实验室质量保证.ppt

实验室质量保证 一、基本概念一、基本概念 1.1.准确度准确度 是是用一个特定的分析程序所获得的分析结果与假定用一个特定的分析程序所获得的分析结果与假定的或公认的真值之间符合程度的度量。的或公认的真值之间符合程度的度量。v其反映其反映分析方法或测量系统分析方法或测量系统存在的存在的系统误差和随机误差系统误差和随机误差两者的综合指标，并两者的综合指标，并决定其分析结果的可靠性决定其分析结果的可靠性。v准确度用准确度用绝对误差和相对误差绝对误差和相对误差表示。表示。2 评价准确度的方法有两种：评价准确度的方法有两种：o一是一是分析标准物质，据其结果确定准确度分析标准物质，据其结果确定准确度；o二二是是“加加标标回回收收”法法，这这是是目目前前常常用用而而方方便便的的方方法法，其其计算公式为：计算公式为：3 2.2.精密度精密度 精精密密度度是是指指用用一一特特定定的的分分析析程程序序在在受受控控条条件件下下重重复复分分析析均均一一样样品品所所得得测测定定值值的的一一致致程程度度，它它反反映映分分析析方方法法或测量系统或测量系统所存在所存在随机误差随机误差的大小。的大小。极极差差、平平均均偏偏差差、相相对对平平均均偏偏差差、标标准准偏偏差差和和相相对对标标准准偏偏差差都都可可用用来来表表示示精精密密度度大大小小，较较常常用用的的是是标标准准偏偏差。差。4 在讨论精密度时，常要遇到如下一些术语：在讨论精密度时，常要遇到如下一些术语：（1 1）平行性）平行性 指指在在同同一一实实验验室室中中，当当分分析析人人员员、分分析析设设备备和和分分析析时时间间都都相相同同时时，用用同同一一分分析析方方法法对对同同一一样样品品进进行行双双份份或或多多份份平行样测定结果之间的符合程度。平行样测定结果之间的符合程度。（2 2）重复性）重复性 重重复复性性系系指指在在同同一一实实验验室室内内，当当分分析析人人员员、分分析析设设备备和和分分析析时时间间三三因因素素中中至至少少有有一一项项不不相相同同时时，用用同同一一分分析析方方法法对对同同一一样样品品进进行行的的两两次次或或两两次次以以上上独独立立测测定定结结果果之之间间的符合程度。的符合程度。5（3 3）再现性）再现性o指指在在不不同同实实验验室室(分分析析人人员员、分分析析设设备备、甚甚至至分分析析时时间间都都不不相相同同)，用用同同一一分分析析方方法法对对同同一一样样品品进进行行多次测定结果之间的符合程度。多次测定结果之间的符合程度。o通通常常室室内内精精密密度度是是指指平平行行性性和和重重复复性性的的总总和和；而而室室间间精精密密度度(即即再再现现性性)，通通常常用用分分析析标标准准溶溶液液的的方方法法来确定。来确定。6 3.3.灵敏度灵敏度 分分析析方方法法的的灵灵敏敏度度是是指指该该方方法法对对单单位位浓浓度度或或单单位位量量的的待待测测物物质质的的变变化化所所引引起起的的响响应应量量变变化化的的程度程度，常用常用标准曲线的斜率标准曲线的斜率来度量灵敏度。来度量灵敏度。7 4.4.空白试验空白试验o是是指指用用蒸蒸馏馏水水代代替替试试样样的的测测定定。空空白白试试验验所所得得的响应值称为的响应值称为空白试验值空白试验值。v对对试试验验用用水水有有定定的的要要求求，即即其其中中待待测测物物质质浓浓度度应应低低于于方方法法的的检检出出限限。当当空空白白试试验验值值偏偏高高时时，应应全全面面检检查查空空白白试试验验用用水水、试试剂剂的的空空白白、量量器器和容器是否沾污、仪器的性能以及环境状况等。和容器是否沾污、仪器的性能以及环境状况等。8 5.5.校准曲线校准曲线o校校准准曲曲线线是是用用于于描描述述待待测测物物质质的的浓浓度度或或量量与与相相应应的的测测量量仪仪器器的响应量或其他指示量之间的定量关系的曲线的响应量或其他指示量之间的定量关系的曲线。v校校准准曲曲线线包包括括“工工作作曲曲线线”和和“标标准准曲曲线线”（绘绘制制校校准准曲曲线的标准溶液的分析步骤与样品分析步骤相比有所省略）。线的标准溶液的分析步骤与样品分析步骤相比有所省略）。v监监测测中中常常用用校校准准曲曲线线的的直直线线部部分分。某某一一方方法法的的标标准准曲曲线线的的直直线线部部分分所所对对应应的的待待测测物物质质浓浓度度(或或量量)的的变变化化范范围围，称称为为该该方方法的法的线性范围线性范围。9 6.6.检测限检测限o某某一一分分析析方方法法在在给给定定的的可可靠靠程程度度内内可可以以从从样样品品中中检检测测待测物质的最小浓度或最小量。待测物质的最小浓度或最小量。7.7.测定限测定限 测定限分测定限分测定下限和测定上限测定下限和测定上限。v测测定定下下限限（上上限限）是是指指在在测测定定（限限定定）误误差差能能满满足足预预定定要要求求的的前前提提下下，用用特特定定方方法法能能够够准准确确地地定定量量测测定定待测物质的最小（待测物质的最小（大大）浓度或量。）浓度或量。10 二、实验室内质量控制二、实验室内质量控制（绘制质量控制图）（绘制质量控制图）o对经常性的分析项目，用对经常性的分析项目，用控制图控制图来控制质量来控制质量v编编制制控控制制图图的的基基本本假假设设是是：测测定定结结果果在在受受控控的的条条件件下下具具有有一一定定的的精精密密度度和和准准确确度度，并并按按正正态态分分布布。若若以以一一个个控控制制样样品品，用用一一种种方方法法，由由一一个个分分析析人人员员在在一一定定时时间间内内进进行行分分析析，累累积积一一定定数数据据。如如这这些些数数据据达达到到规规定定的的精精密密度度、准准确确度度(即即处处于于控控制制状状态态)，以以其其结结果果-分分析析次次序序编编制制控控制制图图。在在以以后后的的经经常常分分析析过过程程中中，取取每每份份(或或多多次次)平平行行的的控控制制样样品品随随机机地地编编入入环环境境样样品品中中一一起起分分析析，根根据据控控制制样品的分析结果，推断环境样品的分析质量。样品的分析结果，推断环境样品的分析质量。11上控制限（上控制限（UCL）上警告限（上警告限（UWL）上辅助线（上辅助线（UAL）中心线（中心线（CL）下辅助线（下辅助线（LAL）下警告限（下警告限（LWL）下控制限（下控制限（LCL）图图8-2 质量控制图的基本组成质量控制图的基本组成12 1 1均数控制图（精密度控制图）均数控制图（精密度控制图）用用同同一一方方法法在在一一定定时时间间内内(例例如如每每天天分分析析一一次次平平行行样样)重重复复测测定定，至至少少累累积积2020个个数数据据，按按下下列列公公式式计计算算总总均均值值()、标标准准偏偏差差(S)(S)(此此值值不不得得大大于于标标准准分分析析方方法法中中规规定定的的相相应应浓浓度度水水平平的标准偏差值的标准偏差值)、平均极差平均极差()()等。等。13o以以测测定定顺顺序序为为横横坐坐标标，测测定定值值为为纵纵坐坐标标作作图图，同同时时作作有有关关控控制线。制线。中心线中心线按按总均数总均数 值绘制；值绘制；上、下控制限上、下控制限按按 值绘制：值绘制：上、下警告限上、下警告限按按 值绘制，值绘制，上、下辅助线上、下辅助线按按 值绘制。值绘制。o在在绘绘制制控控制制图图时时，落落在在范范围围内内的的点点数数应应约约占占总总点点数数的的68%68%。若若少少于于50%50%，则则分分布布不不合合适适，此此图图不不可可靠靠。若若连连续续7 7点点位位于于中中心线同一侧，表示数据失控，此图不适用。心线同一侧，表示数据失控，此图不适用。14均数控制图的使用方法：均数控制图的使用方法：根根据据日日常常工工作作中中该该项项目目的的分分析析频频率率和和分分析析人人员员的的技技术术水水平平，每每间间隔隔适适当当时时间间，取取两两份份平平行行的的控控制制样样品品，随随环环境境样样品品同同时时测测定定，对对操操作作技技术术较较低低的的人人员员和和测测定定频频率率低低的的项项目目，每每次次都都应应同同时时测测定定控控制制样样品品，将将控控制制样样品品的的测测定定结结果果()依依次次点点在在控控制制图图上上，根根据据下列下列规定检验分析过程是否处于控制状态。规定检验分析过程是否处于控制状态。15 (1)(1)如如此此点点在在上上、下下警警告告限限之之间间区区域域内内，则则测测定定过过程程处处于于控控制制状态，环境样品分析结果状态，环境样品分析结果有效有效；(2)(2)如如果果此此点点超超出出上上、下下警警告告限限，但但仍仍在在上上、下下控控制制限限之之间间的的区区域域内内，提提示示分分析析质质量量开开始始变变劣劣，可可能能存存在在“失失控控”倾倾向向，应进行初步检查，并采取相应的校正措施；应进行初步检查，并采取相应的校正措施；(3)(3)若若此此点点落落在在上上、下下控控制制限限之之外外，表表示示测测定定过过程程“失失控控”，应立即检查原因，予以纠正。环境样品应重新测定；应立即检查原因，予以纠正。环境样品应重新测定；16(4)(4)如如遇遇到到7 7点点连连续续上上升升或或下下降降时时(虽虽然然数数值值在在控控制制范范围围之之内内)，表表示示测测定定有有失失去去控控制制倾倾向向，应应立即查明原因，予以纠正；立即查明原因，予以纠正；(5)(5)即即使使过过程程处处于于控控制制状状态态，尚尚可可根根据据相相邻邻几几次次测测定定值值的的分分布布趋趋势势，对对分分析析质质量量可可能能发发生生的的问题进行初步判断。问题进行初步判断。17 2 2均数均数极差控制图极差控制图(-R(-R图图)-R-R控制图包括下述内容：控制图包括下述内容：均数控制部分均数控制部分 中心线中心线 ；上、下控制限上、下控制限 A A2 2 ；上、下警告限上、下警告限 2/3A 2/3A2 2 ；上、下辅助线上、下辅助线 1/3A 1/3A2 2 。极差控制图部分极差控制图部分 上控制限上控制限 D D4 4 ；上警告限上警告限+2/3(D+2/3(D4 4 -)-)；上辅助线上辅助线 +1/3(D +1/3(D4 4 -)-)；下控制限下控制限D D3 3 。系数系数A A2 2、D D3 3、D D4 4可从表可从表8-48-4查出。查出。18表表8-4 8-4 控制图系数表（每次测控制图系数表（每次测n n个平行样）个平行样）19图图8-3均数均数-极差控制图极差控制图20 例例 用用镉镉试试剂剂法法测测镉镉。以以浓浓度度为为1mg/l1mg/l的的控控制制样样品品每每次次作作两两个个平平行行测测定定。其其结结果果如如表表8-58-5，据据此此绘绘制制均均数数-极极差差控制图。控制图。8-58-521228-423图图8-4 镉的均数镉的均数-极差控制图极差控制图243.3.其他质量控制方法其他质量控制方法 （1 1）比较实验）比较实验o对对同同样样品品采采用用不不同同的的分分析析方方法法进进行行测测定定，比比较较结结果果的的符符合合程度来估计测定准确度。程度来估计测定准确度。v对对于于难难度度较较大大而而不不易易掌掌握握的的方方法法或或测测定定结结果果有有争争议议的的样样品品，常常采采用用此此法法，必必要要时时还还可可以以进进一一步步交交换换操操作作者者，交交换换仪仪器器设设备备或或两两者者都都交交换换。将将所所得得结结果果加加以以比比较较，以以检检查查操操作作稳稳定定性性和发现问题。和发现问题。25（2 2）对照分析）对照分析o在在进进行行环环境境样样品品分分析析的的同同时时，对对标标准准物物质质或或权权威威部部门门制制备备的的合合成成标标准准样样进进行行平平行行分分析析，将将后后者者的的测测定定结结果果与与已已知知浓浓度度进进行行比比较较，以以控控制制分分析析准准确确度度。也也可可以以测测定定密密码码样样，然然后后由由上上级级或或权权威威部部门门对对结结果果进进行行检检查查，这这也也是是考核人员的一种方法。考核人员的一种方法。26 三、实验室间质量控制三、实验室间质量控制 这这一一工工作作通通常常由由某某一一系系统统的的中中心心实实验验室室、上上级级机机关关或权威单位负责。或权威单位负责。1.1.实验室质量考核实验室质量考核 考核内容有：考核内容有：分析标准样品或统一样品分析标准样品或统一样品;测定加标样品测定加标样品;测定空白平行，核查检测下限；测定空白平行，核查检测下限；测测定定标标准准系系列列，检检查查相相关关系系数数和和计计算算回回归归方方程程，进进行行截截距检验等。距检验等。27 工作中标准样品或统一样品应逐级向下分发：工作中标准样品或统一样品应逐级向下分发：v一一级级标标准准由由国国家家环环境境监监测测总总站站将将国国家家计计量量总总局局确确认认的的标标准准物物质质分分发发给给各各省省、自自治治区区、直直辖辖市市的的环环境境监监测测中中心心，作为环境监测质量保证的基准。作为环境监测质量保证的基准。v二级标准由各省、自治区、直辖市的环境监测中心按规二级标准由各省、自治区、直辖市的环境监测中心按规定配制并检验证明其浓度参考值、均匀度和稳定性，并定配制并检验证明其浓度参考值、均匀度和稳定性，并经国家环境监测总站确认后，方可分发给各实验室作为经国家环境监测总站确认后，方可分发给各实验室作为质量考核的基准使用。质量考核的基准使用。28 各级标准样品或统一样品均应在规定要求的条件下各级标准样品或统一样品均应在规定要求的条件下保存，遇下列情况之一即应报废：保存，遇下列情况之一即应报废：超过稳定期；超过稳定期；失去保存条件；失去保存条件；开封使用后无法或没有即时恢复原封装，而不能开封使用后无法或没有即时恢复原封装，而不能继续保存者。继续保存者。29 2.2.实验室误差测验实验室误差测验o将将两两个个浓浓度度不不同同(分分别别为为x xi i、y yi i，两两者者相相差差约约55)，但但很很类类似似的的样样品品同同时时分分发发给给各各实实验验室室，分分别别对对其其作作单单次次测测定定。并并在在规规定定日日期期内内上上报报测测定定结结果果x xi i、y yi i。计计算算每每一一浓浓度度的的均均值值 和和 ，在在方方格格坐坐标标纸纸上上画画出出x xi i、值值的的垂垂直直线线和和y yi i、值值的的水水平平线线。将将各各实实验验室室测测定定结结果果(x(x，y)y)点点在在图图中中。通通过过零零点点和和 、值值交交点点画画一一直直线线，如如图图所所示示，此图叫此图叫双样图双样图，可以根据图形判断实验室存在的误差。，可以根据图形判断实验室存在的误差。30图图8-5 双样图双样图31