在分析化學(xué)中,特別是儀器分析實(shí)驗中,經(jīng)常用某物質(zhì)已校正的標準曲線(xiàn)來(lái)求相應物質(zhì)的未知濃度。標準曲線(xiàn)通常是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn),被測組分含量可從標準曲線(xiàn)上求得。以分光光度計法為例,某特定波長(cháng)的光經(jīng)過(guò)某物質(zhì),可以被該物質(zhì)吸收、反射等,并且其濃度(c)與吸光度(A)之間在一定濃度范圍內符合朗伯-比爾定律。
但有時(shí)由于人為操作誤差、儀器系統不穩定等因素,所有的實(shí)驗點(diǎn)往往不在同一條直線(xiàn)上,這就需要用數理統計方法找出各數據點(diǎn)誤差zui小的直線(xiàn),對數據進(jìn)行用zui小二乘法分析,求出回歸方程,然后繪制回歸曲線(xiàn)。標準曲線(xiàn)法和標準加入法是大家經(jīng)常會(huì )搞混的方法。簡(jiǎn)而言之,標準曲線(xiàn)法適用于組成較為簡(jiǎn)單的大批量式樣測定,操作比較簡(jiǎn)單;標準加入法能有效消除集體不同造成的誤差,提高分析結果的準確性,但工作量大。
標準曲線(xiàn)法和標準加入法如何區分
1標準曲線(xiàn)法
也稱(chēng)外標法或直接比較法,是一種簡(jiǎn)便、快速的定量方法。
與分光光度分析中的標準曲線(xiàn)法相似,首先用欲測組分的標準樣品繪制標準曲線(xiàn)。
具體方法是:用標準樣品配制成不同濃度的標準系列,在與待測組分相同的色譜條件下,等體積準確進(jìn)樣,測量各峰的峰面積或峰高,用峰面積或峰高對樣品濃度繪制標準曲線(xiàn),此標準曲線(xiàn)應是通過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。若標準曲線(xiàn)不通過(guò)原點(diǎn),則說(shuō)明存在系統誤差。標準曲線(xiàn)的斜率即為校正因子。
在測定樣品中的組分含量時(shí),要用與繪制標準曲線(xiàn)*相同的色譜條件作出色譜圖,測量色譜峰面積或峰高,然后根據峰面積和峰高在標準曲線(xiàn)上直接查出注入色譜柱中樣品組分的濃度。
標準曲線(xiàn)法的優(yōu)點(diǎn)是:繪制好標準工作曲線(xiàn)后測定工作就變得相當簡(jiǎn)單,可直接從標準工作曲線(xiàn)上讀出含量,因此特別適合于大量樣品的分析。
標準曲線(xiàn)法的缺點(diǎn)是:每次樣品分析的色譜條件(檢測器的響應性能,柱溫,流動(dòng)相流速及組成,進(jìn)樣量,柱效等)很難*相同,因此容易出現較大誤差。此外,標準工作曲線(xiàn)繪制時(shí),一般使用欲測組分的標準樣品(或已知準確含量的樣品),而實(shí)際樣品的組成卻千差萬(wàn)別,因此必將給測量帶來(lái)一定的誤差
2標準加入法
是一種被廣泛使用的檢驗儀器準確度的測試方法。這種方法尤其適用于檢驗樣品中是否存在干擾物質(zhì)。
具體方法是:將一定量已知濃度的標準溶液加入待測樣品中,測定加入前后樣品的濃度。加入標準溶液后的濃度將比加入前的高,其增加的量應等于加入的標準溶液中所含的待測物質(zhì)的量。如果樣品中存在干擾物質(zhì),則濃度的增加值將小于或大于理論值。
標準曲線(xiàn)法適用于標準曲線(xiàn)的基體和樣品的基體大致相同的情況,優(yōu)點(diǎn)是速度快,缺點(diǎn)是當樣品基體復雜時(shí)不正確。標準加入法可以有效克服上面所說(shuō)的缺點(diǎn),因為他是把樣品和標準混在一起同時(shí)測定的(“標準加入法”的叫法就是從這里來(lái)的),但他也有缺點(diǎn)就是速度很慢。標準曲線(xiàn)法可在樣品很多的時(shí)候使用,先做出曲線(xiàn),然后從曲線(xiàn)上找點(diǎn),那樣方便。而標準加入法,適合數量 少的時(shí)候用。
在制備標準曲線(xiàn)時(shí),標準液濃度選擇一般應能包括待測樣品的可能變異zui低與zui高值,一般可選擇5種濃度。濃度差距是成倍增加或等級增加,并應與被測液同樣條件下顯色測定。
標準液的測定:在比色時(shí),讀取光密度至少讀2-3次,求其平均值,以減少儀器不穩定而產(chǎn)生的誤差。
案例分析:
配制兩個(gè)標液:一個(gè)是10ppb的鉛 一個(gè)是50ppb的鉛,來(lái)做標準曲線(xiàn)法和標準加入法的對比。
試驗一:我用50ppb的鉛 做了一條標準曲線(xiàn) 15 ,20,30,40,50做了一標準曲線(xiàn),相關(guān)系數0.999,測量10ppb的鉛,得到的結果是11.2ppb;
試驗二:我用50ppb的鉛當成儲備液,把10ppb的鉛當成未知樣品,進(jìn)行標準加入法測量,做了三個(gè)點(diǎn),*個(gè)點(diǎn)加入10ppb,第二個(gè)點(diǎn)加入20ppb,第 三個(gè)點(diǎn)加入了30ppb,相關(guān)系數是0.9989,得到的blank(就是10ppb的樣品)結果是9.1ppb;
試驗三:我用50ppb的鉛當成儲備液,把10ppb的鉛當成未知樣品,進(jìn)行標準加入法測量,做了五個(gè)點(diǎn),*個(gè)點(diǎn)加入10ppb,第二個(gè)點(diǎn)加入20ppb,第三個(gè)點(diǎn)加入30ppb,第四個(gè)點(diǎn)加入40ppb,第五個(gè)點(diǎn)加入50ppb,相關(guān)系數是0.999,得到的blank(就是10ppb的樣品)結果是10.1ppb。
(備注:試驗一樣品取20微升,稀釋液10微升,基體改性劑5微升;試驗二和試驗三樣品取10微升,稀釋液取10微升,基體改性劑取5微升。)
疑問(wèn):
1.標準加入法和標準曲線(xiàn)法測同一個(gè)樣出現了三個(gè)不同的結果(9.1,10.1,11.2),是什么原因造成的?
2.標準加入法應該至少做多少個(gè)點(diǎn)才比較合適?
是不是點(diǎn)越多越好?
3.標準加入法的相關(guān)系數是不是要一般要達到多少才可以出數據?不確定度如何評估?這幾個(gè)數據是不是都是正常的?
答疑:
試驗一:未將樣品濃度包含在標準曲線(xiàn)內,所以偏差大;
試驗二:三個(gè)濃度點(diǎn),較少,結果偏差較大;
試驗三:結果準確度高。
標準加入法取的點(diǎn)數跟標準曲線(xiàn)法的一樣,都是要5個(gè)點(diǎn)(因為你是要出報告,需要很正規。在平常我們做實(shí)驗看看數據,就不會(huì )用到那么多的點(diǎn))。吸光度的值在0.2~0.之間,在石墨爐中吸光度還是不要太高,要不然曲線(xiàn)很容易彎。置信度的要求跟標準曲線(xiàn)法一樣,火焰R=0.999以上,石墨爐R=0.995以上。
順便說(shuō)一下,標準加入法一定要用線(xiàn)性擬合。要用標準加入法要滿(mǎn)足三個(gè)條件,一是校正曲線(xiàn)必須是線(xiàn)性的。二,干擾是固定的,即干擾效應的大小只取決于干擾組分的量。三,標準曲線(xiàn)取的點(diǎn)數多少,包括樣液本身,不過(guò)也有說(shuō)是四點(diǎn)以上,有說(shuō)是五點(diǎn)以上。
來(lái)源:實(shí)驗與分析
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