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【原创】要提高分析方法的灵敏度和准确度，应该从哪些方面考虑问题？(我的专业考试题)

careful

2009/01/05

要提高分析方法的灵敏度和准确度，应该从哪些方面考虑问题？（对于这个问题的重要性，我觉得就没有必要说了，因为大家都深有体会。）
（一）分析方法的灵敏度
按照国际理论化学与应用化学联合会(IUPAC)1976年制定的文件，灵敏度定义为分析物浓度或量的微小变化所产生的分析信号的变化，它实质是校准曲线(也称为工作曲线，标准曲线，分析曲线等)的斜率。随灵敏度的提高噪声也增大，因此通过提高灵敏度降低检测下限的能力是有一定限度的。以上所说的灵敏度实际上是仪器灵敏度，而测定方法的灵敏度，在分析化学中一般是指测定方法能检测出物质的最低量或最低浓度。方法的灵敏度是用测定下限来表示，测定下限越低，鉴定方法越灵敏。在仪器分析中，分析灵敏度直接依赖于检测器的灵敏度与仪器的放大倍数，当提高检测器的灵敏度与仪器的放大倍数，灵敏度提高，噪声也随之增大，而信噪比S/N和分析方法的检出能力不一定会有所改善和提高。提高方法灵敏度的主要方式有：
1．选择合适的分析方法不同的分析方法，它的灵敏度是有区别的。这是由于他们的测定原理和仪器结构不同所造成的。可以根据不同的测定组分及其不同的含量来选择合适的分析方法。
2．优化实验条件对于某一特定的分析方法，必然有一些实验条件影响待测组分的分析测定。只有在最优化的实验条件下，该分析方法的灵敏度才会最高。
3．减小空白值
4．增大进样量
5．富集待测组分使用合适的浓缩富集方法对样品中待测组分进行分离、浓缩，从而提高分析方法的灵敏度。
（二）分析方法的准确度，与误差密切相关，误差越小，测定值与真值越接近，测定的结果就越准确。我们知道误差来源主要有：
1．过失误差
过失误差也称粗差。这类误差明显的歪曲测定结果，是由测定过程中犯了不应有的错误造成的。例如，标准溶液超过保存期，浓度或价态已经发生变化而仍在使用；器皿不清洁；不严格按照分析步骤或不准确地按分析方法进行操作；弄错试剂或吸管；试剂加入过量或不足；操作过程当中试样受到大量损失或污染；仪器出现异常未被发现；读数、记录及计算错误等，都会产生误差。过失误差无一定的规律可循，这些误差基本上是可以避免的。消除过失误差的关键，在于分析人员必须养成专心、认真、细致的良好工作习惯，不断提高理论和操作技术水平。
2．系统误差
系统误差又称可测误差或恒定误差，往往是由某些确定因素造成的。在分析测定工作中系统误差产生的原因主要有：方法误差、仪器误差、人员误差、环境误差、试剂误差等。
（1）方法误差
方法误差又称理论误差，是由测定方法本身造成的误差，或是由于测定所依据的原理本身不完善而导致的误差。例如，在重量分析中，由于沉淀的溶解，共沉淀现象，灼烧时沉淀分解或挥发等；在滴定分析中，反应进行不完全或有副反应，干扰离子的影响，使得滴定终点与理论等当点不能完全符合，如此等等原因都会引起测定的系统误差。
（2）仪器误差
仪器误差也称工具误差，是测定所用仪器不完善造成的。分析中所用的仪器主要指基准仪器（天平、玻璃量具）和测定仪器（如分光光度计等）。由于天平是分析测定中的最基本的基准仪器，应由计量部门定期进行检校。
市售的玻璃量具（容量瓶、移液管、滴定管、比色管等），其真实容量并非全部都与其标称的容量相符，对一些要求较高的分析工作，要根据容许误差范围，对所用的仪器进行容量检定。
分析所用的测定仪器，要按说明书进行调教。在使用过程中应随时进行检查，以免发生异常而造成测定误差。
（3）人员误差
由于测定人员的分辨力，反应速度的差异和固有习惯引起的误差称人员误差。这类误差往往因人而异，因而可以采取让不同人员进行分析，以平均值报告分析结果的方法予以限制。
（4）环境误差
这是由于测定环境所带来的误差。例如室温、湿度不是所要求的标准条件，测定时仪器所振动和电磁场、电网电压、电源频率等变化的影响，室内照明影响滴定终点的判断等。在实验中如发现环境条件对测定结果有影响时，应重新进行测定。
3．随机误差
随机误差的定义是：在实际相同的条件下，对同一量进行多次测定时，单次测定值与平均值之间的差异的绝对值和符号无法预计的误差。这种误差是由测定过程中各种随机因素的共同影响造成的。在一次测定中，随机误差的大小及其正负是无法预计的，没有规律性。在多次测定中，随机误差的出现具有统计规律性，即：随机误差有大有小，时正时负；绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多；在一定的条件下得到的有限个测定值中，其误差的绝对值不会超过一定的界限；在测定的次数足够多时，绝对值相近的正误差与负误差出现的次数大致相等，此时正负误差相互抵消，随机误差的绝对值趋向于零。分析工作者在用平均值报告分析结果时，正是运用了这一概率定律，在排除了系统误差的情况下，用增加测定次数的办法，使平均值可以估计真实值。
综上所述，要提高分析结果的准确度，必须考虑在分析过程中可能产生的各种误差，采取有效措施，将这些误差减少到最小。
1．选择合适的分析方法
各种分析方法的准确度是不同的。化学分析法对高含量组分的测定能获得准确和较满意的结果，相对误差一般在千分之几。而对低含量组分的测定，化学分析法就达不到这个要求。仪器分析法虽然误差较大，但是由于灵敏度高，可以测出低含量组分。在选择分析方法时，一定要根据组分含量及对准确度的要求，在可能条件下选最佳分析方法。
2．增加平行测定的次数
如前所述增加测定次数可以减少随机误差。在一般分析工作中，测定次数为2—4次。如果没有意外误差发生，基本上可以得到比较准确的分析结果。
3．消除测定中系统误差
消除测定中系统误差可采取以下措施：其一是做空白实验，即在不加试样的情况下，按试样分析规程在同样操作条件下进行的分析。所得结果的数值称为空白值。然后从试样结果中扣除空白值就得到比较可靠的分析结果。其二是注意仪器校正，具有准确体积的和质量的仪器，如滴定管、移液管、容量瓶和分析天平砝码，都应进行校正，以消除仪器不准所引起的系统误差。因为这些测量数据都是参加分析结果计算的。其三是作对照试验，对照试验就是用同样的分析方法在同样的条件下，用标样代替试样进行的平行测定。将对照试验的测定结果与标样的已知含量相比，其比值称为校正系数。校正系数=标准试样组分的标准含量/标准试样测定的含量，被测试样的组分含量=测得含量×校正系数。

如果大家觉得有不对的地方，请批评指正，谢谢大家！

分
该帖子已被版主-唐伯猫点蚊香加5积分，加2经验;加分理由:不错的话题

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〓疯子哥〓

第1楼2009/01/06

楼主可以根据实际在应用中用举几个列子效果会更好些的~

0

sty601

第2楼2009/01/06

绝对好贴！！！顶！！！对化学分析很有帮助！！

0

careful

第3楼2009/01/09

谢谢疯子哥提的意见。我主要是从大方向概括的说了说，具体细节对于不同的分析方法实际上是不同的。大家只要在做具体实验时，能从那几个方面考虑，再结合具体实验情况来解决实际问题。
希望大家再给提点建设性的意见。
希望斑竹能给加精，因为那样才能被大家更方便的看到。不然帖子都快被淹没了。呵呵！谢谢斑竹。
madprodigy 发表:楼主可以根据实际在应用中用举几个列子效果会更好些的~

0

lz20052006

第4楼2009/01/21

太理论了哟！书上都有

0

天使爱美丽

第5楼2009/01/21

学习了，谢谢。

0

mayujie910

第6楼2009/01/22

谢谢~不错~不过要是结合例子讲就更好了~

0

chemzgz

第7楼2009/02/01

太好了，找了很久的资料。学习了谢谢！

0

无名的小兵

第8楼2012/04/13

能否举几个实例进行说明一下，尤其是关于准确度的。

0

657580428hyf

第9楼2012/05/03

学习了，谢谢

0

lxl0514

第10楼2012/08/15

在搜索灵敏度的资料时看到的，不过灵敏度怎么表示或者怎么来确定一个方法的灵敏度还是不明白

0

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