检出限灵敏度-作业

仪器分析方法的线性范围、灵敏度及检出限仪器分析方法的线性范围、灵敏度及检出限 分析化学分析化学邓巧巧邓巧巧 201100369001 201100369001 一、原子发射光谱一、原子发射光谱 （（1 1）定义：）定义： ①线性范围①线性范围：ICP-AES 标准曲线的线性范围宽，可达4～6 个数量级。 可同时测定不同元素高、中、低含量。 ②灵敏度（②灵敏度（S S）） 灵敏度是指分析校正曲线的斜率 S=或 S= ③检出限（③检出限（C CL L）） 指以适当的置信度下被测物质的最低含量或最低浓度， 对光谱法 也就是一定净谱线强度所需要被测物质的浓度。 X L = XB + Kδ BL XL为最小测量信号，X B为空白样品的平均值。K = 3，置信度99.6%, δBL为空白样品的测量信号的标准偏差.而检测限为: C L = Kδ BL/S 当用内标法时: S = （I L/IB）/C C 为接近检测限时的被测物含量，这时: C L= （（2 2）应用举例）应用举例 ICP-AESICP-AES 测定（食盐水中的测定（食盐水中的 PbPb 测定）测定）PbPb 灵敏度及检出限灵敏度及检出限 用 10%硝酸水溶液稀释 Pb 标准溶液至 0.1、0.2、0.5、1.0μg•mL-1 并进行 ICP-AES 测定。 测得的十次空白值数据： 0.0329 0.0397 0.0375 0.0377 0.0386 0.0365 0.0361 0.0374 0.0338 0.0387 Pb 的标准曲线方程为 y=0.2799x+0.0291，R2=0.9997 则灵敏度灵敏度 由 10 次空白值计算得到标准偏差δ BL=0.002151,灵敏度 S=0.2799 则检出限检出限 二、原子吸收光谱法二、原子吸收光谱法 1 1、定义：、定义： ①灵敏度①灵敏度 指在一定浓度时，测定值(吸光度)的增量ΔA 与相应的待测元素 浓度(或质量)的增量Δc 或Δm 的比值： S c=ΔA/Δc 或 S m=ΔA/Δm 在原子吸收分光光度分析中，灵敏度 S 定义为校准曲线的斜率，其表 达式为： A ≡ f(C) ； S = dA/dC 或 S = dA/dm 即当待测元素的浓度或质量 m 改变一个单位时，吸光度 A 的变化量。 AAS 的灵敏度定义： 是指产生 1%吸收时， 溶液中某元素的浓度或质量。 T=I t/I0=99/100=0.99 ； A=log(1/T)=0.00436 （（a a））相对灵敏度相对灵敏度（火焰原子吸收法）（火焰原子吸收法） 在火焰原子化法中常用特征浓度（charateristic concentration）来表征灵敏度。所谓特征浓度是指产生1%吸收或者 0.0044 吸光度值时溶液中待测元素的质量浓度（μg•mL-1/1%）或质 量分数（μg•g-1/1%） 相对灵敏度：相对灵敏度：产生 1%吸收时的浓度 S 1%= S 1%: 1%吸收相对灵敏度；C: 试液的浓度；A: 吸光度. 例：1μg/g 镁溶液，测得其吸光度为 0.55，则镁的特征浓度为 1μg•g-1×0.0044/0.55=8 ng•g-1/1% （（b b））绝对灵敏度绝对灵敏度（石墨炉原子吸收法）（石墨炉原子吸收法） 对于石墨炉原子化法， 由于测定的灵敏度取决于加到原子化器中 的试样的质量，此时采用特征质量（以g/1%表示）更为适合。 绝对灵敏度绝对灵敏度：产生 1%吸收时的质量 S 1%= S 1%: 1%吸收绝对灵敏度；C: 试液的浓度；A: 吸光度；V: 进样体积 ②检出限②检出限 检出限是指产生一个能够确证在试样中存在某元素的分析信号 所需要的该元素的最小含量。 亦即待测元素所产生的信号强度等于其 噪声强度标准偏差三倍时所相应的质量浓度或者质量分数，用μ g•mL-1或者μg•g-1表示。绝对检出限则用 m 表示 Dc=或 Dm= 式中ρ或 m 分别为待测液的质量浓度或质量，A 为多次待测试液吸光 度的平均值，σ为噪声的标准偏差，是对空白溶液或接近空白的标准 溶液进行至少 11 次连续测定，由所得的吸光度值求算其标准偏差而 得。 2 2、应用举例、应用举例 ①火焰原子吸收法测铜①火焰原子吸收法测铜 测量方法测量方法：首先进行波长准确度的检定， 然后用火焰法测铜标准 溶液，计算出检测限，检出限先用系列标准溶液测量浓度- 吸光度曲 线得到曲线的斜率，并连续 11 次测量空白溶液的吸光值， 计算 3 倍 11 次测量值的标准偏差和工作曲线斜率的比值，可得到检出限的测 量结果。 不同浓度的吸光度值和 11 次空白溶液的测量值 标准液浓度0.0 -0.001 0.0014 0.0014 0.0016 0.5 0.051 0.0011 0.0011 1.0 0.105 0.0012 0.0013 3.0 0.303 0.0008 0.0012 5.0 0.493 0.0009 0.0015 （μg/ml） 吸光度平均 值 空白溶液测 量值 标准曲线 0.6 y=0.0987X+0.0027 2 R =0.9998 I n t e n s it y 0.4 0.2 0.0 0123456 concentration(ug/ml)concentration(ug/ml) 回归曲线方程：y=0.0987X+0.0027 R2=0.9998 相对灵敏度：相对灵敏度：S 1%=0.0044/0.0987=0.044μg•mL -1/1% 灵敏度：S=0.0987 ml/μg，n=11 11 次空白溶液测量值的标准偏差：σ=2.5×10- 4 则检出限检出限： ②石墨炉原子吸收法测镉②石墨炉原子吸收法测镉 实验仪器：美国 PE 公司 800 型原子吸收分光光度计 质量浓度为 0.500.50、、1.O01.O0、、3.O03.O0、、5.00 (ng/ml)5.00 (ng/ml)镉标准溶液，进样体 积 V=1OV=1Oμμl l， 进样量(W =C×V)即为 0.O00.O0，， 5.05.0，， 10.010.0，， 30.030.0，， 50.0(pg)50.0(pg) 石墨炉法测量镉标准溶液吸光度数据： 标 准 质 量 （pg） 吸光度值 11 次空白 溶液测量值 0.00 0.0008 0.0007 0.0008 0.0012 5.0 0.0257 0.0010 0.0009 10.0 0.0465 0.0011 0.0010 30.0 0.1485 0.0012 0.0009 50.0 0.2590 0.0011 0.0012 绘制标准曲线： 0.35 0.30 0.25 y=0.00516X0.00187 2 R =0.9995 A b s o r b a n c e 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 01020304050 concentration(pg) 回归曲线方程：y=0.00516X-0.00187 R2=0.9995 线性范围：在 0-50Pg 范围内成良好的线性 绝对灵敏度绝对灵敏度：： 灵敏度灵敏度 S=0.00516 /pg ,n=11 11 次空白溶液测量值的