出限 2.1.1GB/T5009.1-2003规定的方法 GB/T5009.1-2003规定色谱法的检出限DL的计算公
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1 μ g/L和2 μ g/L十氯酮标准溶液对应的色谱峰高 分别为654μV和931 μV, 根据表1中仪器空白值及 标准信号值计算各参数值，结果见表2。
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由表2可知，气相色谱法测定海水中十氯酮的仪器 检出限为0.041pg。
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1.2方法检出限
方法检出限取决于仪器灵敏度及方法的回收率。 气相色谱法测定海水中的十氯酮，方法检出限为 在固定的仪器条件下海水中的十氯酮经过二氯甲 烷萃取、浓硫酸净化、旋转蒸发浓缩后采用具有 电子捕获检测器的气相色谱仪测定时十氯酮被检 出的能力。
式为： DL=S/b 式中：S—仪器噪音的3倍，及仪器能辨认的最小 物质信号， μV；
b—标准曲线回归方程的斜率， μV /pg。
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气相色谱法测定十氯酮时仪器噪音为23.7 μV， 以进样量x（pg）为横坐标，以逢高y（ μV ）为 纵坐标，拟合十氯酮的标准曲线方程为 y=353.2x+55，b=353.2 μV /pg，由公式计算出 十氯酮的仪器检出限为0.20pg。
检出限的涵义和计算方法
检出限的涵义和计算方法检出限（Limit of Detection，LOD）是指在其中一种测量方法下，能够可靠检测到的物质最低浓度。
精确确定检出限对于分析结果可靠性和准确性至关重要，特别是当样品中含有低浓度的化合物时。
在环境科学、医学、食品安全等领域中，对于检测一些潜在有害物质时，检出限的测定非常重要。
检出限的计算方法可以分为三种主要方法，分别是统计方法、标准曲线法和空白法。
下面将详细介绍每种方法及其计算步骤。
统计方法是一种基于概率统计学原理的计算方法，主要有翻查法、计算公式法和直线回归法。
1.翻查法：-步骤1：收集一系列包含不同浓度的标准溶液的测量数据，这些溶液的浓度按照给定的比例从高到低排列。
-步骤2：根据测量数据绘制数据点的图形，然后按照直观判断确定检出限的浓度值。
2.计算公式法：-步骤1：根据实验数据计算出标准曲线方程，可以是线性、非线性等类型的方程。
-步骤2：选择一个合适的概率（通常为95%或99%）和标准偏差，根据统计学公式计算得到检出限的浓度值。
3.直线回归法：-步骤1：根据实验数据绘制标准曲线，使其通过样品浓度为零的点。
-步骤2：根据直线方程计算出直线斜率和截距。
-步骤3：选择一个合适的概率（通常为95%或99%）和标准偏差，根据统计学公式计算得到检出限的浓度值。
标准曲线法是一种常用的方法，尤其适用于线性或多项式关系的测量方法。
其计算步骤如下：1.步骤1：制备一系列浓度已知的标准溶液，并进行测量。
2.步骤2：根据实验数据绘制标准曲线。
一般情况下，使用浓度和峰面积之间的线性关系进行拟合，得到标准曲线方程。
3. 步骤3：根据标准曲线方程计算出浓度为零时的峰面积（Intercept=0时的峰面积）。
4.步骤4：确定一个合适的信噪比（通常为3倍或10倍），将其与零浓度峰面积之间的差值乘以信噪比，得到检出限的峰面积。
5.步骤5：根据标准曲线方程，反推出峰面积对应的浓度，即为检出限的浓度值。
检出限的概念及计算
检出限和检测限的关系
测定下限（定量限）
• 测定下限(RQL，Reliable Quantitation Limit)：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地最小浓度 或量，称为方法的测定下限。
• 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 限可能性。在没有(或消除了)系统误差的前提下，它受精密度要求的 限制，分析方法的精密度要求越高，测定下限高于检出限越多。
标准曲线线性范围最低浓度5 μ g/L，但均有明显的响应信号 ），并 根据响应信号计算出低浓度时的灵敏度S; (5) 根据公式计算仪器检出限。
1 μ g/L和2 μ g/L十氯酮标准溶液对应的色谱峰高 分别为654μV和931 μV, 根据表1中仪器空白值及 标准信号值计算各参数值，结果见表2。
由表2可知，气相色谱法测定海水中十氯酮的仪器 检出限为。
后采用具有电子捕获检测器的气相色谱仪测定时十氯酮被检出的能力。 ③将空白样品和加标样品进行处理后测定，获取信号值x0(μV)，xadd
烷萃取、浓硫酸净化、旋转蒸发浓缩后采用具有 MDL=s ·t（n-1，1-α）
由表4可知，气相色谱法测定海水中十氯酮的方法检出限为。
电子捕获检测器的气相色谱仪测定时十氯酮被检 由表2可知，气相色谱法测定海水中十氯酮的仪器检出限为。
• 国内一般都IUPAC采用的建议，采用10倍空白测量值标准偏差对
应的浓度作为测定下限，它的置信水平约为90％。
检出限的计算
1依据IUPAC定义计算
式中：
x x ks L b1
xL——检出限；
b1 x b 1——空白均值；
cL
xL
xb1 S
ksb1 S
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检出限的概念、分类、计算方式及影响因素！
1检出限的概念
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。
2检出限的不同分类
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。
3、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k=10。