實驗室質(zhì)量保證課件

1第三節(jié)實驗室質(zhì)量保證

引言一、基本概念二、實驗室內(nèi)的質(zhì)量控制三、實驗室間的質(zhì)量控制小結(jié)1第三節(jié)實驗室質(zhì)量保證引言2

一、基本概念

1.準確度是用一個特定的分析程序所獲得的分析結(jié)果與假定的或公認的真值之間符合程度的度量。其反映分析方法或測量系統(tǒng)存在的系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩者的綜合指標，并決定其分析結(jié)果的可靠性。準確度用絕對誤差和相對誤差表示。2一、基本概念3

評價準確度的方法有兩種：一是分析標準物質(zhì)，據(jù)其結(jié)果確定準確度；二是“加標回收”法，這是目前常用而方便的方法，其計算公式為：3評價準確度的方法有兩種：4

2.精密度精密度是指用一特定的分析程序在受控條件下重復分析均一樣品所得測定值的一致程度，它反映分析方法或測量系統(tǒng)所存在隨機誤差的大小。極差、平均偏差、相對平均偏差、標準偏差和相對標準偏差都可用來表示精密度大小，較常用的是標準偏差。42.精密度5

在討論精密度時，常要遇到如下一些術(shù)語：

（1）平行性指在同一實驗室中，當分析人員、分析設(shè)備和分析時間都相同時，用同一分析方法對同一樣品進行雙份或多份平行樣測定結(jié)果之間的符合程度。

（2）重復性重復性系指在同一實驗室內(nèi)，當分析人員、分析設(shè)備和分析時間三因素中至少有一項不相同時，用同一分析方法對同一樣品進行的兩次或兩次以上獨立測定結(jié)果之間的符合程度。5在討論精密度時，常要遇到如下一些術(shù)語：6

（3）再現(xiàn)性指在不同實驗室(分析人員、分析設(shè)備、甚至分析時間都不相同)，用同一分析方法對同一樣品進行多次測定結(jié)果之間的符合程度。通常室內(nèi)精密度是指平行性和重復性的總和；而室間精密度(即再現(xiàn)性)，通常用分析標準溶液的方法來確定。6（3）再現(xiàn)性7

3.靈敏度分析方法的靈敏度是指該方法對單位濃度或單位量的待測物質(zhì)的變化所引起的響應量變化的程度，常用標準曲線的斜率來度量靈敏度。73.靈敏度8

4.空白試驗是指用蒸餾水代替試樣的測定?？瞻自囼炈玫捻憫捣Q為空白試驗值。對試驗用水有—定的要求，即其中待測物質(zhì)濃度應低于方法的檢出限。當空白試驗值偏高時，應全面檢查空白試驗用水、試劑的空白、量器和容器是否沾污、儀器的性能以及環(huán)境狀況等。84.空白試驗9

5.校準曲線校準曲線是用于描述待測物質(zhì)的濃度或量與相應的測量儀器的響應量或其他指示量之間的定量關(guān)系的曲線。校準曲線包括“工作曲線”和“標準曲線”（繪制校準曲線的標準溶液的分析步驟與樣品分析步驟相比有所省略）。監(jiān)測中常用校準曲線的直線部分。某一方法的標準曲線的直線部分所對應的待測物質(zhì)濃度(或量)的變化范圍，稱為該方法的線性范圍。95.校準曲線10

6.檢測限某一分析方法在給定的可靠程度內(nèi)可以從樣品中檢測待測物質(zhì)的最小濃度或最小量。

7.測定限測定限分測定下限和測定上限。測定下限（上限）是指在測定（限定）誤差能滿足預定要求的前提下，用特定方法能夠準確地定量測定待測物質(zhì)的最小（大）濃度或量。106.檢測限11

二、實驗室內(nèi)質(zhì)量控制（繪制質(zhì)量控制圖）對經(jīng)常性的分析項目，用控制圖來控制質(zhì)量編制控制圖的基本假設(shè)是：測定結(jié)果在受控的條件下具有一定的精密度和準確度，并按正態(tài)分布。若以一個控制樣品，用一種方法，由一個分析人員在一定時間內(nèi)進行分析，累積一定數(shù)據(jù)。如這些數(shù)據(jù)達到規(guī)定的精密度、準確度(即處于控制狀態(tài))，以其結(jié)果-分析次序編制控制圖。在以后的經(jīng)常分析過程中，取每份(或多次)平行的控制樣品隨機地編入環(huán)境樣品中一起分析，根據(jù)控制樣品的分析結(jié)果，推斷環(huán)境樣品的分析質(zhì)量。11二、實驗室內(nèi)質(zhì)量控制（繪制質(zhì)量控制圖）12上控制限（UCL）上警告限（UWL）上輔助線（UAL）中心線（CL）下輔助線（LAL）下警告限（LWL）下控制限（LCL）圖8-2質(zhì)量控制圖的基本組成12上控制限（UCL）上警告限（UWL）上輔助線（UAL）中13

1．均數(shù)控制圖（精密度控制圖）

用同一方法在一定時間內(nèi)(例如每天分析一次平行樣)重復測定，至少累積20個數(shù)據(jù)，按下列公式計算總均值()、標準偏差(S)(此值不得大于標準分析方法中規(guī)定的相應濃度水平的標準偏差值)、平均極差()等。131．均數(shù)控制圖（精密度控制圖）14以測定順序為橫坐標，測定值為縱坐標作圖，同時作有關(guān)控制線。中心線——按總均數(shù)值繪制；上、下控制限——按值繪制：上、下警告限——按值繪制，上、下輔助線——按值繪制。在繪制控制圖時，落在范圍內(nèi)的點數(shù)應約占總點數(shù)的68%。若少于50%，則分布不合適，此圖不可靠。若連續(xù)7點位于中心線同一側(cè)，表示數(shù)據(jù)失控，此圖不適用。14以測定順序為橫坐標，測定值為縱坐標作圖，同時作有關(guān)控制線15均數(shù)控制圖的使用方法：根據(jù)日常工作中該項目的分析頻率和分析人員的技術(shù)水平，每間隔適當時間，取兩份平行的控制樣品，隨環(huán)境樣品同時測定，對操作技術(shù)較低的人員和測定頻率低的項目，每次都應同時測定控制樣品，將控制樣品的測定結(jié)果()依次點在控制圖上，根據(jù)下列規(guī)定檢驗分析過程是否處于控制狀態(tài)。15均數(shù)控制圖的使用方法：16

(1)如此點在上、下警告限之間區(qū)域內(nèi)，則測定過程處于控制狀態(tài)，環(huán)境樣品分析結(jié)果有效；

(2)如果此點超出上、下警告限，但仍在上、下控制限之間的區(qū)域內(nèi)，提示分析質(zhì)量開始變劣，可能存在“失控”傾向，應進行初步檢查，并采取相應的校正措施；

(3)若此點落在上、下控制限之外，表示測定過程“失控”，應立即檢查原因，予以糾正。環(huán)境樣品應重新測定；16(1)如此點在上、下警告限之間區(qū)域內(nèi)，則測定過程處于17(4)如遇到7點連續(xù)上升或下降時(雖然數(shù)值在控制范圍之內(nèi))，表示測定有失去控制傾向，應立即查明原因，予以糾正；(5)即使過程處于控制狀態(tài)，尚可根據(jù)相鄰幾次測定值的分布趨勢，對分析質(zhì)量可能發(fā)生的問題進行初步判斷。17(4)如遇到7點連續(xù)上升或下降時(雖然數(shù)值在控制范圍之內(nèi)18

2．均數(shù)—極差控制圖(-R圖)

-R控制圖包括下述內(nèi)容：均數(shù)控制部分中心線——

；上、下控制限——±A2；上、下警告限——±2/3A2；

上、下輔助線——±1/3A2。極差控制圖部分上控制限——D4；上警告限——+2/3(D4-)；上輔助線——+1/3(D4-)；下控制限——D3。系數(shù)A2、D3、D4可從表8-4查出。182．均數(shù)—極差控制圖(-R圖)19表8-4控制圖系數(shù)表（每次測n個平行樣）19表8-4控制圖系數(shù)表（每次測n個平行樣）20圖8-3均數(shù)-極差控制圖20圖8-3均數(shù)-極差控制圖21

[例]用鎘試劑法測鎘。以濃度為1mg/l的控制樣品每次作兩個平行測定。其結(jié)果如表8-5，據(jù)此繪制均數(shù)-極差控制圖。8-58-521[例]用鎘試劑法測鎘。以濃度為1mg/l的控制樣品2222238-4238-424圖8-4鎘的均數(shù)-極差控制圖24圖8-4鎘的均數(shù)-極差控制圖253.其他質(zhì)量控制方法（1）比較實驗對同—樣品采用不同的分析方法進行測定，比較結(jié)果的符合程度來估計測定準確度。對于難度較大而不易掌握的方法或測定結(jié)果有爭議的樣品，常采用此法，必要時還可以進一步交換操作者，交換儀器設(shè)備或兩者都交換。將所得結(jié)果加以比較，以檢查操作穩(wěn)定性和發(fā)現(xiàn)問題。253.其他質(zhì)量控制方法26（2）對照分析在進行環(huán)境樣品分析的同時，對標準物質(zhì)或權(quán)威部門制備的合成標準樣進行平行分析，將后者的測定結(jié)果與已知濃度進行比較，以控制分析準確度。也可以測定密碼樣，然后由上級或權(quán)威部門對結(jié)果進行檢查，這也是考核人員的一種方法。26（2）對照分析27

三、實驗室間質(zhì)量控制這一工作通常由某一系統(tǒng)的中心實驗室、上級機關(guān)或權(quán)威單位負責。

1.實驗室質(zhì)量考核考核內(nèi)容有：分析標準樣品或統(tǒng)一樣品;測定加標樣品;測定空白平行，核查檢測下限；測定標準系列，檢查相關(guān)系數(shù)和計算回歸方程，進行截距檢驗等。27三、實驗室間質(zhì)量控制28

工作中標準樣品或統(tǒng)一樣品應逐級向下分發(fā)：一級標準由國家環(huán)境監(jiān)測總站將國家計量總局確認的標準物質(zhì)分發(fā)給各省、自治區(qū)、直轄市的環(huán)境監(jiān)測中心，作為環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證的基準。二級標準由各省、自治區(qū)、直轄市的環(huán)境監(jiān)測中心按規(guī)定配制并檢驗證明其濃度參考值、均勻度和穩(wěn)定性，并經(jīng)國家環(huán)境監(jiān)測總站確認后，方可分發(fā)給各實驗室作為質(zhì)量考核的基準使用。28工作中標準樣品或統(tǒng)一樣品應逐級向下分發(fā)：29

各級標準樣品或統(tǒng)一樣品均應在規(guī)定要求的條件下保存，遇下列情況之一即應報廢：

①超過穩(wěn)定期；②失去保存條件；③開封使用后無法或沒有即時恢復原封裝，而不能繼續(xù)保存者。

29各級標準樣品或統(tǒng)一樣品均應在規(guī)定要求的條件下302.實驗室誤差測驗將兩個濃度不同(分別為xi、yi，兩者相差約±5％)，但很類似的樣品同時分發(fā)給各實驗室，分別對其作單次測定。并在規(guī)定日期內(nèi)上報測定結(jié)果xi、yi。計算每一濃度的均值和，在方格坐標紙上畫出xi、值的垂直線和yi、值的水平線。將各實驗室測定結(jié)果(x，y)點在圖中。通過零點和、值交點畫一直線，如圖所示，此圖叫雙樣圖，可以根據(jù)圖形判斷實驗室存在的誤差。302.實驗室誤差測驗31圖8-5雙樣圖31圖8-5雙樣圖32第三節(jié)實驗室質(zhì)量保證

引言一、基本概念二、實驗室內(nèi)的質(zhì)量控制三、實驗室間的質(zhì)量控制小結(jié)1第三節(jié)實驗室質(zhì)量保證引言33

一、基本概念

1.準確度是用一個特定的分析程序所獲得的分析結(jié)果與假定的或公認的真值之間符合程度的度量。其反映分析方法或測量系統(tǒng)存在的系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩者的綜合指標，并決定其分析結(jié)果的可靠性。準確度用絕對誤差和相對誤差表示。2一、基本概念34

評價準確度的方法有兩種：一是分析標準物質(zhì)，據(jù)其結(jié)果確定準確度；二是“加標回收”法，這是目前常用而方便的方法，其計算公式為：3評價準確度的方法有兩種：35

2.精密度精密度是指用一特定的分析程序在受控條件下重復分析均一樣品所得測定值的一致程度，它反映分析方法或測量系統(tǒng)所存在隨機誤差的大小。極差、平均偏差、相對平均偏差、標準偏差和相對標準偏差都可用來表示精密度大小，較常用的是標準偏差。42.精密度36

在討論精密度時，常要遇到如下一些術(shù)語：

（1）平行性指在同一實驗室中，當分析人員、分析設(shè)備和分析時間都相同時，用同一分析方法對同一樣品進行雙份或多份平行樣測定結(jié)果之間的符合程度。

（2）重復性重復性系指在同一實驗室內(nèi)，當分析人員、分析設(shè)備和分析時間三因素中至少有一項不相同時，用同一分析方法對同一樣品進行的兩次或兩次以上獨立測定結(jié)果之間的符合程度。5在討論精密度時，常要遇到如下一些術(shù)語：37

（3）再現(xiàn)性指在不同實驗室(分析人員、分析設(shè)備、甚至分析時間都不相同)，用同一分析方法對同一樣品進行多次測定結(jié)果之間的符合程度。通常室內(nèi)精密度是指平行性和重復性的總和；而室間精密度(即再現(xiàn)性)，通常用分析標準溶液的方法來確定。6（3）再現(xiàn)性38

3.靈敏度分析方法的靈敏度是指該方法對單位濃度或單位量的待測物質(zhì)的變化所引起的響應量變化的程度，常用標準曲線的斜率來度量靈敏度。73.靈敏度39

4.空白試驗是指用蒸餾水代替試樣的測定?？瞻自囼炈玫捻憫捣Q為空白試驗值。對試驗用水有—定的要求，即其中待測物質(zhì)濃度應低于方法的檢出限。當空白試驗值偏高時，應全面檢查空白試驗用水、試劑的空白、量器和容器是否沾污、儀器的性能以及環(huán)境狀況等。84.空白試驗40

5.校準曲線校準曲線是用于描述待測物質(zhì)的濃度或量與相應的測量儀器的響應量或其他指示量之間的定量關(guān)系的曲線。校準曲線包括“工作曲線”和“標準曲線”（繪制校準曲線的標準溶液的分析步驟與樣品分析步驟相比有所省略）。監(jiān)測中常用校準曲線的直線部分。某一方法的標準曲線的直線部分所對應的待測物質(zhì)濃度(或量)的變化范圍，稱為該方法的線性范圍。95.校準曲線41

6.檢測限某一分析方法在給定的可靠程度內(nèi)可以從樣品中檢測待測物質(zhì)的最小濃度或最小量。

7.測定限測定限分測定下限和測定上限。測定下限（上限）是指在測定（限定）誤差能滿足預定要求的前提下，用特定方法能夠準確地定量測定待測物質(zhì)的最?。ù螅舛然蛄?。106.檢測限42

二、實驗室內(nèi)質(zhì)量控制（繪制質(zhì)量控制圖）對經(jīng)常性的分析項目，用控制圖來控制質(zhì)量編制控制圖的基本假設(shè)是：測定結(jié)果在受控的條件下具有一定的精密度和準確度，并按正態(tài)分布。若以一個控制樣品，用一種方法，由一個分析人員在一定時間內(nèi)進行分析，累積一定數(shù)據(jù)。如這些數(shù)據(jù)達到規(guī)定的精密度、準確度(即處于控制狀態(tài))，以其結(jié)果-分析次序編制控制圖。在以后的經(jīng)常分析過程中，取每份(或多次)平行的控制樣品隨機地編入環(huán)境樣品中一起分析，根據(jù)控制樣品的分析結(jié)果，推斷環(huán)境樣品的分析質(zhì)量。11二、實驗室內(nèi)質(zhì)量控制（繪制質(zhì)量控制圖）43上控制限（UCL）上警告限（UWL）上輔助線（UAL）中心線（CL）下輔助線（LAL）下警告限（LWL）下控制限（LCL）圖8-2質(zhì)量控制圖的基本組成12上控制限（UCL）上警告限（UWL）上輔助線（UAL）中44

1．均數(shù)控制圖（精密度控制圖）

用同一方法在一定時間內(nèi)(例如每天分析一次平行樣)重復測定，至少累積20個數(shù)據(jù)，按下列公式計算總均值()、標準偏差(S)(此值不得大于標準分析方法中規(guī)定的相應濃度水平的標準偏差值)、平均極差()等。131．均數(shù)控制圖（精密度控制圖）45以測定順序為橫坐標，測定值為縱坐標作圖，同時作有關(guān)控制線。中心線——按總均數(shù)值繪制；上、下控制限——按值繪制：上、下警告限——按值繪制，上、下輔助線——按值繪制。在繪制控制圖時，落在范圍內(nèi)的點數(shù)應約占總點數(shù)的68%。若少于50%，則分布不合適，此圖不可靠。若連續(xù)7點位于中心線同一側(cè)，表示數(shù)據(jù)失控，此圖不適用。14以測定順序為橫坐標，測定值為縱坐標作圖，同時作有關(guān)控制線46均數(shù)控制圖的使用方法：根據(jù)日常工作中該項目的分析頻率和分析人員的技術(shù)水平，每間隔適當時間，取兩份平行的控制樣品，隨環(huán)境樣品同時測定，對操作技術(shù)較低的人員和測定頻率低的項目，每次都應同時測定控制樣品，將控制樣品的測定結(jié)果()依次點在控制圖上，根據(jù)下列規(guī)定檢驗分析過程是否處于控制狀態(tài)。15均數(shù)控制圖的使用方法：47

(1)如此點在上、下警告限之間區(qū)域內(nèi)，則測定過程處于控制狀態(tài)，環(huán)境樣品分析結(jié)果有效；

(2)如果此點超出上、下警告限，但仍在上、下控制限之間的區(qū)域內(nèi)，提示分析質(zhì)量開始變劣，可能存在“失控”傾向，應進行初步檢查，并采取相應的校正措施；

(3)若此點落在上、下控制限之外，表示測定過程“失控”，應立即檢查原因，予以糾正。環(huán)境樣品應重新測定；16(1)如此點在上、下警告限之間區(qū)域內(nèi)，則測定過程處于48(4)如遇到7點連續(xù)上升或下降時(雖然數(shù)值在控制范圍之內(nèi))，表示測定有失去控制傾向，應立即查明原因，予以糾正；(5)即使過程處于控制狀態(tài)，尚可根據(jù)相鄰幾次測定值的分布趨勢，對分析質(zhì)量可能發(fā)生的問題進行初步判斷。17(4)如遇到7點連續(xù)上升或下降時(雖然數(shù)值在控制范圍之內(nèi)49

2．均數(shù)—極差控制圖(-R圖)

-R控制圖包括下述內(nèi)容：均數(shù)控制部分中心線——

；上、下控制限——±A2；上、下警告限——±2/3A2；

上、下輔助線——±1/3A2。極差控制圖部分上控制限——D4；上警告限——+2/3(D4-)；上輔助線——+1/3(D4-)；下控制限——D3。系數(shù)A2、D3、D4可從表8-4查出。182．均數(shù)—極差控制圖(-R圖)50表8-4控制圖系數(shù)表（每次測n個平行樣）19表8-4控制圖系數(shù)表（每次測n個平行樣）51圖8-3均數(shù)-極差控制圖20圖8-3均數(shù)-極差控制圖52

[例]用鎘試劑法測鎘。以濃度為1mg/l的控制樣品每次作兩個平行測定。其結(jié)果如表8-5，據(jù)此繪制均數(shù)-極差控制圖。8-58-521[例]用鎘試劑法測鎘。以濃度為1mg/l的控制樣品5322548-4238-455圖8-4鎘的均數(shù)-極差控制圖24圖8-4鎘的均數(shù)-極差控制圖563.其他質(zhì)量控制方法（1）比較實驗對同—樣品采用不同的分析方法進行測定，比較結(jié)果的符合程度來估計測定準確度。對于難度較大而不易掌握的方法或測定結(jié)果有爭議的樣品，常采用此法，必要時還可以進一步交換操作者，交換儀器設(shè)備或兩者都交換。將所得結(jié)果加以比較，以檢查操作穩(wěn)定性和發(fā)現(xiàn)問題。253.其他質(zhì)量控制方法57（2）對照分