化學(xué)分析方法的選擇與質(zhì)量控制

邢雅琴

（寧夏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院，寧夏 銀川 750001）

產(chǎn)品質(zhì)量分析不僅針對成品，而是涵蓋產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程，即從原料的選擇到進入生產(chǎn)線生產(chǎn)再到產(chǎn)品出廠都需要嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)督檢驗，只有這樣才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量和消費者的使用安全。在進行產(chǎn)品質(zhì)量分析時，要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，研究分析產(chǎn)品的每一項質(zhì)量特性，及時找出存在的質(zhì)量隱患。當(dāng)下，產(chǎn)品質(zhì)量問題頻發(fā)，如何保證出廠產(chǎn)品的質(zhì)量，避免不合格產(chǎn)品進入市場已經(jīng)成為產(chǎn)品化學(xué)分析界的一大難題。

1 分析方法的選擇原則和主要依據(jù)

1.1 分析目的及確定準(zhǔn)確度

對產(chǎn)品進行化學(xué)分析的目的是，弄清產(chǎn)品中各種元素含量，完成產(chǎn)品合格檢測，同時保證生產(chǎn)能夠順利進行。實際的研究分析并非一帆風(fēng)順，會出現(xiàn)許多預(yù)料之外的問題，這時就到了考驗分析人員專業(yè)知識和工作經(jīng)驗的時候，他們的能力決定著生產(chǎn)的繼續(xù)進行。化學(xué)分析不僅適用于產(chǎn)品質(zhì)量檢驗，在現(xiàn)實生活中也有應(yīng)用?；瘜W(xué)分析法的應(yīng)用并沒有預(yù)想的那么簡單，往往會耗費人們大量時間和精力，所以在運用這一方法時最好依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，提高分析的準(zhǔn)確性，降低分析難度。在對產(chǎn)品進行質(zhì)量分析時，必須要對產(chǎn)品的各項質(zhì)量特性進行一一檢驗，對產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，保證出廠產(chǎn)品的質(zhì)量，只有這樣才能保證產(chǎn)品的銷售，為企業(yè)帶來收益。一般情況下，運用儀器進行分析，比如多元素自動檢測儀、碳硫分析儀、光譜分析儀等等，能進一步確定出產(chǎn)品質(zhì)量特性。不過，并非所有實驗室都有能力配備這些儀器，對于一些小規(guī)模的實驗室來說，在進行業(yè)務(wù)范圍內(nèi)的檢測時可采用濕法系統(tǒng)化的方法進行分析。例如：電化學(xué)分析法。

1.2 確定準(zhǔn)確度的具體方式

進行化學(xué)分析的目的是保證產(chǎn)品質(zhì)量，分析的準(zhǔn)確度對于產(chǎn)品質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。所以準(zhǔn)確度的保證也成了產(chǎn)品質(zhì)量分析中的一大難題。目前最常見的就是用一樣標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)去衡量化學(xué)分析的準(zhǔn)確度。然而，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)也很難確定，所以加標(biāo)回收的方法就會被一些分析人員套用，但此種方法并不十分科學(xué)。因為即便是在完全回收的情況下所確定的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)也還是會有出現(xiàn)誤差的可能性，這僅僅從一個側(cè)面表明了標(biāo)準(zhǔn)檢測的準(zhǔn)確性，但卻無法在分析過程中明確表現(xiàn)出誤差。

1.3 分析方法的靈活運用

完成一種分析方法的全部步驟并不意味著分析工作的結(jié)束，在進行分析工作時應(yīng)該選擇多種方法，準(zhǔn)備好各種方法應(yīng)用時所需的設(shè)備。儀器分析側(cè)重于痕量、微量和常量金屬元素的分析， 濕法分析側(cè)重于微量、常量和高含量金屬元素（ 包括純度）分析及非金屬元素的分析。標(biāo)準(zhǔn)法和非標(biāo)準(zhǔn)法也應(yīng)按材料特性、工藝要求、分析成本和分析室技術(shù)水平靈活運用，方法之間應(yīng)進行對比試驗， 保證選用的方法準(zhǔn)確，能夠得出比較可靠的分析結(jié)果。

2 質(zhì)量控制在實施過程中的分析方法

2.1 準(zhǔn)確運用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

運用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)能夠比較好的驗證分析方法與分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。日常分析的校準(zhǔn)樣品其實也就是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。不管是出于何種目的使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，基體和被測試樣基體兩者互相匹配的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)才能夠被采用。作為校準(zhǔn)樣品使用的時候，應(yīng)當(dāng)采用量值和試樣被測組分相近的量值的方法，并且要使其含量范圍涵蓋被測組分量值的系列標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、同樣的分析條件、同樣的分析方法針對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實行分析，并將測定值作為依據(jù)進行線性回歸分析，最終得出線性回歸方程。

2.2 對樣品的制備與分解標(biāo)準(zhǔn)化

圖1 電化學(xué)分析法

圖2 電化學(xué)分析法

不同的產(chǎn)品，檢驗的各項標(biāo)準(zhǔn)也不同，所以在進行樣品制備時要重視。樣本數(shù)量以及樣本的均勻性都對樣品制備起著至關(guān)重要的作用。對于一些使用特性較為特殊的產(chǎn)品，在選擇樣品時，需要格外注意，例如金屬制品，應(yīng)定要保證樣品的完整和密度的均勻，保證樣品表面清潔；對于一些容易被氧化的樣品則要做好防氧化措施，如在金屬表面涂上隔絕空氣的圖層；還要根據(jù)分析需要處理樣品，如除去一些不需要檢驗的部分；在取碳樣品時，崩濺出去碳晶顆粒也要仔細收集起來；對于一些硬度過高難以取樣的產(chǎn)品可以在不影響其性質(zhì)的情況下，先軟化處理降低其硬度再進行取樣。對于盛放樣品的器皿也有嚴(yán)格的要求，不僅要清潔還必須干燥，避免樣本被污染或是化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。樣品的分解也有一套嚴(yán)格的評判標(biāo)準(zhǔn)：樣品分解是否完全；分解時間是否充足；是否存在人為干擾因素；被測樣品是否完整。一些分解難度太大或是難以完全分解的樣品所得出的檢驗結(jié)果可能會不準(zhǔn)確，這是分析當(dāng)中十分常見的問題。例如：電化學(xué)分析法。

2.3 空白的校正

空白來自分析試劑、試樣中與被測組分共存的組分、分析用器皿、分析用水以及環(huán)境（ 主要是空氣和灰塵）?？瞻子绊懛治鼋Y(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度以及檢測方法的檢出限和靈敏度， 尤其在痕量、微量元素分析和純度分析中影響明顯。所以要提高結(jié)果的準(zhǔn)確度必須要消除或減弱空白的影響，首先應(yīng)該明確空白的產(chǎn)生地及產(chǎn)生原因。以分析用水為例，由于各個階段的不足的疊加，常導(dǎo)致水中某種元素含量超標(biāo)；使用鉻酸溶液洗滌玻璃容器時，清洗不徹底會導(dǎo)致對容器的鉻污染；實驗室無塵無菌防護的缺陷也很容易造成檢驗結(jié)果的偏差、使用被污染的容器進行化驗也會導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確；此外，樣品本身被污染也會出現(xiàn)結(jié)果偏差。不過這些因素導(dǎo)致的空白都能夠通過一定的方法得以消除，例如使用鹽酸溶液清洗玻璃器皿；做到無塵實驗室；處理好各個環(huán)節(jié)，保持低濃度的分析用水并隨時檢測；保持分析器皿和樣本的清潔。

空白的控制。因為各方面的因素，空白并不能完全消除，對于這種情況，就要采取相應(yīng)措施盡量減弱空白的影響。尤其是在痕量分析中，如果空白值過高就會嚴(yán)重影響分析結(jié)果的精確度。減弱空白值的影響要從許多方面下手，例如選取精度更高的儀器、選用更加優(yōu)質(zhì)的試劑等，而且各方面應(yīng)當(dāng)同時改進，否則就難以收到較好的成效。在進行樣本分析時要按照同樣的方法進行一次空白試驗（ 必要時空白試驗應(yīng)做平行樣）。然而僅靠做空白試驗并不能完全消除空白的影響，因為有些空白在有試樣基體和無試樣基體時的測定值會有一定的差別，所以必須重視基體的干擾。

3 化學(xué)分析質(zhì)量控制工作中的各種問題

（1）分析結(jié)果的精密度與被測物質(zhì)的濃度有著緊密的聯(lián)系，所以要取至少兩個有濃度差的樣品來開展分析方式精密度的價差工作。完成濃度樣品測試后，能夠?qū)ζ鋽?shù)據(jù)開展深入的對比和分析，可以更好的體現(xiàn)材料的特征。

（2）實驗條件對于精密度有較大的影響，因此最好把組成固定樣品分成很多份，然后在一定時段內(nèi)完成分析工作，并檢查其精密度。

（3）最好多進行幾次測定，這是減小操作誤差或特例性誤差的有效方式，能夠更好的保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（4）以分析標(biāo)準(zhǔn)溶液的辦法了解方法精密度，與分析實際樣品的精密度存在一定的差異。

（5）準(zhǔn)確度高的數(shù)據(jù)也一定要有很高的精密度，但反過來則不成立。試驗差異的分析方式對同一樣品進行測定時，所得到的結(jié)果也是不一致的，但差異化的分析方式獲得的數(shù)據(jù)卻有著很好的可比性。各個實驗室對于同一樣品的分析結(jié)果也具有很好的可比性。若同一項目未出現(xiàn)特殊狀況，則可以對其歷年數(shù)據(jù)進行比較。此外，應(yīng)在這一前提下對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的量值進行傳遞和溯源，這樣可以保證國際、行業(yè)分為內(nèi)數(shù)據(jù)的一致性，并使全球范圍內(nèi)、各個時段內(nèi)的分析數(shù)據(jù)有很好的可比性。

4 分析方法的可靠性

4.1 靈敏度

單位濃度或單位量待測物質(zhì)變化所產(chǎn)生的響應(yīng)量的變化程度（響應(yīng)大?。=kc+a檢出限：在給定的置信度內(nèi)可從樣品中檢出待測物質(zhì)的最小濃度或最小量，高于空白值。儀器檢出限：產(chǎn)生的信號比儀器信噪比大3倍待測物質(zhì)的濃度，不同儀器檢出限定義有所差別。

方法檢出限：指當(dāng)用一完整的方法，在99%置信度內(nèi)，產(chǎn)生的信號不同于空白中被測物質(zhì)的濃度。測定限：測定限為定量范圍的兩端分別為測定上限與測定下限，隨精密度要求不同而不同。測定下限：在測定誤差滿足規(guī)定基礎(chǔ)上，可以獲得較為準(zhǔn)確的待測物質(zhì)的最小濃度或量，這就是測定下限。測定上限則是指在測定誤差符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，使用規(guī)定的方式獲得定量測量物質(zhì)的最大濃度及量。

4.2 能夠很好的體現(xiàn)分析試驗室和分析者的工作能力

若樣品內(nèi)待測物質(zhì)和空白值位于相同的數(shù)量級時，空白值的大小和波動性對于最終分析結(jié)果的準(zhǔn)確性有著極大的影響，尤其是對測定下限的影響更大。若空白值以引入雜質(zhì)為主，則不會受到波動的很大影響。若空白值以污染為主，則其受到波動的影響較大。

5 準(zhǔn)確性

5.1 分析前的質(zhì)量的保證與質(zhì)量控制

采樣的質(zhì)量保證包括：采樣、樣品處理、樣品運輸和樣品儲存的質(zhì)量控制。要確保采集的樣品在空間與時間上具有合理性和代表性，符合真實情況。進行采樣工作時，最重要的就是保證樣品的真實性，要符合時空的要求，并且確保樣品分析前不會出現(xiàn)物理或化學(xué)性質(zhì)的改變。采樣過程質(zhì)量保證的基本要求。應(yīng)具有有關(guān)的樣品采集的文件化程序和相應(yīng)的統(tǒng)計技術(shù)。要切實加強采樣技術(shù)管理，嚴(yán)格執(zhí)行樣品采集規(guī)范和統(tǒng)一的采樣方法。應(yīng)建立并保證切實貫徹執(zhí)行的有關(guān)樣品采集管理的規(guī)章制度。采樣人員切實掌握和熟練運用采樣技術(shù)、樣品保存、處理和貯運等技術(shù)，保證采樣質(zhì)量。建立采樣質(zhì)量保證責(zé)任制度和措施，確保樣品不變質(zhì)，不損壞，不混淆，保證其真實、可靠、準(zhǔn)確和有代表性。

5.2 如何保證抽樣工作的高質(zhì)量

開展采樣工作時，通常會使用現(xiàn)場空白、運輸空白、現(xiàn)場平行樣、現(xiàn)場表樣、質(zhì)控樣空白、設(shè)備空白、材料空白的方式開展實時監(jiān)控工作。采樣樣品的質(zhì)量對于工作質(zhì)量有著很大的影響，采樣質(zhì)量、實驗室分析、數(shù)據(jù)管理質(zhì)量儀器決定著分析數(shù)據(jù)的可信性?，F(xiàn)場加標(biāo)樣、質(zhì)控樣的總量通常要占到樣品總量的1/10，還要保證各批的樣品至少為2個。設(shè)備、材料空白就是用純水浸泡設(shè)備或材料后獲得的樣品，它們主要用于采樣設(shè)施及材料污染情況的檢查。

結(jié)語

社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的難度與復(fù)雜程度也在不斷提高，對于化學(xué)分析技術(shù)及相關(guān)設(shè)備的要求也在逐步加大。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)層面的難題都將被一一解決。技術(shù)人員在進行分析工作的同時要不斷的對相關(guān)知識進行學(xué)習(xí)，以求更牢固的掌握分析技能，對產(chǎn)品進行化學(xué)分析，為產(chǎn)品質(zhì)量提供保障。

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