分析化学中的质量保证与质量控制市公开课获奖课件

1、 第4章 分析化学中质量确保与质量控制4.1 概述4.2 质量确保与质量控制4.3 分析全过程质量确保与质量控制4.4 原则办法与原则物质第1页第1页质量确保不但是详细技术工作，也是一项试验室管理工作科学试验室管理制度正确操作规程以及技术考核质量确保工作必须贯穿取样、样品处理、办法选择、测定过程、试验统计、数据检查、数据统计分析和分析结果表示等建立质量确保系统4.1 概述第2页第2页 分析结果准确度 （1）测定办法准确度 （2）测定办法精密度 （3）重复性 （4）再现性 （5）分析空白 （6）误差 （7）回收率分析结果准确度评价 （1）原则可靠性 （2）用原则物质评价 （3）用原则办法评价1

2、几种基本概念第3页第3页测定均会产生测量误差,误差起源有：取样和样品处理，试剂和水纯度，仪器量度和仪器洁净，分析办法，测定过程、数据处理等。质量确保任务就是把所有误差（系统误差，随机误差，过失误差）减至最小。对整个分析过程（从取样到分析结果计算）进行质量控制。采用有效办法，对分析结果进行质量评价，及时发觉分析过程中问题，确保分析结果可靠性。第4页第4页质量确保是在影响数据有效性各个方面采用一系列有效办法，将误差控制在一定允许范围内，是一个对整个分析过程全面质量管理体系。它包括了确保分析数据正确可靠所有活动和办法 。2 质量确保系统第5页第5页质量确保工作内容制定分析计划考虑经济成本和效益，拟定

3、对分析数据质量要求。要求相适应分析测试系统，诸如采样布点、采样办法、样品采集和保留、试验室供应、仪器设备和器皿选取、容器和量具检定、试剂和原则物质使用、分析测试办法、质量控制程序、技术培训等，都是质量确保详细内容。质量确保不但是试验室内分析质量控制，尚有采样质量控制、运送保留质量控制、汇报数据质量控制等各个分析过程质量控制。 第6页第6页环境监测质量确保系统 第7页第7页质量确保实行 建立质量确保管理体系 包括：人员及分析办法选定、布点采样方案和办法、室内质量控制、室间质量控制、数据处理和汇报审核等办法和技术要求 。提升人员素质，实行考核持证上岗 合格证考核内容有基本理论、基本操作和实际样品分

4、析三部分。第8页第8页基本理论包括分析化学理论基础、试验室基础知识、数理统计基础知识、质量确保和质量控制基础知识、相关分析办法原理及注意事项。基本操作包括现场采样技术、玻璃器皿正确使用、分析仪器操作规范性等。实际样品分析是按照要求操作程序对考核样品进行测试，考察测定结果准确度和精密度。第9页第9页确保高质量基础准备工作 （1）原则溶液配制和标定、空白试验、原则曲线制备、分析仪器校正、玻璃量器校验。 （2）现场和试验室操作环境、器皿材质和洁度符合要求。 （3）水和试剂纯度、分析仪器设备精度及选择正确分析办法。 第10页第10页4.2 质量确保与质量控制 从质量确保和质量控制角度出发，为了使分析数

5、据能够准确地反应实际情况。要求分析数据含有代表性、准确性、精密性、可比性和完整性。这些反应了分析结果可靠性 。第11页第11页1 分析结果可靠性 代表性：要使分析试样含有代表性。 指在含有代表性时间、地点，并按要求采样要求采集有效样品。 所采集样品必须能反应实际情况，分析结果才有效。第12页第12页准确性：指测量值与真实值符合程度。 受到从试样采集、保留、运输、试验室分析等步骤影响。 反应分析方法或测量系统存在系统误差综合指标，它决定着分析结果可靠性。 用绝对误差或相对误差表示。 准确性评价方法有标准样品分析、回收率测定、不同方法比较。第13页第13页精密性：表示测定值有无良好平行性、重复性和

6、再现性。 反应分析办法或测量系统存在随机误差大小。精密性通惯用极差、平均偏差和相对平均偏差、原则偏差和相对原则偏差表示。第14页第14页平行性：同一试验室，分析人员、分析设备和分析时间都相同，用同一分析方法对同一样品进行双份或多份平行样测定，所得结果之间符合程度。 重复性：同一试验室，分析人员、分析设备和分析时间中任一项不相同，用同一分析方法对同一样品进行两次或两次以上独立测定结果之间符合程度。再现性：用相同分析方法，对同一样品在不同条件（试验室、分析人员、设备，时间）下取得单个结果之间靠近程度。室内精密度用绝对偏差和相对偏差表示室间精密度用相对平均偏差表示第15页第15页关于分析方法精密度几

7、个应注意问题（1）分析结果精密度与待测物质浓度水平相关，应取两个或两个以上不同浓度水平样品进行分析方法精密度检验。 （2）精密度会因测定试验条件改变而变动，最好将组成固定样品分为若干批分散在适当长时期内进行分析 ，检验精密度。（3）要有足够测定次数。（4）以分析标准溶液方法了解方法精密度， 与分析实际样品精密度存在一定差异。 （5）准确度高数据必须含有高精密度，精密度高数据不一定准确度高。第16页第16页可比性：用不同分析方法测定同一样品时，所得出结果吻合程度。 使用不同标准分析方法测定标准样品得出数据应含有良好可比性。 要求各试验室之间对同一样品分析结果应相互可比。 要求每个试验室对同一样品

8、分析结果应达到相关项目之间数据可比。 相同项目在没有特殊情况时，历年同期数据也是可比。 在此基础上，还应经过标准物质量值传递与溯源，以实现国际间、行业间数据一致、可比，以及大环境区域之间、不同时间之间分析数据可比。第17页第17页完整性：强调工作总体规划切实完毕。即确保按预期计划取得系统和连续有效样品，无缺漏地取得这些样品分析结果及相关信息。 第18页第18页分析结果准确性、精密性在试验室内分析测试。分析结果代表性、完整性则突出在现场调查、设计布点和采样保留等过程。可比性则是全过程综合反应。分析数据只有达到代表性、准确度、精密度、可比性和完整性，才是正确可靠，也才干在使用中含有权威性和法律性“

9、错误数据比没有数据更可怕，由于它会造成一系列错误结论。” 。 第19页第19页2 分析办法可靠性灵敏度: 单位浓度或单位量待测物质改变所产生响应量改变程度 （响应大小）。 A = kc + 检出限: 在给定置信度内可从样品中检出待测物质最小浓度或最小量 ，高于空白值。 仪器检出限：产生信号比仪器信噪比大3倍待测物质浓度，不同仪器检出限定义有所差异。 方法检出限：指当用一完整方法，在99%置信度内，产生信号不同于空白中被测物质浓度。 第20页第20页测定限: 测定限为定量范围两端 分别为测定上限与测定下限，随精密度要求不同而不同。 测定下限：在测定误差达到要求前提下，能准确地定量测定待测物质最小

10、浓度或量，称为该方法测定下限。 测定上限：在测定误差能满足预定要求前提下，用特定方法能够准确地定量测量待测物质最大浓度或量，称为该方法测定上限。第21页第21页最佳测定范围 第22页第22页校准曲线: 校准曲线是描述待测物质浓度或量与相应测量仪器响应或其它批示量之间定量关系曲线。包括原则曲线和工作曲线。 原则曲线: 用原则溶液系列直接测量，没有通过样品预处理过程，这对于基体复杂样品往往造成较大误差。 工作曲线: 所使用原则溶液通过了与样品相同消解、净化、测量等全过程。 绘制准确校准曲线，直接影响到样品分析结果准确是否。另外，校准曲线也拟定了办法测定范围。 第23页第23页空白值: 就是除了不加

11、样品外，按照样品分析操作手续和条件进行试验得到分析结果。 全面地反应了分析试验室和分析人员水平。 当样品中待测物质与空白值处于同一数量级时，空白值大小及其波动性对样品中待测物质分析准确度影响很大，直接关系到报出测定下限可信程度。以引入杂质为主空白值，其大小与波动无直接关系；以污染为主空白值，其大小与波动关系密切。 第24页第24页加标回收率: (l) 加标物形态应当和待测物形态相同。 (2) 加标量应和样品中所含待测物测量精密度控制在相同范围内，通常作下列要求： 加标量应与待测物含量相等或相近，注意样品容积影响； 当待测物含量靠近办法检出限时,加标量应在校准曲线低浓度范围； 在任何情况下加标量

12、均不得不小于待测物含量3倍； 加标后测定值不应超出办法测量上限90； (3) 由于加标样和样品分析条件完全相同，其中干扰物质和不正确操作等原因所造成效果相等。当以其测定结果差计算回收率时，常不能准确反应样品测定结果实际差错。 第25页第25页干扰试验 （1）针对实际样品中可能存在共存物，检验其是否对测定有干扰，并了解共存物最大允许浓度。 （2）干扰可能造成正或负系统误差，与待测物浓度和共存物浓度大小相关。 （3）干扰试验应选择两个（或多个）待测物浓度值和不同水平共存物浓度溶液进行试验测定。 第26页第26页1 分析前质量确保与质量控制 采样质量确保 包括:采样、样品处理、样品运送和样品储存质量

13、控制。 要确保采集样品在空间与时间上含有合理性和代表性，符合真实情况。 采样过程质量确保最主线是确保样品真实性，既满足时空要求，又确保样品在分析之前不发生物理化学性质改变。 4.3 分析全过程质量确保与质量控制第27页第27页采样过程质量确保基本要求 应含有相关样品采集文献化程序和相应统计技术。要切实加强采样技术管理，严格执行样品采集规范和统一采样办法。 应建立并确保切实落实执行相关样品采集管理规章制度。采样人员切实掌握和纯熟利用采样技术、样品保留、处理和贮运等技术，确保采样质量。建立采样质量确保责任制度和办法，确保样品不变质，不损坏，不混淆，确保其真实、可靠、准确和有代表性。第28页第28页

14、采样过程质量确保控制办法 质量确保普通采用现场空白、运送空白、现场平行样和现场加标样或质控样及设备、材料空白等办法对采样进行跟踪控制。 现场采样质量确保作为质量确保一部分，它与试验室分析和数据管理质量确保一起，共同确保分析数据含有一定可信度。 现场加标样或质控样数量，普通控制在样品总量10左右，但每批样品不少于2个。设备、材料空白是指用纯水浸泡采样设备及材料作为样品，这些空白用来检查采样设备、材料沾污情况。 采用防污染办法。 第29页第29页采样实例第30页第30页第31页第31页第32页第32页第33页第33页第34页第34页第35页第35页2 分析中质量确保和质量控制 分析中质量控制包括

15、：样品前处理、分析过程、室内复核、登记及填发汇报等。试验室质量确保 1.人员技术能力 2.仪器设备管理与定期检查 3.试验室应具备基础条件 （1）技术管理与质量管理制度 ；（2）技术资料；（3）试验室环境；（4）水；（5）器皿；（6）化学试剂 ；（7）溶液配制和标液第36页第36页名称化学计量纯度用途发售单位苯甲酸99.98酸量基准美国 NBS邻苯二甲酸氢钾99.99酸量基准美国 NBS中国 NIM硼酸100.00酸度基准同位素基准美国 NBS碳酸钠99.98碱量基准中国 NIM三氧化二砷99.99还原量基准美国 NBS草酸钠99.96还原量基准美国 NBS重铬酸钾99.98氧化量基准美国 N

16、BS中国 NIM氯化钠99.99沉淀量基准中国 NIMEDTA二钠盐99.98络合量基准中国 NIM原则化学试剂第37页第37页A.金属蒸馏器二次蒸馏B.全玻璃蒸馏器蒸馏C.自来水通过活性炭、混合树脂及醋酸纤维膜D.去离子水通过特氟隆膜再石英蒸馏器双蒸E.去离子水亚沸蒸馏F.自来水通过滤膜、互换、蒸馏、亚沸蒸馏ABCDEFAg1.0-0.01-0.0020.002Ca50.0-1.00.10.030.03Cr-0.10.10.020.02Cu50.060.2-0.010.01Fe0.110.20.10.060.05Mg8.0-0.3-0.090.09Ni1.010.10.10.020.02Pb

17、50.020.1-0.0030.003Sn5.0-0.1-0.020.02Ti-0.1-0.01-Zn10.010.10.50.040.04Mn-1-0.1-Co-0.1-K-0.1-0.09Cd-0.1-0.0050.005Na1.0-1.0-0.060.06Al54-各种纯水中杂质含量, ng/g第38页第38页包括试验室内自控和他控 ，确保分析结果精密度和准确度在给定置信水平内，达到要求质量要求。 试验室内质量控制分析办法选定质控基础试验试验分析质控程序常规质量控制技术质控图各类质控技术比较第39页第39页分析办法选定 权威性：原则，ISO； 灵敏性：检测限至少低于原则值1/3，力争1/

18、10； 稳定性 选择性 实用性第40页第40页质控基础试验 全程序空白值测定分析办法检出限测定校准曲线绘制办法精密度和准确度及干扰原因等试验以理解和掌握分析办法原理和条件，达到办法各项特性要求；接受质控人员安排质控样和试验样品测定，经评价测试结果合格后，才干发给测报该项目的合格证书。 第41页第41页试验分析质控程序 核对采样单、容器编号、包装情况、保留条件和有效期等，符合要求样品方可开展分析 试验室空白：消除空白值偏高原因 样品分析，同时进行校准曲线制作精密度控制：平行双样（10）准确度控制： 采用原则物质或质控样品作为控制手段。质控样品分析结果应控制在90110范围，原则物质分析结果应控制

19、在95105范围，对痕量物质应控制在60140范围，复杂基质样品 应加标回收第42页第42页常规质量控制技术 平行样分析加标回收分析密码加标样分析原则物比对分析办法对照分析室内互检及质量控制图 第43页第43页质控图 建立质控图首先应分析质控样，按所选质控图要求积累数据，通过统计处理，求得各项统计量，绘制出质控图在制得质控图之后，常规分析中把原则物质（或质控样）与试样在同样条件下进行分析。假如原则物质（或质控样）测定结果落在上、下警告限之内，表示分析质量正常，试样测定结果可信 第44页第44页质控图第45页第45页质控图原理一组连续测试结果，从概率意义上来说，有99.7 几率落在上3s（即上、

20、下控制限UCL、LCL）内95.4应在2s（即上、下警告限UWL、LWL）内；68.3应在s（即上、下辅助线UAL、LAL）内。以测定结果为纵坐标，测定顺序为横坐标；预期值为中心线；土3s为控制限，表示测定结果可接受范围；2s为警告限，表示测定结果目的值区域，超出此范围予以警告，应引起注意；士s则为检查测定结果质量辅助指标所在区间 第46页第46页分析检测中质量控制原则化操作程序 第47页第47页各类质量控制技术比较 第48页第48页试验室间质量控制也叫外部质量控制, 由外部有工作经验和技术水平第三方或技术组织，对各试验室及其分析工作者进行定期或不定期分析质量考察过程。发放原则样品在试验室间进

21、行比对分析。以质控样随机进行实际样品考核 。试验室间质量控制必须在切实行行试验室内质量控制基础上进行。第49页第49页试验室间质量控制内容原则溶液校核：检查试验室自制原则溶液与下发原则溶液是否存在系统误差 统一分析办法 ： 从国家或部门所要求“原则办法”中选定统一分析办法 发放标样和统同样品上报分析结果：空白值，统同样品测定值，加标回收试验值结果整理和评价：主持单位对其进行登记、建表，并对结果进行统计检查分析判断数据质量第50页第50页试验室质量审核质量确保计划中最基本部分审核两个部分：1.对质量计划中操作细则所述系统进行定 性评价审核 2.对测定系统分析数据定性评价审核质量审核按审核人员起源

22、及其审核活动可分为试验室内审核和试验室间审核试验室内审核由质量监督员进行，评价所有数据准确度，要求在一定期间测定质控样和原则物。有条件试验室可通过制备盲样、质控样，系统分析试验室测定结果。 试验室间审核进行试验室间质量审核是查明与原则、规范和原则适应性，要求强制性统计，以便评价与统计一致性。 第51页第51页数据处理质量确保 按分析数据处理基本要求进行，遵守数字修约规则，谨慎异常值取舍，数据审核制度。 分析数据处理 分析数据准确统计，分析数据有效性检查，分析数据离群值检查（Q检查法、格鲁布斯法等），分析数据统计检查 （t检查和F检查法)，分析数据方差分析，分析数据回归分析。2 分析后质量确保和

23、质量控制第52页第52页质量确保综合评价分析 以综合技术为手段，完毕份析数据质量定性结论转变。综合分析评价技术是高层次信息加工、分析、利用技术，在一定程度表达了一个分析机构水平。 1.分析数据表述 2.分析数据概括 3.分析数据分析 4.分析数据解释 5分析结果综合评价 第53页第53页3 试验室质量确保体系 质量方针（QP） 与目的质量管理（QM） 质量控制（QC） 质量确保（QA） 质量体系（QS） 质量审核 管理评审 质量计划 第54页第54页试验室质量确保体系各个方面示意图第55页第55页4.3 原则办法与原则物质 原则分类 层级分类法: 国家原则、行业原则、地方原则、公司原则性质分类

24、法: 强制性原则、推荐性原则属性分类法: 技术原则、管理原则、工作原则对象分类法: 基础、安全、环境保护、产品、卫生、办法原则等第56页第56页分析办法原则分析办法原则是办法原则中一个。它是对各种分析办法中重复性事物和概念所作要求。分析办法原则内容包括办法类别、合用范围、原理、试剂或材料、仪器或设备、采样、分析或操作、结果计算、结果数据处理等。 第57页第57页原则分析办法原则分析办法影响原因：准确度、精密度、灵敏度、检出限、空白值、线性范围、耐变性。一个抱负分析办法应是：准确度好、精密度高、灵敏度高、检出限低、分析空白值低、线性范围宽、耐变性强。 还要合用性强、操作简便、容易掌握、消花费用低

25、等。第58页第58页原则分析办法研究程序 多个试验室合作研究，用同一办法分析测定相同样品，以ASTM（美国材料试验学会），AOAC(美国官方化学家协会),NBS（美国国家原则局)为例：1.有需要或感兴趣者提出和写出研究原则办法倡议和要求，发表在期刊上，争取合作者2.依据需要提出若干提议方案，并对每个提议方案进行初步试验（普通在两个或两个以上试验室进行）第59页第59页3.ASTM技术委员会对提出提议办法进行研究，选出2-4个办法作为候选原则办法4.多个试验室进行测试，评价结果，并选出两个最好候选办法，再进一步合作试验和修改，对一致投票赞成办法作为试用办法颁布5.试用办法通过实际应用进一步完善和

26、修改，有几年后才成正式原则办法第60页第60页AOAC(美国官方化学家协会)程序1.评审员依据需要搜集文献资料，挑选办法，修改办法和做初步试验2.总评审员依据初步试验结果设计出合作试验方案，六个或六个以上试验室，至少发六个样品参与试验，样品结果保密3.数据汇报个总评审员，对结果整理分析，提出修改意见，再重复试验，达到预期目的后，推荐、投票表决4.通过办法发表在AOAC期刊，其它分析人员实用，一年后必要作修改，最后同意发表在官方分析办法一书上，平均4-5年修订一次第61页第61页NBS（美国国家原则局)程序NBS与临床化学专家提出血清中K+，Na+，Cl-，Li+，Mg2+原则办法1.成立专家委员会2.选择候选办