“實驗”和“試驗”的區(qū)別與常見實驗空白試驗

孔穗明 雷錫全 王一凡

(中山市多美化工有限公司，廣東 中山 528478)(北京宏大檢測有限公司，北京 100015)

1 實驗和試驗的區(qū)別

實驗和試驗的英文翻譯。

實驗：experiment；

試驗：test。

2 實驗和試驗的定義

實驗(experiment)：是一種通過實際操作來探究某自然或社會規(guī)律的一種研究方法，主要強調與理論研究的方法對立。

如：雙縫干涉實驗、邁克爾遜-莫雷實驗。

實驗不完全依賴特定標準文件來判斷是否成功(純科研甚至往往沒有標準)，而主要是依據(jù)實驗目的，設計實驗的條件和方法，然后操作，來觀測實驗品能否達到期望(成功)的或未知的效果。

試驗(test)：采用測試的手段來獲取或驗證某一結果的行為。

如：核試驗、獨立隨機試驗。

試驗test，是依據(jù)已有的標準(國際、國家、企業(yè)標準)去驗證產(chǎn)品或零部件或材料是否達標(比如型式試驗)。也就是已知試驗品“應該”到達什么結果，而進行的驗證操作。

這里的“試”跟非專業(yè)用語“試一試”不是一個含義。著重在是否達標。往往屬于質量管理的范疇(質量管理涉及了產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、售后、反饋等整個過程)。

3 實驗和試驗的進一步解釋

如果能獲取的一個規(guī)律性的結論，那么是實驗。

例如：

庫侖扭秤實驗可以得到靜電相互作用服從平方反比關系；

雙縫干涉實驗可以得到微觀粒子具有波動性；

邁克爾遜-莫雷實驗可以得到地球上兩個垂直方向上的光速相；

LY/T 1772-2008 楊樹品種分子鑒定實驗方法-DNA大增片斷氏度多態(tài)性法(AFLP)；

YY/T 0606.15-2014 組織工程醫(yī)療產(chǎn)品 第15部分:評價基質及支架免疫反應的實驗方法——淋巴細胞增殖試驗；

DB21/T 2589-2016 東部白松種源相關序列多態(tài)性(SRAP)分子鑒定實驗方法。

如果得到的是簡單的在預期結果之一的話，就是試驗。

例如：

核試驗的結果就是成功與失敗兩個；

擲骰子隨機試驗中的結果就是1，2，……，6這六個；

有的時候如果你覺得這個詞可以用“測試”代替，那么就是試驗。

例如：

DL/T 567.8-2016 火力發(fā)電廠燃料試驗方法 第8部分：燃油發(fā)熱量的測定；

FZ/T 20031-2017 毛針織品縫跡伸長率試驗方法；

GB 1037-1988 塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法(杯式法)；

簡單來說，能得到結論，或者得到的結果能升華為結論，就是實驗；

只得到結果就是試驗。

比如說擲硬幣的隨機試驗就是正、反兩個可能性，這就是兩個結果，并不能說明什么問題，所以它是試驗；

但是您要是多扔幾次，然后對每一次的結果進行匯總分析，探索出正面出現(xiàn)不同次數(shù)的概率，得到了二項分布的規(guī)律，那么你可以將你這一系列獨立隨機試驗的總和稱之為一個實驗。

4 常見實驗空白試驗總結

4.1 國標中空白試驗的定義。

空白試驗：除不加試樣外，采用完全相同的分析步驟、試劑和用量(滴定法中標準滴定液的用量除外)，進行平行操作所得的結果。用于扣除試樣中試劑本底和計算方法的檢出限。

4.2 空白做不好會怎樣？

空白試驗測得的結果稱為空白試驗值。在進行樣品分析時所得的值減去空白試驗值得到的才是最終分析結果。

空白試驗是實驗室質量控制的重要環(huán)節(jié)，其準確性對提高檢測結果的準確度至關重要。

空白試驗值反應了測試儀器的噪聲、試劑中的雜質、環(huán)境及操作過程中的沾污等因素對樣品測定產(chǎn)生的綜合影響，直接關系到測定的最終結果的準確性。

空白試驗值低，數(shù)據(jù)離散程度小，分析結果的精度隨之提高，它表明分析方法和分析操作者的測試水平較高。當空白試驗值偏高時，應全面檢查試驗用水、試劑、量器和容器的沾污情況、測量儀器的性能及試驗環(huán)境的狀態(tài)等，以便盡可能地降低空白試驗值。

5 做酸堿滴定時為什么要做空白試驗

因為用作稀釋液的空白溶液有一定的酸堿度，會影響滴定結果，所以要做空白試驗，來扣除空白的干擾。比如空白溶液為酸性，這時候用堿滴定此溶液，得到的結果會偏高，要扣除空白溶液的酸度，得到的酸度才正確。

石墨爐測鉛時,空白(4硝酸+1高氯酸GR)值總是較高,與灰化法的結果不大一致(樣品為植物樣)。

【分析】①所用的水為用石英亞沸水蒸餾器蒸餾得到的，先打一下空白，一般不會超過0.0015，然后采用的為硝酸(工藝超純)和高氯酸(優(yōu)極純)消化，最后溶解用的1摩爾每升的鹽酸或硝酸(結果差不多，只是鹽酸穩(wěn)定性要好一點)，定容體積為50mL的話空白值一般為0.03左右。不過鉛比較難做，基體干擾很大。

②空白問題來自多方面，上面說的水與試劑外，你用的氬氣是高純的嗎？也可用高純氮氣，但要注意分子帶背景

③可能來自由你所用的硝酸和高氯酸不純所致。你可以先測空管，然后測你所用的水，再測含酸的水空白看看就知道了

④有可能是試液的酸度過大會影響測定，特別是使用高氯酸，影響更大，酸度大對石墨爐損害也比較大。對于石墨爐測定鉛，濕法消化最好使用微波消化，使用硝酸和雙氧水，這樣空白中酸度比較容易控制，空白也比較低。

⑤a.實際Pb含量有出入，廠家就沒有測準；b.儀器可能沒有調制最佳。

⑥石墨爐測鉛使用高氯酸加+硝酸消解的樣品測定空白不穩(wěn)定而且很高這個問題沒有分析到點子上。這個故障的實際問題不是試劑不純引起的，是因為在消解時無論如何趕酸都很難完全把高氯酸除去，因為高氯酸是高沸點酸。這樣在最后分析樣品時殘留的酸就是高氯酸。高氯酸會在石墨爐升溫灰化階段分解出氧氣和氯化氫。一方面氯離子會在最后原子化階段產(chǎn)生非特征吸收，另一方面氧氣會和石墨管中的石墨反應燒蝕石墨管。所以石墨管測定含高氯酸的樣品損壞速度特別快。相對來說高密石墨管壞的比涂層管和平臺管都快的多，基本用不過20次就斷了。這可能是造成實驗不穩(wěn)定的真實原因。

6 原子熒光空白偏高原因

6.1 測定介質的選擇及濃度的影響

選擇HNO3、HCl、HClO4、H3PO4和H2SO4等進行了實驗，結果表明:以HClO4和H3PO4作介質響應值較低，汞在H2SO4溶液中能得到較大靈敏度，但空白值也高。汞在HNO3和HCl溶液中的熒光強度差別不大。在5%～25%的硝酸和5%～20%的鹽酸中熒光強度基本穩(wěn)定。

6.2 酸的影響

作為原子熒光的載流和標準試劑的基體，酸對原子熒光的影響十分的突出。一般在原子熒光中使用的酸主要有兩種-鹽酸和硝酸。我們習慣上使用鹽酸。如果購買市場上質量差的酸，對空白的影響要大得多。

6.3 還原劑的影響

作為原子熒光的還原劑，一般使用最多的是硼氫化鉀或硼氫化鈉。在原子熒光法中，還原劑對樣品以及空白值的影響主要體現(xiàn)在它的用量。硼氫化鉀濃度不宜超過3.0%。實驗表明，當硼氫化鈉濃度為1%時，靈敏度和穩(wěn)定性好，并且有效消除干擾。

6.4 燈電流的影響

一般來說燈電流與負高壓對原子熒光的影響是同方向的。提高燈電流，空白值就相應的提高?？瞻字堤蟮脑?，可以適當?shù)亟档碗娏髦担箖x器的靈敏度降低，減少標準空白的背景值，使所測的數(shù)據(jù)準確、可靠，但是如果電流過小，靈敏度也將變小，對所測樣品的影響就會增加。所以選擇合適的燈電流，保證一定的空白值與靈敏度才是關鍵。

6.5 載氣的影響

實驗表明，當氬氣流速較低時，測定的靈敏較高.但結果的變動性加大。實際測定取氬氣流速200ml/hifn，此時測定的靈敏度較高，相對標準偏差可以接受。

7 空白色譜柱出峰的原因

高效液相色譜，色譜柱是Kromasil C18(15cm*5μm)，流動相為10%乙腈和90%三氟乙酸水，走空白色譜柱時在整個保留時間的中間位置出現(xiàn)較大的色譜峰。走了好幾針空白，每針的響應都不同，有的很高，有的又很低，但雜峰一直存在，不像是色譜柱里有雜質，用流動相沖洗后依然出現(xiàn)此問題，什么原因？

【原因】

①確定檢測波長，如果是末端吸收，排除三氟乙酸的干擾。

②使用100%乙腈作為流動相，乙腈作為樣品進樣，如果為基線，則說明色譜柱及系統(tǒng)完好。

③然后在換流動相為10%乙腈和90%三氟乙酸水，樣品為乙腈，如果有上述“中間位置出現(xiàn)較大的色譜峰”，那說明八成問題在三氟乙酸上，或者稀釋三氟乙酸的水上。

④如果上述2、3都有“中間位置出現(xiàn)較大的色譜峰”，檢查檢測器及進樣器。

⑤這些還不能解決，聯(lián)系儀器工程師

8 空白乙腈出峰的原因

高效液相色譜儀，進空白乙腈，在樣品峰位子出現(xiàn)倒峰，進雙蒸水在樣品峰出現(xiàn)正峰，進樣品時有雜峰干擾，我已經(jīng)排除了水和乙腈的問題，不知道是不是進樣池或者檢測器污染了，已經(jīng)整了10多天，還是沒效果，請指教原因和解決辦法。

【分析】

液相中出現(xiàn)倒峰，主要原因是樣品吸收比流動相吸收小，所以排除影響，不僅要考慮進樣系統(tǒng)污染和檢測池污染，還要考慮流動相和色譜柱的影響。換一根柱子試試，考察系統(tǒng)的情況，如果照舊，就排除色譜柱的影響，然后更換流動相試試，再以后清洗進樣系統(tǒng)和檢測池等等。

或將色譜柱從系統(tǒng)中斷開，直接用乙腈或水做流動相清洗檢測器就可以知道是否是檢測器受污染，如果基線正常，再檢查你的進樣系統(tǒng)，樣品，前處理是否有問題，如果都沒問題，就去檢查色譜柱吧。

9 水質分析中氨氮的測定空白值很高的原因

實驗中納氏試劑和酒石酸鉀鈉對空白值的高低影響很大，可能原因如下：

①測定使用的蒸餾水被污染，含有影響實驗結果的雜質，比如蒸餾水含氨。

②試管、移液管等儀器沒有清洗徹底，這些因素對實驗結果也有較大的影響。

③實驗所用的無氨水質量不佳，含氨量比較高，導致實驗得到的空白值偏高，這是最主要的原因。

④在配制酒石酸鉀鈉和鈉氏試劑時出現(xiàn)較大偏差，導致實驗所用的試劑純度(酒石酸鉀鈉、鈉氏試劑)不佳，從而導致實驗得到的空白值偏高。

10 總氮空白值偏高的原因

10.1 試劑的配制

堿性過硫酸鉀的配制過程十分重要，掌握不好，會影響消解效果，對測定結果產(chǎn)生一定的影響。配制該溶液時，可分別稱取過硫酸鉀和氫氧化鈉，兩者分開配制，再混合定容，或者先配制氫氧化鈉溶液，待其溫度降到室溫后再加入過硫酸鉀溶解。若二者在一只燒杯中溶于水，應緩慢加水，同時攪拌，防止氫氧化鈉放熱使溶液溫度過高引起局部過硫酸鉀失效。

10.2 玻璃器皿的洗滌

所使用的玻璃器皿應先用(1+9)鹽酸浸泡后，再用無氨水沖洗數(shù)次才能使用，否則，也會造成空白值偏高或平行性較差的情況。

10.3 比色時的注意事項

該項目的測定涉及兩個波長(220nm和275nm)，建議在測定完一組樣品的同一波長后，再調整到另一波長，統(tǒng)一測定，不要測完一個樣品的兩個吸光度后再換另一個樣品，這樣反復調整波長會引起一定的測量誤差。

10.4 試劑的選擇

堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定總氮的過程中，過硫酸鉀是至關重要的試劑。首先，試劑的純度關系到空白值的高低、測定結果的準確度。一般普通分析純過硫酸鉀的總氮含量最高不超過0.005%，但由于試劑質量存在差異，有些廠家、批次的試劑含氮量常常達不到這個要求，致使空白值偏高。因此，有條件的話建議使用優(yōu)級純試劑，盡量降低試劑中的含氮量，從而降低實驗空白值。

10.5 實驗用水及試劑的質量檢驗

若實驗的空白值不夠理想，則需要對實驗用水及試劑進行檢驗，以選擇出含氮量最低的水和試劑，獲得理想的空白值。

11 粗蛋白測定空白偏高的影響因素

可以從以下方面考慮：

①配溶液的水換沒換；

②看看消化爐的回收率；

③看看蒸餾儀的回收率；

④鹽酸在不在保質期內；

⑤配溶液的硫酸是不是有問題；

⑥檢查催化劑，是不是含有硝酸鉀。

12 小結

空白試驗是實驗室質量控制的重要環(huán)節(jié)，其準確性對提高檢測結果的準確度至關重要。以分光光度法空白為例，要用相應的實驗用純水或有機溶濟作參比，不能用空白實驗溶液做參比，以免人為減小空白值，從而掩蓋空白實驗值的變異。

值得注意的是，通過計量認證的實驗室，由于檢測儀器和玻璃量器定期檢定，以及采取了全面的質量管理措施，因此，若測定的空白實驗值太大，一般是化學藥品純度不夠，配制的試液變質或被污染等原因。應重新配制試液，返工重測該批樣品，直至空白實驗值合格。