2 第二章 痕量分析的基础-2015详解

1. 重量单位表示法 用μg( 微克 )、ng( 纳克 )、pg( 皮克 ) 和 fg(飞克 ) 来表示组分 含量。 1μg=10-6g, 1μg =103 ng =106 pg =109 fg。 1ng=10-9g, 1pg=10-12g, 1 fg=10-15g 2. 浓度单位表示法 用μg/mL、 ng/mL、 pg/mL、 mg/L、 ng/L、μg/g、 ng/g 和 pg/g 来表示组分含量。
组分质量分数% 相对误差%
约100
0.1-0.3
约10 约1
约1 1-2
约0.1 5
0.01-0.0001 10
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第二节
痕量分析中的空白值
痕量分析中，被测组分的含量与检出限十分接近，测定的信号值 与空白值在同一数量级，因此，空白值的大小对痕量分析有较大影 响。 1.空白值对准确度的影响 （1）空白值越小，准确度越高。 （2）通常要求：空白值低于被测值的1/10 2. 空白值的测定与扣除 （1）空白值低于被测值的1/10，且重现性好，可以扣除。 (2) 空白值需反复测定，从样品测定结果中扣除。 （3）若空白值明显超过正常值，表明有严重玷污，样品测定结 果不可靠。
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第三节
痕量分析中玷污与损失的控制
一、玷污的控制
痕量分析的成败在很大程度上取决于玷污的控制。 1. 玷污对痕量分析的影响 （1）影响分析结果的准确度 （2）影响分析方法的检出限 2. 玷污的来源及控制 （1）空气引起的玷污及控制 控制措施: ① 在密闭的空间内操作 ② 在洁净的空间内操作 ③ 分析人员应穿戴相应的衣服、鞋帽 (2) 容器设备等引起的玷污及控制 ① 贮存、处理样品所用的一切容器,由于其材质不够纯, 沥出或未洗涤干净均可能玷污样品。
4. 准确度 (Accuracy) 表示测量值接近真实值的程度。用绝对误差或相对误差表示。 绝对误差 = 测量值 (c) 一真实值 (cs)
c cs 相对误差 (%) = × 100% cs
5. 精密度 (Precision) 表示多次测量某一量时, 测定值的离散程度。通常用相对标 准偏差 (RSD) 或变异系数 (CV) 来表示。 设分析结果的标准偏差为σ ( 以浓度表示• • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 痕量分析的基本概念 痕量分析中的空白值 痕量分析中的玷污与损失 痕量分析中的不确定度 痕量分析的质量控制 环境标准物质
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第二章 痕量分析基础
环境有机分析的特点之一是被测组分的含量低, 可达μg/L、 ng/L 级, 甚至更低。因此, 环境分析工作者面临的任务是痕量 分析及超痕量分析。
二、痕量分析方法的评价指标
1. 检出限 (Detection Limit) (1) 检出限的定义: 信号为空白测量值 ( 至少 20 次 ) 的 标准偏差的 3 倍所对应的浓度 ( 或质量 )。 （2）仪器检出限、方法检出限
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(2) 检出限的确定 ① 配制1份浓度为 c，接近于空白值的标准溶液, 测量 20 次以上, 得到平均信号（ X ）,求出测量信号的标准偏差 (σ)。 ② 用下式计算出检出限 ( 用浓度单位表示 )
第一节 痕量分析的基本概念
按组分含量可分为常量组分、微量组分、痕量组分、 超痕量组 分分析等。
微量分析:被测定污染物含量为千分之一（mg/g） 痕量分析：被测定污染物含量为百万分之一（10-4%，μg/g, μg/mL ） 超痕量分析：被测定污染物含量为十亿分之一（10-7%，ng/g）
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一、痕量分析中表示组分含量常用的符号
② 试剂的选用。 （超级纯、高级纯、优级纯、光谱纯、色谱 纯、生化试剂、分析纯、化学纯） (4) 分析者本身引入的玷污及控制
二、损失对痕量分析的影响及控制
1. 损失的来源及控制 ① 采集、储存样品时，容器壁的吸附。 （容器的材质、溶液的 浓度、pH） ② 分解样品时，溅出, 溶解不完全，挥发, 或形成沉淀。 ③ 过滤时，滤膜或悬浮物对痕量重金属的吸附作用。 如：100ml 0.2μg/L Hg的海水经0.45μm滤膜过滤损失 了 14%。 pH = 7.8 悬浮物浓度为 49mg/L时, 1h内对14μg/L Zn2+的 吸附达 20%, 对0.2μg/L Pb2+ 对吸附达 56%。 酸浸洗（如从悬浮物上解吸Hg2+) pH 值 0.1 1 1.5 2 3 3min 内解吸百分比 14 12 4 2 0 11 ④ 样品灰化过程中引起的损失。添加氧化助剂；湿法消解。
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防止的措施： a. 应选用高纯、惰性材料制成的器皿。 b. 运用合适的清洗技术。 ②加热： 样品在水浴、电炉上加热时, 可能带入铁、铬、镍、 铝、铜、锌的玷污。 防止的措施： 采用红外加热器或微波加热。 ③ 过筛。选用清洗干净的尼龙筛 ④ 碾磨。研钵的材质必需非常坚硬，不能含有被测元素。 (3) 试剂引起的玷污及控制 ① 试剂纯度的确定 设: 试样中待测物含量为 Cx 试剂中待测物含量为 Cb; 试样用量为 x; 试剂用量是试样量 10倍, 即1Ox。 x • Cx ≥ 10 × 10 x Cb Cb = Cx / 100 10 试剂纯度应为待测物含量的1% 。
3 c cL X
2. 灵敏度 (Sensitivity) 灵敏度: 待测物浓度 ( 或质量 ) 改变一个单位时所引起的 测量信号的变化量。用 S 表示,S =dx/dc, 也可以把灵敏度理解 为分析曲线的斜率。 灵敏度与检出限的关系： 3. 检测下限 (Limit of Quantitative Determination) 定义: 检测下限为信号空白测量值标准偏差的 10 倍所对应 的浓度 (或质量)。 当待测物的含量≥ LQD, 才可准确测定, 所得分析结果才有 4 可靠性。
式中, c 为 n 次测量的平均值, c i 1 n 值,i = 1、2、3 … n。
c
n
i
； c i 为每次测量的浓度
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RSD( 或
CV)= c
100%
6. 准确度与精密度的关系 精密度也是没有系统误差时所能达到的准确度。在没有系统误 差下, 精度越好, 准确度越高。
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分析结果允许的相对误差范围