浅议灵敏度_检出限和测定限.pdf

大学化学
第 26 卷第 4 期 Vol. 26 No. 4
2011 年 8 月 UNIVERSITY CHEMISTRY Aug. 2011
浅议灵敏度、检出限和测定限
察冬梅
中南民族大学化学与材料科学学院分析化学国家民委重点实验室湖北武汉 430074
摘要针对化学书籍及刊物中出现的不能正确理解和区别应用灵敏度、检出限和测定限的现象,对它们
进行详细的分析比较,并给出正确使用的方法。
关键词灵敏度检出限测定限
自从 IUPAC 规定了各种量度的国际标准单位以后,各种非标准量度和单位的使用明显减少,并趋
[]
于消失。但是,对 IUPAC 规定的一些化学名词的严格定义,如灵敏度和检出限等 1 ,至今仍有很多人不
能正确理解,并且在学术期刊或专著中有使用混乱的现象。为了正确使用化学术语,同时也为评价和选
择分析方法提供一个客观正确的标准,现拟就此方面的一些问题谈一下自己的看法,并提出一些规范使
用这些术语的方法和建议。
1 IUPAC 的规定
1. 1 灵敏度
作为分析方法的灵敏度的一般定义,IUPAC 规定如下方法的灵敏度 m 表示被测组分浓度或含量
改变一个单位时所引起的分析信号的变化,即 m = dX /dc。其中 X 为分析信号,c 为浓度或含量。在分
析方法的校正曲线上,一般可以认为灵敏度就是分析校正曲线的斜率。曲线斜率越大,表示灵敏度越
高。某一分析方法或分析仪器的灵敏度高,是指被测组分的单位浓度或含量的变化可以引起分析信号
更显著的变化。除此之外,在分析实践中还有针对某一类分析方法灵敏度的特定表达方式。如对于紫
[]
外-可见分光光度法,则用摩尔吸光系数表示 2 。摩尔吸光系数越大,在一定条件下校正曲线的斜率也
越大,表示灵敏度越高。
1. 2 检出限和测定限
按照 IUPAC 的规定,方法的检出限是指产生一个能可靠地被检出的分析信号所需的被测组分的最
小浓度或含量[1] 这里可靠是建立在统计理论基础上的可信程度若用表示分析方法的检出限
。“”。 Xd
处的分析信号,则其中为与检出可靠性有关的系数为有限次测量的空白平均值,
Xd = XB +K·SB 。 K XB
为有限次测量的空白标准偏差对应于无限次测量则分别为和
SB μB σB 。
目前分析化学中常用的检出限的,即能产生一个均值为的信号所对应的被测组分的
K = 3 XB +3SB
浓度或含量就称为该分析方法的检出限。一般分析信号和空白信号是服从正态分布的。图 1 为当样品
信号和空白信号相距且服从等方差的正态分布的图形由图可知,当信号
μA μB 3σσA = σB = σ。 1 X =
时,虽然判定被测组分存在的确定性是相当高的,但仍可能出现假阳性不存在的被测组分
Xd = μB +3σ
被误判为存在的结果判断错误的可能性主要取决于空白信号出现在大于和等于区域的概
。μB +3σ
率,约 0. 13% 。由此可以看出目前分析化学中常用的检出限 K = 3 实际上只是一种描述分析方法检
出能力的指标,如果在检出限附近进行定量测定,结果将不是很可靠的。因此,在一些痕量分析中,将标
准工作曲线无限向下延伸进行定量测定的做法会导致不可靠的分析结果。