Аналитические характеристики предел обнаружения

Таблица 8-2. Аналитические характеристики наиболее важных приборов, используемых для элементного анализа. Аналитические характеристики включают пределы обнаружения (ПО) в растворе (нг/мл) или твердой пробе (млн ), помехоустойчивость (робастность, отсутствие влияния основы), селективность (отсутствие спектральных помех) и воспроизводимость. Инструментальные характеристики включают желательную форму пробы, жидкую или твердую, минимальный расход пробы и максимальную солевую концентрацию в случае раствора. АЭС — атомно-эмиссионная спектрометрия, А АС— атомно-абсорбционная спектрометрия, МС —масс-спектрометрия, ИСП — индуктивно-связанная плазма, ЛТР — лампа с тлеющим разрядом, ГП — графитовая печь, ТИ — термоиониэация, ИИ — искровой источник, ЛИФС - лазерно-индуцированная флуоресцентная спектрометрия, РФСВД — рентгенофлуоресцентная спектрометрия с волновой дисперсией

В атомно-абсорбционной спектрометрии для атомизации пробы используют пламя, электротермическую атомизацию, воздействие мощного лазерного импульса и др. Наиболее старым, но до сих пор, пожалуй, наиболее распространенным является способ атомизации анализируемой пробы в пламени. Пламя представляет собой простой, надежный, дешевый н экспрессный атомизатор для большого числа проб различного состава. Метрологические характеристики (достаточно низкие пределы обнаружения, хорошая воспроизводимость )езультатов) пламенного способа атомизации позволяет широко использовать атомно-абсорбционную спектрометрию для решения большого числа аналитических задач. [c.139]

В аналитической практике широко используют следующие метрологические и аналитические характеристики правильность, воспроизводимость (сходимость), нижняя граница определяемых содержаний, коэффициент чувствительности, предел обнаружения или определения (см. гл. 2). [c.184]

Химические реакции, применяемые для идентификации веществ в качественном анализе или лежащие в основе количественных методов определения, должны отвечать определенным требованиям. Одним из таких требований (характеристик) является предел обнаружения. Предел обнаружения — это минимальное количество вещества, которое можно определять с заданной погрешностью. По предложению ИЮПАК — это наименьшее содержание, при котором по данной методике можно обнаружить присутствие определяемого компонента с заданной доверительной погрешностью. Раньше вместо термина предел обнаружения применяли термин чувствительность . В настоящее время чувствительность относится к приборам, которую принято характеризовать изменением аналитического сигнала с изменением концентрации определяемого вещества. [c.524]

Несомненно, что в настоящее время значение и роль аналитической химии и химического анализа резко возросли. Это вызвано насущными потребностями эпохи НТР и опережающим развитием электронной, космической, атомной промышленности, прогрессирующим ростом значимости экологических, биотехнологических, фармакологических, токсикологических и других актуальных исследований. Эти отрасли науки и техники требуют от аналитической химии надежной и оперативной информации о составе и содержании самых разнообразных объектов. При этом требования к качеству анализов и соответственно к характеристикам методов анализа становятся все более жесткими. Это относится к таким метрологическим характеристикам методик анализа, как правильность, воспроизводимость, предел обнаружения, селективность, а также и к техническим характеристикам возможности автоматизации, дистанционного контроля, экспрессности, энергоемкости и т. д. В монографии Ю. А. Золотова Очерки аналитической химии приведены данные, согласно которым с 1960 по 1970 гг. регламентированный предел обнаружения примесей в чистых металлах снизился от 10- до 10- %, т. е. на два порядка. За этот же период относительная погрешность определения макрокомпонентов снизилась в 2—5 раз. Повышенные требования к метрологическим характеристикам анализа в значительной мере были обусловлены не столько специфическими особенностями методов анализа и аналитических приборов, сколько спецификой объектов и задач (общий, локальный, дистанционный анализ). Отсюда вытекает настоятельная необходимость уметь четко и по возможности однозначно согласовывать требования, предъявляемые заказчиком К качеству выполняемого анализа, с реальными возможностями отдельных методов, приборов, объемом пробы, временем анализа [c.8]

Основными метрологическими характеристиками методик РФА, как и в любом другом аналитическом методе, считаются воспроизводимость, правильность, предел обнаружения и диапазон определяемых содержаний. [c.39]

Уравнение (5.7) может быть использовано и для характеристики предела обнаружения того или иного определяемого компонента пробы. Предел обнаружения данной методики анализа — минимальное количество (концентрация) компонента, которое может быть обнаружено с той или иной вероятностью Р. При уменьшении концентрации определяемого вещества в пробе наступает момент, когда аналитическая реакция уже не приводит к ожидаемому внешнему эффекту с доверительной вероятностью, равной единице. Например, при р = 0,5 только 50% всех результатов положительны, причем при дальнейшем уменьшении концентрации компонента Р уменьшается. То же самое относится и к любому аналитическому сигналу. [c.93]

Общая характеристика метода (аналитические линии, пределы обнаружения и характеристические концентрации) [c.109]

Оценке предельных возможностей аналитической методики в области малых содержаний посвящена обширная литература. Для этого используют две характеристики-предел обнаружения (Смин) и нижнюю границу определяемых содержаний, или предел определения (Сн) [27]. Первая из этих характеристик представляет собой наименьшее содержание, при котором по данной методике можно обнаружить статистически значимое присутствие компонента в анализируемом веществе. Вторая величина-это наименьшее содержание, которое может быть определено с погрешностью, не превосходящей заданную. Таким образом, уже по определению ясно, что Смин относится к качественному анализу, а Сн -к количественному. [c.16]

Физико-химические и физические методы анализа применяют для количественного определения элементов в широких пределах относительных содержаний основных (100—1 7о). неосновных (1,0—0,01 7о) и следовых (< 0,01 % или < 100 ppm ) компонентов. При выборе и описании метода или методики анализа решающее значение имеют метрологические (интервал определяемых содержаний, правильность, воспроизводимость, сходимость) и аналитические (коэффициент чувствительности, селективность, продолжительность, производительность) характеристики. Обязательными метрологическими характеристиками методик количественного определения микроконцентраций элементов являются также нижняя граница определяемых содержаний, предел обнаружения или предел определения. [c.23]

Наличие уравнения линейной регрессии с числовыми значениями всех метрологических параметров при измеренных значениях аналитического сигнала анализируемой пробы (уан) позволяет перейти к расчету метрологических характеристик результатов анализа, х а — концентрации (содержанию) определяемого компонента, — стандартного отклонения результата анализа Хц Ахц — доверительного интервала результата анализа 5 — коэффициента чувствительности предела обнаружения (в случае необходимости). [c.42]

Для анализа применяются различные смесн газов. В табл. 3.8 приведены некоторые смесн газов, имеющих аналитическое значение, и их характеристика. Температура пламени и газовый состав являются параметрами пламен, от которых зависят степень. атомизации вещества и предел обнаружения. [c.55]

Результаты химического анализа, а также важнейшие аналитические характеристики (правильность, воспроизводимость, предел обнаружения, избирательность и др.) зависят от условий проведения аналитических реакций. К таким условиям относятся температура, кислотность и ионность среды, концентрации реагентов. Для того чтобы сознательно создавать условия, необходимые для получения неискаженной аналитической информации, нужно уметь [c.36]

Разные аналитические методы характеризуются разными пределами обнаружения. На рис. 26.2 приведена характеристика методов анализа по этому признаку. Естественно, что любой метод не обеспечивает одинаковый предел обнаружения для всех элементов. [c.524]

Наряду с аналитическими характеристиками, такими как селективность (разрешающая способность), предел обнаружения, интервал определяемых содержаний, продолжительность и трудоемкость определений, методы анализа оценивают метрологическими параметрами. К ним относят правильность, воспроизводимость (точность) и сходимость результатов анализа. Изучение метрологических параметров методов анализа является самостоятельной задачей важнейшего раздела аналитической химии, выделяемого под названием хемометрики. Совместное рассмотрение аналитических и метрологических характеристик позволяет оценить информативность метода и сравнить методы анализа, выбрать наиболее адекватный метод. Математическая обработка результатов анализа, проводимая с целью расчета и оценки метрологических параметров, основана на применении математической статистики и, в частности, дисперсионного, факторного и регрессионного анализа. [c.83]

Для улучшения метрологических характеристик при определении токсичных примесей в соединениях А1 и В изучена закономерность изменения интенсивности их линий в аналитических системах оксид алюминия (оксид бора) - фафит порошковый. С целью оптимизации условий определения мышьяка и сурьмы в А1 и его соединениях гидридным методом изучено влияние концентрации матричного компонента на величину абсорбции резонансных линий. Полученные результаты использованы при разработке методик атомно-эмиссионного и атомно-абсорбционного определения токсикантов в соединениях бора (фармацевтическое назначение) и сернокислом алюминии, применяемом в процессе очистки питьевой воды с пределами обнаружения ниже уровня ПДК. [c.18]

Воспроизводимость, правильность, пределы обнаружения и отсутствие влияния основы пробы—это наиболее важные характеристики эмиссионной спектрометрии как аналитического метода. [c.35]

Среди главных аналитических характеристик аналитического метода количественного элементного анализа воспроизводимость, правильность, пределы обнаружения и отсутствие помех имеют особую значимость. [c.35]

Приведите аналитические характеристики (например, объем образца, разрешение, абсолютные и относительные пределы обнаружения, динамический диапазон, аспекты количественного анализа, возможные артефакты и т. д.) для разных методов, описанных в этой главе, и сравните их. На основе сравнения сделайте выводы о применимости отдельных методов для решения различных аналитических задач. [c.387]

Большое значение для практического использования имеет чувствительность и разрешающая способность прибора. Чувствительность - это отношение изменения аналитического сигнала М к изменению концентрации определяемого компонента ЛС. Чем больше значение Л1/ЛС, тем выше чувствительность прибора. Другой аналитической характеристикой является предел обнаружения - минимальная концентрация деполяризатора, которую можно определить данным прибором с какой-то допустимой погрешностью. Третья аналитическая характеристика - разрешающая способность по концентрации. Это отношение концентрации анализируемого деполяризатора к максимально возможной концентрации сопутствующего более электроположительного компонента, присутствие которого не мешает определению деполяризатора с заданной погрешностью. Разрешающая способность по потенциалу это минимальная разность между потенциалами пиков анализируемого деполяризатора и сопутствующего компонента при одинаковом их содержании в растворе, при которой возможно определение анализируемого вещества с заданной точностью. При работе различных приборов в одинаковых режимах их чувствительность и разрешающая способность близки, что обусловлено малыми различиями в электрической схеме приборов. [c.311]

При разработке новых реакционных методов и оценке известных с целью выбора оптимального метода критериями являются следующие аналитические характеристики I) избирательность (селективность), 2) чувствительность (предел обнаружения), 3) уровень химического шума (побочные реакции), 4) влияние среды на хроматографические характеристики, 5) экспрессность, [c.9]

Описана конструкция и исследованы аналитические характеристики экономичного и чувствительного дугового плазмотрона постоянного тока, работающего в сочетании с аппаратом для сушки распыленных растворов [205]. Он позволяет получать частицы размером 1—3 мкм и отделять до 80% воды из парогазовой фазы. Малые размеры частиц, значительная протяженность горячей зоны, увеличенное время пребывания частиц в струе создают благоприятные условия для полного их испарения. Предел обнаружения хрома по линии 425,4 нм этим методом равен 1-10 % от массы раствора. [c.82]

Важным параметром любого метода анализа является предел обнаружения, определяемый как наименьшая концентрация, при которой исчезает аналитический сигнал. Однако, для однозначной идентификации и тем более для количественного определения этот сигнал и, следовательно, концентрация должны иметь значительно (примерно на порядок) большую величину. Поэтому для оценки аналитических методов введена такая характеристика, как предел определения — минимальная концентрация, измеряемая с заданной погрешностью. Минимальная концентрация в АА зависит от минимальной активности, которая может быть измерена с заданной погрешностью. Подставив величину этой минимальной активности в уравнение (9.11), можно рассчитать предельно-минимальное количество вещества, поддающееся определению при заданных условиях. [c.5]

Для обеспечения аналитического контроля в нефтехимической технологии необходимо определять содержание примесей в концентрациях от десятков процентов (например, при нахождении динамики накопления металлов на катализаторах) до тысячных долей примеси на миллион частей пробы. При этом изучаемые объекты очень разнообразны нефть, различные виды горючего, присадки, масла и т. д. Часто для анализа может быть представлена весьма малая проба (миллиграммы или их доли). Иногда возникает необходимость экспрессного определения примесей в потоке. Выбор метода анализа, с помощью которого можно наиболее эффективно решить аналитическую проблему, представляет достаточно сложную задачу, поэтому здесь необходимо учитывать ряд факторов метрологические характеристики метода (предел обнаружения, воспроизводимость, правильность) состав пробы число определяемых элементов и их содержание в пробе количество материала число проб, которые необходимо проанализировать сроки выполнения анализа и т. д. Отметим, что металлы в нефти и ее компонентах — это, как правило, микроэлементы, поэтому при выборе метода анализа, разработке методики и проведении определения необходимо принимать меры к уменьшению или даже полному устранению потенциальных источников погрешностей, обусловленных отбором проб, хранением нефтяных продуктов, стабильностью стандартных веществ, чистотой в лаборатории и т. д. [3, 13]. [c.18]

Чувствительность — это изменение аналитического сигнала Ai с изменением концентрации определяемого компонента Ас, т. е. Ai /A . Чем больше значение Ai/Ас, тем выше чувствительность прибора. Другой аналитической характеристикой является предел обнаружения> — минимальная концентрация деполяризатора, которую можно определить данным прибором с какой-то допустимой погрешностью. Третья аналитическая характеристика — разрешающая- способность по концентрации. Это отношение концентрации анализируемого деполяризатора к максимально возможной концентрации сопутствующего более электроположительного компонента, присутствие которого не мешает определению деполяризатора е заданной погрешностью. [c.105]

Одним из основополагающих факторов выбора методики анализа является ее метрологическая обеспеченность. Между тем, несмотря на большое количество работ по применению ИСЭ в аналитической химии, ни в одной из них в полном объеме не определены метрологические характеристики правильность (мера близости к нулю систематических погрешностей) сходимость или воспроизводимость (мера случайных погрешностей) предел обнаружения. Отсутствие количественных оценок погрешностей для методик анализа с использованием ИСЭ и требований, предъявляемых к точности определения ионного состава, служит препятствием к правильному выбору того или иного класса методики. Это приводит к серьезным ошибкам при практическом использовании ионометрии в анализе природных и сточных вод — многокомпонентных систем с малоизученным и, главное, переменным составом. Исходя из этого, ни одна из известных аналитических методик с применением ИСЭ (кроме рН-метрии) не может быть применена без тщательной экспериментальной проверки и дополнительных исследований по выяснению влияния компонентов состава анализируемого объекта на электродную функцию и результат измерения. [c.101]

Есть и другие способы локального анализа. Метод так называемой оже-снектроскопии позволяет определять 10" —10 г, разрешающая способность по поверхности образца не очень велика размер зонда 10—100 мкм, но в глубину этот зонд зарывается совсем неглубоко — на 1—2 нм (без разрушения). В СССР установок для оже-спектроскопии пока немного. Уникальные аналитические характеристики может иметь метод, основанный на использовании так называемых электронов, претерпевающих характеристические потери . Предел обнаружения достигается небывалый— 10 —10" г — при хорошей разрешающей способности. Однако этот способ позволяет обнаруживать только относительно легкие элементы. [c.29]

Режимы облучения и измерения наведенной активности образца и определяемые элементы представлены в табл. 1,26. Аналитические характеристики радиоизотопов и пределы обнаружения определяемых элементов, полученные по разработанной методике анализа, приведены в табл. 1.27. [c.104]

Для выяснения первого вопроса используют различные пробы анализируемого материала (в том числе и холостую пробу), в которых содержания определяемого элемента заведомо (априорно) известны. Сравнивая результаты измерения различных заведомо известных анализируемых проб с результатами измерений заведомо известной холостой пробы, устанавливают предел обнаружения (см. ниже). Напротив, при оценке точности метода исходят из того, что об анализируемой пробе заранее ничего (или почти ничего) неизвестно и требуется на основании результатов аналитических измерений этой пробы решить вопрос о возможном и наиболее вероятном содержании в ней определяемого элемента. (Задачи такого рода называются апостериорными.) Таким образом, ясно, что в каждой из этих задач исходные данные, способ решения и получаемые в результате характеристики метода анализа различны. Иногда эти две задачи путают между собой, что приводит к недоразумениям в понимании соответствующих характеристик методов анализа. [c.12]

В процессе анализа состава вещества измеряется обычно не количество искомого элемента, а какая-то физическая характеристика (например, вес, объем, окраска или светопоглощение, образовавшиеся в результате химической реакции), которая является аналитическим сигналом данного элемента и связана с его количеством определенной функциональной зависимостью. В эмиссионном спектральном анализе, как мы знаем, таким сигналом является излучение аналитической спектральной линии определяемого элемента, зарегистрированное приемником. Поэтому, чтобы установить величину предела обнаружения элемента, [c.14]

Чтобы выяснить, не имеет ли место именно этот случай, и дополнительно убедиться в том, что слабые аналитические сигналы действительно лежат в области I кривой ошибок (см. рис. 7), всегда полезно зарегистрировать не только 20—30 спектров холостой пробы, но и по 20—30 спектров двух — трех эталонов с очень малыми содержаниями определяемого элемента. Такая процедура позволит более надежно установить величину а в области ее постоянства (что весьма важно для правильного вычисления предела обнаружения). Одновременно эти данные будут использованы для оценки воспроизводимости количественных определений элемента вблизи предела его обнаружения, что необходимо для полной характеристики любого количественного метода анализа следов элементов. [c.29]

Из числа традиционных источников света (дуга, искра, пламя), а также некоторых других источников, применяемых в последнее время при анализе чистых веществ, дуговые источники, особенно дуговой разряд между угольными электродами, являются самыми распространенными. Это объясняется как весьма низкими значениями пределов обнаружения большого числа элементов, так и возможностью применения дуги, в первую очередь угольной, для возбуждения спектров материалов с самыми разнообразными физико-химическими свойствами, в том числе тугоплавких и труднолетучих материалов. Исследованию дугового разряда и, в частности, его аналитических возможностей посвящено огромное количество работ. В настоящее время основные явления и закономерности дугового разряда можно считать достаточно твердо установленными, хотя ряд вопросов вследствие многообразия и сложности процессов, происходящих в этом источнике, до сих пор остается не выясненным. Не касаясь здесь подробной характеристики и многих особенностей дугового разряда, описанных в специальных монографиях [838, 980], рассмотрим главный интересующий нас вопрос—о связи интенсивности излучения аналитической спектральной линии с содержанием определяемого элемента в пробе и с параметрами источника света. Установив эту связь, можно уяснить пути оптимизации условий дугового анализа с целью достижения наименьших пределов обнаружения элементов. Основное внимание будет уделено угольной дуге в соответствии с ее большим практическим значением для определения следов элементов. [c.85]

Частоту искры обычно синхронизовали с частотой сети пит 1ния. В настоящее время синхронизацию осуществляют с помощью встроенного генератора. Частота промышленно производимых искровых источников находится в диапазоне 100-500 Гц. В большинстве систем используется технология генератора с постоянной фазой. Возможно также управлять формой искровой волны. В частности, длительность импульса можно увеличить вплоть до 700 мкс, чтобы получить разряд с характеристиками, близкими к дуговому, и тем самым улучшить пределы обнаружения и определение следов элементов. Однонаправленный разряд используют для защиты электрода и, следовательно, для увеличения его срока службы. В любом случае, высокоэнергетичную искру применяют в течение периода обыскривания для подготовки поверхности пробы и уменьшения мешающих влияний. Специальным приложением является использование вращающегося электрода (ротрода) для определения металлов износа (т. е. металлов, образующихся при износе двигателя) в маслах. Эта система преодолевает сложности, связанные с анализом жидкостей в искре. На вращающийся диск наносят тонкую пленку масла, а искра возникает в аналитическом промежутке между диском и другим высоковольтным электродом. [c.23]

Однако использование величины для описания чувствительности имеет ряд недостатков. Во-первых, коэффициент чувствительности -величина размерная, поэтому сопоставление коэффициентов чувствительности для принципиально разных (различающихся природой аналитического сигнала) методов невозможно. Во-вторых, сопоставление величин 5 - даже одинаковой размерности - имеет смысл действительно только "при прочих равных условиях", т.е. в первую очередь при одинаковой точности измерения аналитических сигналов. В то же время эта точность может меняться от методики к методике. Поэтому для характеристики чувствительности используют еще две величины, назьшаемые пределом обнаружения инижней границей определяемых содержаний. [c.28]

Пределом обнаружения называют наименьшую концентрацию ил количество ( l) вещества, которые определяются данным методом заданной вероятностью. Величина Сь зависит от суммарной погреши сти холостого опыта (фона) и определяется тем минимальным анал тическим сигналом, который можно зарегистрировать относительн этого фона с заданным уровнем значимости. При этом превышение р гистрируемого аналитического сигнала над указанным минимальны значением не должно служить мерой фактической концентрации (к личества) вещества в анализируемом растворе. Это превышение явл ется лишь свидетельством присутствия анализируемого вещества в и следуемом растворе. Таким образом, предел обнаружения является Ki чественной характеристикой метода анализа. [c.18]

В табл. 4 представлены некоторые основные реагенты, дающие одинаковые реакции со всеми рзэ. Основные характеристики этих реагентов — предел обнаружения, мешающие прймеси, область pH аналитической реакции — позволяют заключить, что большинство новых органических осадителей эффективно в нейтральной среде или в средах, близких ей. В сильнокислых средах осадки растворяются, чем обычно пользуются для переведения катионов в раствор. [c.45]

Генератор к спектрометру АРЛ 4460. В комплект к прибору входит генератор искровых разрядов с контролируемой характеристикой обыскривания, работающий под компьютерным управлением. На стадии предварительного обыскривания при частоте 500 Гц импульс тока имеет форму узкого пика, что обеспечивает максимальную плотность тока и позволяет за счет микрооплавления частиц быстро стабилизировать состояние поверхности пробы, т.е. создать условия для постоянной эмиссии. Интегрирование аналитического сигнала для каждого элемента осуществляется с разрешением импульса во времени, т.е. в двух временных окнах, сдвинутых по отношению друг к другу по ходу импульса. За счет исключения неинформативной части импульса удается снизить уровень фона. В том случае, когда потенциалы возбуждения определяемого и мешающих элементов различны, возможно, полностью или существенно снизить их влияние и, выбирая период интегрирования с оптимальным соотношением сигнал/шум, улучшить предел обнаружения для многих элементов. В табл. 14.9 в качестве примера приведены оценочные данные по нижней границе определяемых содержаний примесей в чистом алюминии при спектральном анализе одних и тех же проб в обычном режиме низковольтной высокочастотной искры (спектрометр АРЛ 3460) и в режиме с временным разрешением импульсов (спектрометр АРЛ 4460). [c.370]

Предел обнаружения в методе РФА зависит от множества факторов от эффективности возбуждения флуоресценции первичным излучением, от условий регистрации аналитических линий, от наличия фона и методики его учета, от характеристик анаишзируемой матрицы и атомного числа определяемого элемента. Общее представление о достигаемых пределах обнаружения дает рис. 14.92. [c.41]

Фотометрические методы анализа применяют для определения элементов и органических соединений в шрфо-ком диапазоне относительных содержаний от 100 до 10" %. При выборе и описании методов и методик определения содержаний указанного интервала наиболее общий интерес представляют метрологические (правильность, сходимость, воспроизводимость, чувствительность, предел обнаружения, нижняя граница определяемых содержаний) и аналитические (селективность, экспрессность) характеристики, доступность агшаратуры и возможность автоматизации метода анализа (см. раздел 2). [c.268]

Как чувствительность метода по содержанию, так и чувствительность по величине регистрируемого сигнала могут зависеть от определяемого содержания с и от величины сигнала а. Это обстоятельство следует иметь в виду при экстраполяции градуировочных графиков за пределы экспериментальных точек, в частности, в область очень малых значений аналитического сигнала и содержаний определяемого элемента. Иногда для характеристики чувствительности метода на пределе обнаружения ГИт dxid ), [c.11]

Если же метод анализа таков, что в спектре собственно спектральной холостой пробы присутствуют линии определяемого элемента, то величина обсуждаемого гипотетического предела обнаружения может быть установлена приблизительно с помощью критерия (4), в котором за юл и Охол принимаются соответствующие характеристики излучения сплошного фона, зарегистрированного вблизи аналитической линии элемента. [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология