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第3楼2014/08/20
1.关于检测限(limitof detection,LOD)的定义:
在样品中能检出的被测组分的最低浓度(量)称为检测限,即产生信号(峰高)为基线噪音标准差k倍时的样品浓度,一般为信噪比(S/N)2:1或3:1时的浓度,对其测定的准确度和精密度没有确定的要求。目前,一般将检测限定义为信噪比(S/N)3:1时的浓度。
2.计算公式为:
D=3N/S(1)
式中:
N——噪音;
S——检测器灵敏度;
D——检测限
而灵敏度的计算公式为:
S=I/Q(2)
式中:
S——灵敏度;
I——信号响应值;
Q——进样量
将式(1)和式(2)合并,得到下式:
D=3N×Q/I (3)
式中:
Q——进样量;
N——噪音;
I——信号响应值。
I/N即为该进样量下的信噪比(S/N),该信噪比可通过工作站对图谱进行自动分析获得,一般的色谱或质谱工作站都可进行信噪比分析计算。这样检测限的计算方法就变得非常方便了。
3.计算方法:实际计算时,检出限有2种表示方法:一种是进样瓶中样品检测限,一种是针对原始样品的方法检出限。
1)对第一种检测限,只要知道进样量和信噪比即可计算。如进样瓶中样品浓度为1mg/L,在此浓度下的信噪比为300(由工作站分析获得),则其检测限为:D=(3×1mg/L)/300=0.01mg/L。也可用绝对进样量表示,若进样体积为10ul,则其检测限为:D=3×(1mg/L×10ul)/300=0.1ng。
2)对第二种表示方法,需同时考虑原始样品的取样量和提取样品的定容体积。仍按前述样品计算,若取样量为5克,最后定容体积为5mL,则方法检测限为:D=0.01mg/L×5mL/5g=0.01mg/kg。即当原始样品中待检物质的浓度为0.01mg/kg时,若取样量为5g,样品经前处理后定容体积为5mL时,进样瓶中样品的浓度可达0.01mg/L(假定回收率为100%),此时,在其它给定的分析条件下,能产生3倍噪声强度的信号。在实际检测工作中,第二种表示方法更为常见。
4.注意事项
由式(3)可见,信噪比的大小直接关系到检测限的大小。信噪比计算方法的不同,其比值大小有很大不同,这与计算信噪比时基线噪声峰值的定义方式有关,一般有三种不同的定义:
①峰/峰(peak to peak)信噪比,用某一段基线噪声的平均高度;
②峰/半峰(half peak to peak)信噪比,用某一段基线噪声平均高度的1/2;
③均方根(RMS)信噪比,用某一段基线噪声的均方根值计算。
除此之外,信噪比的计算结果还和所取噪声的位置有很大关系,取信号哪一侧基线的噪声,取多长一段基线上的噪声,计算结果都很不完全相同,有时相差甚远。一般多取样品峰两侧的噪声峰值计算。