第4章 质量保证与质量控制

1、第四章 分析化学中的质量 保证与质量控制,4.1 质量保证与质量控制概述 4.2 分析测试的质量保证与质量控制 4.3 标准方法与标准物质 4.4 不确定度和溯源性 4.5 实验室认可、计量认证及审查认可,4.1 质量保证与质量控制概述,4.1.1 质量保证在分析测试中的重要性 4.1.2 分析结果的可靠性 4.1.3 分析方法的可靠性 4.1.4 质量保证的工作内容,4.1.1 质量保证在分析测试中的重要性,在分析测试过程中， 由于人员、仪器、试剂纯 度等原因，不可避免的存在分析误差。,各环节都存在质量问题,随着科学技术的进步和社会生产力的发展，市场竞争越来越激烈，竞争的焦点之一是产品质量。

2、企业为获得质量上的信誉，占领市场，获得最佳经济效益，不得不加强对内部的质量管理和对外部的质量保证，建立有效的质量控制体系。,如美国炼钢工业，其测量系统处在有效的“质量控制”状态。每年5亿多次分析结果的不准确度仅12。,在环境监测方面，需把多个实验室在不同时间和地点获得的数据进行比较，从而说明环境质量并预告发展趋势，为环境治理提供科学依据。 为获得准确可靠的数据，改善实验室之间的数据可比性，为质量评价提供统计学基础。必须对分析测试进行质量管理，建立一个有效的测量系统。,1、有效测量系统 Meaning Measurement System,在国家与国家、工业部门之间、买主与卖主之间，总是存在着两

3、个以上部门之间的测量。对于一个客观存在的量的测量，各部门的测量结果应在一个实用限度内是一致的，精密的，没有系统误差存在的。这样的测量就是有效的测量。,目前许多国家已颁布了质量管理标准。 1987年3月，国际标准化组织(ISO)正式公布了ISO90009004质量管理与质量保证系列标准，1994年重新修订为ISO90001994系列国际标准。 我国1988、1994颁发了质量管理与质量保证国家标准。,2、误差的分配,对同一样品分析时，第 j 个实验室的测量值xij,重现性室内精密度，以绝对偏差和相对偏差表示。 用于实验室内部的质量控制。 再现性室间精密度，以相对平均偏差表示。 用于实验室间的质量

4、控制。,1、代表性主要取决于试样的代表性。 2、准确性反映分析结果的可靠性。 3、精密性反映结果的重现性和再现性。,4.1.2 分析结果的可靠性,4、可比性用不同方法测定同一试样时，所得结 果的吻合程度。 说明：并非所有的测定方法之间都有可比性。,5、完整性即按预期计划取得有系统性和连续性的有效试样及这些试样的全部分析结果和信息。,分析结果的 准确性、精密性主要用于室内分析； 代表性、完整性突出在现场调查、设计布点和采样等过程； 可比性全过程的综合反映 分析数据只有达到代表性、准确性、精密性、可比性和 完整性，才是正确可靠的。否则将会导致错误结论。,1、灵敏度 sensitivity 2、检出

5、限 limit of detection 3、空白值 blank value 4、测定限limit of determination 5、最佳测定范围（线性范围）dynamic range 6、校准曲线calibration curve 7、加标回收率 recoverry 8、干扰试验选择性selectivity,4.1.3 分析方法的可靠性,1、灵敏度Sensitivity 单位浓度或单位质量待测物质的变化引起的响应信号的变化。 S = dR / dc， S = dR / dm 与实验条件和实验方法有关。,2、检出限 detection limit 噪音信号的标准偏差的k倍(通常取3) 所对

6、应的待测物的浓度。,3、空白值 blank value 不加试样，用与试样相同的实验方法和条件所得的分析结果。 其大小及波动性影响分析结果的准确度。,5、最佳测定范围（线性范围） dynamic range 待测物浓度或量与检测信号成直线关系的范围。,4、测定限 limit of determination 包括测定上限与下限。 指在误差允许范围内，用特定方法能准确定量测定某组分的最大（和最小）浓度或量。,分析方法特性关系图,对分析结果的精密度要求越高，则最佳测定范围越窄。,6、校准曲线calibration curve,标准曲线用标准溶液直接测得。 当基体复杂时误差大。 工作曲线将标准溶液经

7、过与试样相同的预处理后测得 。,检测信号待测物浓度或量之间的定量关系曲线。,7、加标回收率 recoverry,回收率反映了分析结果的准确度。,于试样中加入一定量标准物质后进行预处理并测定。,自学：进行加标回收率测定时，应注意那些问题？ 参考教材P82,8、干扰试验选择性,检验试样中可能存在的干扰物的最大允许浓度。 共存组分影响愈小，则方法的选择性愈高。,要求：理解灵敏度、检出限、空白值、测定限、加 标回收率等概念。,4.1.4 质量保证的工作内容,自学了解：（1）质量保证的内容有哪些？ （2）质量保证是如何实施的？ 参考书：教材P8283,什么是质量保证？ quality assurance

8、 , QA 为保证分析结果能满足规定的质量要求所必须的 有计划的、系统的全面活动。该系统能向有关部门保 证实验室所产生的结果能达到一定质量。主要包括质 量控制和质量评价两方面。,4.2 分析测试的质量保证与质量控制 Quality Assurance And contruol(QA,QC),4.2.1 采样过程的质量保证和质量控制 4.2.2 分析过程中的质量保证与质量控制 4.2.3 分析后的质量保证与质量控制 4.2.4 质量控制的标准化操作程序 4.2.5 实验室质量保证体系,4.2.1 采样过程的质量保证和质量控制,自学：了解采样过程中的质量保证和质量控制 的具体要求。 参考书：教材P

9、8485,SRM-标准参考物质(Standard Reference Material) QC-质量控制(Quality Control),质量保证是通过使用标准方法对标准参考物质或质量控制样品的质量评定来进行的。,4.2.2 分析过程中的质量保证与质量控制,1、实验室条件,（1）分析人员的技术能力 需经常对人员进行业务技术培训，提高能力和经验。 （2）仪器设备管理与定期检查 认真维护、及时维修、校准，以满足分析要求。 （3）实验室应具备的基础条件 完整可靠的技术管理与质量管理制度； 整洁、安全、通风良好、布局合理的实验室环境； 环境中的污染物影响分析结果和安全。 实验用水、试剂、器皿要纯净，

10、符合分析要求。 妥善保存各种技术资料（测试方法汇编、原始数据记 录、各种规章制度、质控图、质量保证手册等。）,为保证分析质量,需注意以下4个方面:,2、实验室内部的质量控制,包括： 自控由分析人员自我控制分析质量 他控外部质量控制。由实验室外部人员对分析测试人员 实施质量控制。 目的：把分析误差控制在一定的可接受的限度内，保证分析结果的准确度和精密度，达到规定的质量要求。,（1）选择合适的分析方法 用不同分析方法，结果会有差别。为使测定结果有可比性，应采用统一规定的标准分析方法（ISO国际标准、国内标准）。同时，要根据试样的组成和分析要求，选择灵敏度高、选择性和稳定性好、实用性强的分析方法,（

11、2）做好质控基础实验 分析人员需按选定的分析方法，反复进行实验，熟练掌握实验技能和操作条件，使检出限、准确度和精密度等指标达到方法规定的要求，并经评价测试合格后，才有资格测试该项目。,（3）严格按质控程序进行实验 首先对待测试样核对（采样单、编号、包装情况、保存条件和有效期等），合格后方可进行分析,同时进行准确度、精密度控制。,（4）提高常规质量控制技术,包括平行样品分析、加标回收分析、密码加标样分析、标准物比对分析、方法对照分析及质量控制图等。 自学：了解常规质量控制技术的特点、应用范围和局限性 参考书：教材P8889及P91表41,（5）质控图 (graphy of quality con

12、trol),质控图的作用： （1）证实测量系统是否处于统计控制状态; （2）判断分析结果质量是否异常，及时发现并消除 分析误差。 （3) 可累积大量数据，得到比较可靠的置信限。,是建立在实验数据分布接近正态分布的假设之上，把数据用图表形式表示出来。用于实验室内部质量评定 。,中心线预期值，即受控制的统计量的均值 上、下控制限测定结果有99.7%的概率落在此区间, 可接受范围 上、下警告限有95.4%落在此区间,超过此范围给予警告 上、下辅助线68.3%落在此区间,为检查测定结果质量的辅助指标区间,x质控图的制作：,以组成和浓度尽量与样品相似的标准物质作为 质控样品，用与试样相同的标准方法，在一

13、段时期内， 每天测一次，至少得到20个测定结果，求出平均值和标 准偏差，并计算上、下控制限和警告限。将原始数据按 顺序点在图上，（超出控制限的应剔除），要求落在上、 下辅助线内的点数约68（少于50的应重做）。 注意：用质控图评价分析结果质量时，需要对未知 样品和质控样品同时测定，若质控样品结果处于上、 下警告限内，则测定过程处于统计控制状态，结果可 靠；若超出警告限但在控制限内，则测定结果质量开 始变差；若超出控制限，则数据不可信，应检查原 因，予以纠正。,3、实验室间质量控制（外部质量控制）,由政府管理部门或中心实验室，定期或不定期的将标准试样发到各实验室中，用统一标准方法进行比对分析，再

14、将测试结果汇总到主办单位进行统计分析，以检查各实验室间数据的可比性，是否存在系统误差及质量是否受控。对测定结果不符合要求的实验室，及时给予技术指导，提高他们的分析质量。 P91,4.2.3 分析后的质量保证与质量控制,包括（1）数据处理的质量保证（2）综合评价质量保证 自学：了解数据处理的质量保证和综合评价的质量保证的具体内容 参考书：教材P9395,自学：了解标准化操作程序的类别和内容 参考书：教材P96表42,4.2.4质量控制的标准化操作程序,4.2.5 实验室质量保证体系,自学：1、了解实验室质量保证体系的基本内容 2、了解质量保证体系的构成和质量职能的分配 参考书：教材P98,4.3

15、 标准方法与标准物质,4.3.1 标准分类与标准化 4.3.2 标准物质与标准试样,4.3.1 标准分类与标准化,1、标准分类 标准是以科学、技术、实践经验和综合成果为基础，经有关部门人员协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。我国按照标准审批权限和作用范围分为4类：,（1）国家标准 由国家标准化主管机构批准、发布，在全 国范围内统一的标准。 GB （2）行业标准 在全国某个行业范围内统一的标准。由国务院有关行政主管部门制定，并报国务院标准化行政主管部门备案。 化工部标准（HB）；石油部标准（SYB）；轻工部标准（QB）,（3）地方标准 由地方一级行政机构（省、自治

16、区、直辖 市标准化行政主管部门）制定，并报国务 院标准化行政主管部门和国务院有关行政 主管部门备案。在地方所属的各企业与单 位执行。 （4）企业标准 各企业对未发布有国家标准、行业标准和 地方标准的检验方法所制定的标准，经有 关部门审批备案。,2、标准化 自学：了解标准化的含义、目的和作用。 参考书：教材P99,4.3.2 标准方法,标准分析方法应有较好的准确度、精密度、灵敏度、重现性和实用性，有较低的检出限和空白值，线性范围宽。,按层级分：国家标准，行业标准 ，地方标准和企业标准 按性质分：强制性标准和推荐性标准,自学 参考书：教材P100,4.3.3 标准物质与标准试样,1、标准物质（st

17、andard material） 国际标准化组织 ISO定义： 具有一种或多种良好性能，这种性能可用来校正仪器、评价测量方法、或确定其他材料的特性的物质。 有证书,（1）标准物质的特征：教材P100101 稳定、均匀 量值准确性、复现性 能批量生产,（2）标准物质的用途： 评价性 溯源性 保证性,（3）标准物质的分类, 国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）分类法,相对原子量标准的参比物质（reference of atomic weight standard）； 基准标准物质（ultimate standard）； 一级标准物质（primary standard； 工作标准物质（workin

18、g standard）； 二级标准物质（secondary standard）； 标准参考物质（standard reference materil）。 传递标准物质, 我国标准物质的分类：,国家一级标准物质GBW GBW 06101，基准试剂碳酸钠 部颁二级标准物质GBW(E)060001-060017，17种化工产品成分分析标准物质,（4）标准物质的选择和使用 自学：了解 1、标准物质的选择原则 2、使用标准物质应注意的问题 参考书：教材P102103,2、标准试样和质量控制样 自学：了解 1、什么是标准试样和质量控制样？ 2、质量控制样设计的原则是什么？ 参考书：教材P103104,高级实验室标准方法，一级标准物质。,一般实验室现场分析方法，工作标准物质。,现场分析方法要经标准物质或标准方法评价。 工作标准要经上一级标准评价,4.4 不确定度和溯源性,1、什么是不确定度？ 指分析结果的正确性和准确性的可疑程度。 它定量的表述了分析结果的可疑程度，定量的说明了实验室的分析能力。常作为计量认证 、质量