灵敏度和检出限 选用或设计分析方法时,除了要考察分析方法的精密度和准确度外,还应考察其检测能力即灵敏度和 检出限。
一、灵敏度
分析方法的灵敏度(sensitivity,用S表示) 灵敏度和检出限 选用或设计分析方法时,除了要考察分析方法的精密度和准确度外,还应考察其检测能力即灵敏度和 检出限。
一、灵敏度
分析方法的灵敏度(sensitivity,用S表示)是指改变单位待测物质的浓度或质量时引起该方法检测器响 应信号(吸光度、电极电位或峰面积等)的变化程度,对应于浓度敏感型检测器和质量敏感性检测器有浓度 灵敏度(sc)和质量灵敏度(sm)。
因此,分析方法的灵敏度可用检测器的响应值与对应的待测物质的浓度或质量之比来衡量,即用标准 曲线的斜率来度量分析方法的灵敏度。
若回归方程为 y = a + bx (2-65)
式中,x为标样中待测物质的浓度或质量;y为检测器对待测物质的响应信号(吸光度、电极电位或峰面积 等);a为空白值(x=0时检测器的响应信号);b为检测器的响应斜率。
则其灵敏度为 S = dy/dx = b (2-66)
标准曲线的斜率(b)越大,分析方法的灵敏度(S)越高。 分析方法的灵敏度越高,分析结果的精密度一般也越高。 分析方法的灵敏度的高低依赖于检测器的灵敏度,并随实验条件的变化而变化。样品基体(其他组分或 主体成分)也会影响分析方法的灵敏度并可能产生系统误差。
分析方法的灵敏度应具有一定的稳定性(灵敏度保持不变的区间称为线性范围),因为只有当灵敏度固 定不变时,测得的响应信号(吸光度、电极电位或峰面积等)才与样品中待测物质的浓度或质量建立定量关 系,才可能进行准确测定。
要求灵敏度稳定不变实际上是不可能的,但是可以通过严格控制分析条件使灵敏度的变化降低到可以 接受的程度,同时在分析过程中经常用标样校准仪器,并在计算样品中待测物质浓度或含量时采用实际响 应斜率,消除可能产生的系统误差。
二、检出限
检出限(detection limit,用D表示),又称为检测下限,是指能以适当的置信概率检出待测物质的最低 浓度或最小质量。检出限既与检测器对待测物质的响应信号有关,又与空白值的波动程度有关。
空白值的波动称为噪声(noise),以10次空白值的标准偏差来衡量,用N表示,即
N = Sbt (n = 10) (2-67)
只有当待测物质的响应信号的平均值万大于噪声N的3倍时,才可能以可接受的置信度(%) 在噪声中识别出待测物质,如图2-6所示。
4 = ^b:+AV
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