企业培训_化验室冬季培训教材

化验室冬季培训 第一部分 实验室质量控制授课人 廖霞 实验室质量控制 概念 质量控制 是针对实验室测试活动和测试结果的质量进行控制和评价的 是用现代科学管理技术和数理统计的方法来控制检验数据的质量 将误差限制在容许的范围内 保证测量结果有一定的精密度和准确度 是检验数据在给定的置信水平内 有把握的达到所要求的质量 且与实验时之间的测量结果有可比性 质量控制的发展过程 经历了三个阶段 1 传统质量控制阶段 2 统计质量控制阶段 3 全面质量控制阶段 三 全面质量控制的特点 1 它是用系统的原理来认识和控制检验质量的一种现代化管理思想 这是全面质量控制的精髓所在 2 它要求从社会和社会发展的需要出发 树立一个明确而又切实可行的质量奋斗目标 3 它要求形成一个有利于对检验质量实施系统控制的质量保证体系 4 它要求把一切能够促进检验质量提高的现代化科学技术和管理方法都用到检验质量控制中来 5 它要求一切与检验质量有关的部门和人员都参与质量控制 四 实验室质量控制的前提和条件 1 有完备的法律 法规 标准和标准检验方法体系 2 有健全的检验质量保证系统和信息系统 3 有保证检验质量的各项规章制度 4 有良好的后勤保障系统 保证供应复核检验要求的试剂 药品 实验用水等和检定 校验 检验合格的计量器具及仪器 5 有良好的政治 业务素质和熟练操作技能的检验人员 6 有符合检验条件要求的实验室环境条件 7 正确采取并能满足检验需要的代表性样品 五 实验室质量控制的意义和方式 一 意义 当实验室有良好的基础和检验人员具备一定素质之后 实验室对所用方法自控和有步骤地进行室间考核是科学管理实验室的主要方式和组成部分 通过室内和室间检验质量控制 还可以使检验人员逐渐习惯检验工作标准化和规范化所需遵循的技术规范 二 方式 实验室质量控制包括室内和室间质量控制两种方式 1 室内质量控制 内质控 它是检验人员对检验质量进行自我控制的过程 2 主要方法有 1 选择检验方法 2 测量空白样品 估算所选方法的检出限 3 绘制标准曲线 并取定方法测量上限和下限 4 绘制质量控制图 5 进行方法比较 6 开展常规质量控制平行试验 准确度试验 7 考核检验 抽样复验和加强校核等 3 实验室间质量控制 外质控 是指由外部的第三者如上级业务指导部门 对实验室和检验人员的检验质量 定期或不定期实行考核的过程 第二节 理化检验实验室室内质量控制 精密度 偏性分析质量控制实验在具有良好基础和管理的实验室中 检验数据的质量主要取决于检验方法和操作者对检验方法的了解和能正确掌握运用 精密度 偏性分析质量控制实验 1 空白溶液 取与配制标准溶液相同的蒸馏水或去离子水 2 标准溶液 取检验方法检测上限浓度的标准溶液 0 9倍或0 1倍 样品溶液 取具有代表性样品处理液 放置一定时间使趋向稳定 并含有一定浓度的待测物 3 加标准样品溶液 在样品溶液加入一定浓度的待测标准物质 对上述各种溶液 一般每天分析一批 每批各取2份平行样 整个实验在1 2周内完成 2 精密度 偏性分析质量控制实验评价内容 1 测量空白的批内标准差 计算检出限 2 比较除空白外的各种溶液的批内变异和批间变异 检验变异的显著性 以判断方法的精密度 3 比较标准溶液 样品溶液和样品溶液的标准差 以便观察样品溶液中是否存在影响精密度的干扰物质 并确定有物排除干扰的必要 4 测量加标样品溶液的回收率 以观察样品溶液中是否有不影响精密度 但能改变测量准确度的组分存在 5 将各种溶液的总标准差与其本身溶液的5 或检出限相比较 评价检验方法的适应性和检查操作人员对检验方法熟练掌握的情况 3 回收率的测定 回收试验 加标试样测定值 试样测定值回收率 100 加标量回收率的评价准确准确度时须注意 1 样品中待测物质的浓度和加入标准物质的浓度对回收率的影响 2 加入的标物与样品中待测物质的形态未必一致 其与样品中其他组分间的关系未必相同 3 样品中若某些干扰物质产生的正或负干扰 有时不能为回收试验所发现 二 经常性分析质量控制1 控制图的概述 编制控制图的基本假设是事务具有变异性 也就是承认每个分析方法存在变异 必然要受到环境的影响 因而测定结果存在变异 整个系统即有偶然误差也有系统误差 初步制备控制图对一个控制样至少需要测定15 20组重复测定或加标样的数据 2 控制图的种类及绘制 1 均值控制图 用一个控制样品连续测定15 26次 一般为20份 要求每次测一份 而不要20份一批测定 求出均值及标准差 以均值 2倍标准差作为上 下 警告限 均值 3倍标准为上 下控制限 做成控制图 例如 10天内对某控制水样中含氟量进行了20次测定结果 L 按次序排列如下 1 00 0 99 1 00 1 00 1 01 1 02 1 00 0 98 0 99 0 96 1 00 1 02 1 01 1 00 1 02 0 99 0 99 1 00 1 02 1 01试制成均数控制图 解 先算出其均值 1 00 标准偏差 0 015 然后计算上 下控制限 上警告限UML 1 00 2 0 015 1 03下警告限LML 1 00 2 0 015 0 97上控制限UCL 1 00 3 0 015 1 05下控制限LCL 1 00 3 0 015 0 95通过控制样品的结果是否落在上 下控制限范围以内来判定这批测定结果的可靠性 3 质量控制图的作用 1 质量控制图可以控制及时直观展示出分析过程是否处于统计控制中 当控制图表示出失去控制的时候 它能指出什么时间 什么位置和多大置信水平发生问题 往往还能指出问题的性质 2 控制图可以对被控制过程特征作出估计 3 控制图是例行实验工作中决定观测值取舍的最好标准和依据 4 控制图是检验各实验室间数据是否一致的有效方法 5 控制图克检验测量过程是否有明显的系统偏差 并能指出偏差的方向 4 控制图的分析与运用 在今后的每一批常规样品的分析中 都插入与植被控制图时样本大小相同时的分析 用一对这一批分析结果的质量进行检查 1 首次通过这一组控制样本的均值 以与X控制图上的X比较 以判定这一批测定结果有明显的系统误差 只是这一批均值落在X控制图赏 下控制线范围以内 可以认为当天的试验仍处于稳定状态 2 再将这一控制样的全距与R比较 以检查本批样品的分析操作是否有太大的偏差 只是这个控制样的R落在控制图的上控制限以内 可以认为其重复性也是正常的 3 在本批测定中 随机取一份样品 加入适量的被测组分的标准溶液 以再做一个回收率 4 将逐次插入的控制样的X R及回收率P都继续标入原X R P控制图内 而将控制图不断延长 严密观察曲线变化的趋势 从而看出实验将要发生或已经发生的问题 连续有25点以上都有在控制接线以内 或连续35点内只有一点 或连续100点内只有2点越出控制区域以外 符合这一条则被认为实验室处于稳定状态 亦称为控制状态 连续有5点处于控制图中心线 X线 R线 P线 的一例 出现这种情况的几率通常是很小的 应该敏感到试验条件已经有所变化 特别是在X控制图上如出现这一情况 是很有报警价值的 它说明了有系统误差存在的可能 上条推断 同样也适应于几种变化趋势 A 在连续14点中点 有12点位于中心线一侧 B 在连续17点中有14点位于中心线的一侧 C 在连续20点中有16点位于中心线的一侧 D 多点 3 4点 连续上升或下降 这是试验条件发生了急剧变化的象征 三 试验室间的质量控制 实验室间的分析质量控制 是在各参加实验室做好内部质量控制的基础上进行的 其步骤有三 1 由中心实验室或协调实验发给已知浓度的标准溶液或称比对溶液 各参加实验室将自己的标准溶液与对比溶液相比较存在的系统误差 2 由中心实验室发给合成或天然水样 盐样 该样的待测物浓度对于参加实验室而言是未知的 3 对各参加实验室所报来的分析检测结果 进行统计处理 并对分析结果的质量作全面评价 谢谢大家课间休息 第二部分碘盐定量检测方法 第一节原理 碘盐里的碘酸盐在酸性环境中 碘酸根氧化加入的碘酸钾析出碘 以淀粉作指示剂 用硫代硫酸钠标准溶液滴定 计算其含量 反应原理如下 O 5 6H 3I 3H O3I 6Na S O 6NaI 3Na S O 第二节仪器与试剂1 仪器 1 滴定管 2 滴定架 3 三角烧瓶等2 试剂 本方法要求除碘酸钾为优级纯 GR 外 其余皆为分析纯 AR 3 溶液 1 0 002mol L KIO 标准溶液 A 取优级纯KIO 经110 干燥2小时准确称取1 4267克 加蒸馏水溶解后 移入1000毫升棕色容量瓶 稀释至刻度 摇匀 此溶液浓度为0 04mol L KIO B 取0 04mol L KIO 溶液25毫升 移入500毫升棕色容量瓶中 加水稀释至刻度 即得浓度0 002mol L KIO 标准溶液 2 0 002mol L硫代硫酸钠 Na S O 标准溶液 称取5克Na S O 溶于1000毫升无二氧化碳蒸馏水中 贮存于棕色瓶 静置一周后取上层清液200毫升 加0 2克碳酸钠溶解后 用无二氧化碳蒸馏水稀释至2000毫升 贮存于棕色瓶内 3 5 的碘化钾 KI 溶液 称取5克KI 加入蒸馏水溶解后 稀释至100毫升 4 1mol L盐酸 HCL 量取比重为1 19 含量为37 23 浓盐酸41 5毫升 缓缓加入到少量的蒸馏水中 最后稀释至500毫升 5 0 5 的淀粉溶液称取0 5克可溶性淀粉 用蒸馏水调成糊状 倾入100 沸水中搅拌溶解后 再煮沸半分钟 冷却备用 用时新配 第三节标定 1 吸取10 00毫升0 002mol L KIO 标准溶液于250毫升三角瓶中 2 加90毫升蒸馏水 3 加2毫升1mol L盐酸 摇匀 4 加5毫升5 的电话钾溶液 溶液呈黄色 5 立即用0 002mol L硫代硫酸钠 Na S O 标准溶液滴定 至溶液呈浅黄色时 6 加入5毫升0 5 淀粉溶液 溶液呈蓝色 继续滴定至蓝色恰好消失为止 7 记录硫代硫酸钠溶液的消耗量 计算 硫代硫酸钠标准溶液对碘离子滴定度TNa S O C 21 15 10 1000V式中 TNa S O 硫代硫酸钠标准溶液对碘离子滴定度 ug ml C 以KIO 为基本单元的标准溶液浓度 mol L V 硫代硫酸钠标准溶液的用量 ml 21 15 毫摩尔 的质量 10 碘酸钾标准溶液取样量 ml 第四节分析程序 1 称取10克碘酸钾食盐 置于250毫升三角瓶内 加100毫升无碘蒸馏水使其全部溶解 2 加2毫升1mol L盐酸 摇匀 3 加5毫升5 的电话钾溶液 溶液呈黄色 4 立即用0 002mol L硫代硫酸钠 Na S O 标准溶液滴定 至溶液呈浅黄色时 5 加入5毫升0 5 淀粉溶液 溶液呈蓝色 继续滴定至蓝色恰好消失为止 6 记录硫代硫酸钠溶液的消耗量 第五节计算和结果表示 A 碘盐中碘含量的计算公式 碘离子 TNa S O VW式中 TNa S O 硫代硫酸钠标准溶液对碘离子滴定度 ug ml V 硫代硫酸钠标准溶液的用量 ml W 所取样品的质量 克 B 结果表示 每公斤加点盐含碘毫克 mg kg 第六节注意事项1 淀粉指示剂须用时现配 否则灵敏度下降 2 淀粉指示剂不宜加入过早 否则会大量生成碘 淀粉复合物 使反应速度减慢 3 碘化钾溶液须做一管加一管 否则析出的碘易挥发 使结果偏低 4 对杂质较多的样品需反复冲洗 用定量滤纸过滤 第七节配碘知识依照 中国2000年消除碘缺乏病规划纲要 的要求 我国规定碘盐含量碘浓度 以碘离子计 35 15mg kg 碘酸钾的含碘量为59 3 配置不同数量 吨 的碘盐需碘酸钾的量如下 配置不同数量 吨 的碘盐需碘酸钾的量方法 根据需配置原盐的量 按表中所给的碘酸钾的量 精确称取碘酸钾 用热水溶解后 均匀喷洒的加入盐中 即得所需的浓度 谢谢大家本章结束 第三部分碘盐滴定试剂 定性分析 的配置授课人 廖霞 一 碘化钾食盐滴试剂 定性 混合试剂 第一种方法 1 4硫酸4滴 0 5 亚硝酸钠溶液8滴 0 5 淀粉溶液20ml 临用时混合配制 取约2克食盐 置于白瓷板上 滴2 3滴混合剂于样品上 如显蓝紫色 表示碘化物存在 第二种方法 取1 淀粉溶液20毫升 加85 磷酸4滴 及5 碘酸钾溶液4滴 混匀 贮于棕色滴试瓶中 检测时 取被测碘盐样品1克置于白瓷板上 压平 滴加该溶液1滴于盐上 若呈蓝色或蓝紫色 说明是含碘化钾的碘盐 二 碘化钾食盐滴试剂 定性 原理 碘酸钾为氧化剂 在酸性条件下 易被硫代硫酸钠还原生成碘 遇淀粉显蓝色 如Na S O 浓度较高时 生成的碘又可和剩余的Na S O 反应生成碘离子 使蓝色消息消失 Na S O 控制一定浓度可以建立此定性反应 操作方法 取1 淀粉溶液20毫升 加85 磷酸4滴 及5 碘化钾溶液4滴 混匀 贮于棕色滴试瓶中 检测时 取被测碘盐样品1克置于白瓷板上 压平 滴加该溶液1滴于盐上 若呈蓝色或蓝紫色 说明是含碘酸钾的碘盐 三 其他通用方法试剂配置 滴试剂 0 5 淀粉溶液10毫升 1 Na S O 12滴 5N硫酸5 10滴 第四部分碘量法 一 定义 利用 的氧化性和 的还原性进行滴定分析的方法 叫做碘量法 二 其特性 碘量法的基本反应为I 2 2 是一种中等强度的还原剂 能于一般氧化剂作用 分析计量的 然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出 基本反应为 2S O 2 S O 这种方法叫做滴定碘法 三 碘化剂的性质分子式KI分子量166 003含碘量76 44 为无色或白色立方晶体 立方晶系 无臭 具有浓苦咸味 在湿空气中容易潮解 久置则吸出游离碘而成黄色 光及潮解加速分解 碘化钾易溶于水 溶解时显著吸收热量 溶于乙醇 丙酮 甲醇 甘油和液氨 水溶液呈中性和碱性 溶解度见表 碘酸钾是碘的助溶剂 在溶解时 钾与碘化钾生成三碘化钾 并且三者处于平衡状态 在使用碘化钾为碘剂时 一般需要加稳定剂 测I 时碘盐中加入碘化钾而不是I 本身 I 在水中的溶解度很小 且容易挥发 故实际上都是咸将KI或KIO 中 然后再稀释所需的浓度 I 溶于KI时形成三碘络合离子 既增大了I 的溶解度又降低了其挥发性 含碘规律的碘化物的含量是普遍较高 顺序 碘化该 碘化钠 碘化钾 碘酸钠 碘酸钾 溶解度大小规律是 碘化物明显高于碘酸盐 四 碘酸钾的性质 分子式KIO 分子量 214 0含碘量 59 30 碘酸钾为白色颗粒状或无色粉末结晶 单斜晶系 无臭无味 主要物化参数见表 碘酸钾可溶于水和碘化钾溶液 不溶于醇和氨水 溶解度见表 在酸性溶液中 碘酸钾是较强的氧化剂 遇还原性物质作用 本身被还原游离出碘 KIO KI 6H 2K 3H O I 将固体的碘酸钾置于红炽的木炭上 略有爆燃作用 若与可燃物体如硫磺 雄黄 磷化物 木炭等混合 遇摩擦和猛力撞击即发生爆炸 它本身不是易燃易爆品 一般不会爆炸 在碱性介质 氢氧化钾 中 碘酸钾能被氯气 次氯酸等氧化剂氧化为高碘酸钾KIO CL KIO 2OH KIO H O 2CL 碘酸钾晶体具有较高的稳定性 加热至约560 开始分解 反应式如下 2KIO 2KI 3O 在常温以及160 以下不吸收水分 碘酸钾具有毒性 但在治疗剂量下 60 对人体无害 五 我国的碘缺乏病眼中流行的地区 为了获得食用碘盐的实际效果 稳定性是重要的 为了提高碘盐的稳定性 我国选用了碘酸钾作为碘剂 优点是 1 一般不需要添加稳定剂 2 不影响盐的外观和味道 3 稳定性好 贮存运输期间损失量小 4 可与亚硒酸钠 防止克山病 大骨节病的添加剂 同时加入盐 不足之处 碘酸钾溶解度小 在配置碘溶液时需要加温50 以上溶解 当气温低时 易因溶解度随温度下降 碘液呈过饱和 碘酸钾结晶造成堵管或喷嘴处因射流使喷嘴附近的空气流动加剧 加速碘液蒸发导致点算钾溶液过饱和而结晶析出 喷嘴堵塞现象造成操作不便 六 注意事项 1 碘酸钾和碘化钾不能同时加入碘盐中 因碘酸钾为氧化剂 碘化钾为还原剂 在酸性条件下 将发生反应 碘游离逸失 2 使用碘化为碘剂时 添加稳定剂 硫代硫酸钠 决不能与碘酸钾同时加入盐中 否则将造成碘游离逸失 3 在原料卤水中含H S I Fe 等还原杂质的地区 最好以碘化钾为碘剂 既能有利于保持碘盐稳定 又能避免发生食盐变色 发黄或发红的现象 七 指示剂碘量法中常用淀粉做指示剂 淀粉与I 形成蓝色络合物 影响指示剂灵敏度的因素有 温度 温度高灵敏度低 50 时灵敏的只有25 的十分之一 I 的浓度 只有当C I 4 10 mol L时才能使用C I 10 mol L的I 与淀粉显蓝色 酸度 淀粉指示剂在弱酸性溶液中最灵敏 PH 2时淀粉解成糊精 遇到I 显红色 PH 9时I 变成IO 而不显色 说明 1 配置Na S O 标准溶液时要用无CO 的蒸馏水 这是因为Na S O 溶解不稳定 容易分解 结晶Na S O 5H O 一般都含有少量杂质 故常用标定法配置 2 碘遇到淀粉显蓝色 这是碘的特性 可以鉴别碘的存在 影响Na S O 其稳定性的因素很复杂 主要是 酸度 Na S O 在PH 9时最稳定 酸或碱度过大均会促其变化 S O H HSO S 水中的CO 即可引起此反应 S O O 2OH 2SO H O空气 空气的微生物和O 可以促进分解 S O SO S 所以 配置Na S O 标准溶液时要要用新煮沸而又冷却的蒸馏水以赶走CO 杀死细菌 加入少量Na CO 0 1g L 和HgCl 0 01g L 以调节酸度 抑制细菌 碘盐中碘量的确定盐中需加入碘量可由下式求的 DI S 1 n 式中 I 盐中需要加入碘量 ug g D 某地人均缺碘量 g d S 某地人均食盐量 g d n 估计的碘损失率 若需求实际加入的碘剂量 还的代入下式 N 1 3081 PM 1 6861 P式中 N 盐中需加入碘化钾的量 ug g M 盐中需要加入碘酸钾的量 ug g P 碘剂纯度 1 308 系数KI中 I相当的KI量1 686 系数KIO 中 I相当的KIO 量 九 食盐中碘剂的稳定性1 影响碘盐稳定性的因素1 碘剂本身的性质各种碘剂中 碘酸钾具有较高的稳定性 氧化态5 本身为较强的氧化剂 其逸失的途径 a 高温分解反应 2KIO 2KI 3O b 在酸性环境中 遇物质将被还原游离出碘 IO 6Fe 7H HI 6Fe 3H O 还原反应 5HI IO H 3I 3H O C 在碱性环境中 能被氧化为高碘酸钾 所以可以说碘酸钾在碱性环境中更稳定 碘化钾较不稳定 本身为还原剂I I 是一个氧化过程 在湿气中容易潮解析出游离碘 遇光加速分解 KI H O HI KOH4HI O 2I 2H 氧化反应 碘剂选择实际结果 十 食盐的质量 粒度 将直接影响碘剂的稳定性1 当食盐的质量 钙镁盐含量高 水分高时 将有利于形成一个酸性环境 特别是在高温潮湿条件下 镁盐水解如下进行 MgCl Mg OH Cl HCl2 当盐中有铁盐 Fe Fe 存在时 三价的铁盐可与碘化物反应产生游离的碘而造成碘的损失 Fe 2I Fe I 3 在酸性环境中两价的Fe 可使碘酸盐还原释放出游离碘而造成碘的损失 6Fe IO 7H HI 6Fe 3H OIO 5HI H 3I 3H O 4 不同粒度的食盐在太阳的照射下碘的损失率不同 粒径大者碘损失率高 十一 碘盐中常用稳定剂的性质1 硫代硫酸钠分子式 Na S O 5H O分子量 248 194为透明无色单斜晶系 密度1 73g cm 易溶于水 其水溶液呈弱碱性反应 不溶于酒精 在33 以上的空气中易风化 在潮湿空气中有潮解性 且被空气中的氧所氧化 被CO 所碳化 硫代硫酸钠具有还原性 灼烧即分解为Na S及Na SO 能被强酸分解而析出S和SO 硫代硫酸钠的加入量一般为 KI Na S O 1 0 01 2 碳酸钠分子式 Na CO 分子量 105 993白色粉末 密度8 5g cm 易溶于沸水并放热 其水溶液人呈弱碱性 0 1mol L溶液PH 1 09 1mol L溶液PH 12 27 其加入量 国标标准中规定覆盖剂的加入量 20mg kg 十一 碘剂的配置由于碘酸钾溶解度不大 且随温度升高溶解增大 所以配置碘酸钾溶液时需加热 温度50 以上 配置浓度不宜过高 以4 为宜 0 时溶解度4 4 为防止加碘时堵咀 造成加碘不均匀 碘浓度不宜配置过高 配制溶液时要搅拌 以加速溶解 若不搅拌 颗粒状的碘酸钾即使用60 的热水 放置一天也不会溶解 最好用锅炉用软水 或冷凝水 蒸馏水 配置 当用硬度高的水配置时应同时加入4 8 的氯化钠 以防止碘化钙的沉淀 十二 实验的测定 点击含量的测定方法 1 国内食盐的检测方法a 直接滴定法 采用硫代硫酸钠标准溶液 在酸性条件下 滴定样液中析出的碘 测定碘含量 只适宜用于碘剂为碘酸钾 本方法也是卫生部推荐的方法 它对某些食盐的检测有局限性 操作步骤 10g碘盐 加入100ml水溶解 加入1mol L盐酸2ml 加入5ml的5 的碘化钾 立即用0 002ml的Na CO 滴直浅黄色 加入0 5 的淀粉溶液5ml继续滴到蓝色恰好消失为止 记录读书 b 氧化还原滴定法 次氯酸钠 草酸体系 在草酸 磷酸条件下 采用次氯酸钠将盐中各种价态的碘氧化成碘酸盐 样液中析出的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定 测定碘的含量 本方法简便 试剂对人体无害 对环境无污染 经对照比较 列为仲裁法 操作步骤 称取10 0g样品放入250ml碘量瓶中 加入70 100ml水 1ml