淺析化學(xué)分析過(guò)程中誤差影響因素與質(zhì)量控制策略

張東旭 王瑤

摘要：化學(xué)分析結(jié)果準(zhǔn)確度受到眾多客觀因素影響，無(wú)論是操作的儀器設(shè)備條件，還是分析方法都可能對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生不同程度上的影響，不可避免會(huì)出現(xiàn)誤差現(xiàn)象，所以需要結(jié)合實(shí)際情況，尋求合理的誤差控制措施，盡可能將降低誤差范圍，提升化學(xué)分析精準(zhǔn)度。本文對(duì)此展開探討。

關(guān)鍵詞：化學(xué)分析;誤差;措施

化學(xué)分析過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)誤差，影響到化學(xué)分析結(jié)果準(zhǔn)確性。通過(guò)對(duì)誤差問(wèn)題來(lái)源進(jìn)行分析，貫穿于全過(guò)程，取樣質(zhì)量、樣品處理、方法選擇、數(shù)據(jù)檢查和數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)誤差問(wèn)題，影響到化學(xué)分析精準(zhǔn)度。故此，為了能夠有效提升化學(xué)分析精準(zhǔn)度，就需要在這個(gè)過(guò)程中尋求合理的誤差控制方法，為化學(xué)分析質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)的保障。本文就化學(xué)分析中誤差控制進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際情況，尋求合理的控制方法。

1.化學(xué)分析中存在的誤差

1.1系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差，多指實(shí)驗(yàn)方案不完善、實(shí)驗(yàn)儀器或試劑出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題而引起的誤差，這一誤差具有單向性和重復(fù)性的特點(diǎn)，是無(wú)法通過(guò)多次平行測(cè)定及對(duì)照實(shí)驗(yàn)等解決的。具體來(lái)說(shuō)，引起系統(tǒng)誤差的原因有三種：

（1）方法誤差，即實(shí)驗(yàn)方案不完善，包括實(shí)驗(yàn)步驟連接不緊密、指示劑選擇不合理等情況。

（2）人為誤差，即由于分析人員操作不規(guī)范或者失誤造成的偏差，與分析人員的自身素質(zhì)相關(guān)。

（3）輔助品誤差，即實(shí)驗(yàn)所用儀器或者是試劑出現(xiàn)了一定的問(wèn)題，其實(shí)際參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)不符合，比如說(shuō)試劑濃度有誤，或者是容器可讀有誤等。系統(tǒng)誤差在化學(xué)分析中較為常見(jiàn)，其數(shù)值的大小，是可以通過(guò)一定的方式進(jìn)行檢測(cè)和校正的。

1.2隨機(jī)誤差

隨機(jī)誤差，就是由于某些隨機(jī)出現(xiàn)的要素影響而出現(xiàn)的誤差，具有隨機(jī)性和不確定性，是化學(xué)分析中無(wú)法避免的一類誤差。在化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有些因素是無(wú)法掌控且呈現(xiàn)出細(xì)微動(dòng)態(tài)變化的，比如說(shuō)實(shí)驗(yàn)室的溫度、濕度等，這些因素雖然不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成宏觀影響，但是卻會(huì)造成細(xì)微的變化，從而引起差。在化學(xué)分析精度要求較高的情況下，細(xì)微的隨機(jī)誤差也會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性。消除隨機(jī)誤差最有效的方式，就是多次實(shí)驗(yàn)取平均值，因?yàn)殡S機(jī)誤差具有正負(fù)波動(dòng)性的特點(diǎn)，求取平均值能夠有效降低誤差值。

1.3過(guò)失誤差

過(guò)失誤差是指分析人員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于自身失誤或操作不當(dāng)引起的誤差，比如說(shuō)用錯(cuò)試劑或儀器、讀數(shù)錯(cuò)誤，與系統(tǒng)誤差中的人為誤差相類似，但是其嚴(yán)重程度更甚。在出現(xiàn)過(guò)失誤差時(shí)，所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都只能被推翻，分析人員必須重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這是化學(xué)分析中最不應(yīng)該出現(xiàn)的一類誤差，是由于分析人員主觀因素而造成的，對(duì)于分析人員來(lái)說(shuō)，必須時(shí)刻警醒，保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則進(jìn)行操作。

2.分析過(guò)程中的質(zhì)量控制措施

將分析方法選好之后，就要分析樣品。分析實(shí)施當(dāng)中的過(guò)程質(zhì)量控制能夠影響到分析最終結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。所以要分析能夠?qū)瘜W(xué)分析中對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素，然后采取相應(yīng)的措施，實(shí)行質(zhì)量控制。

2.1正確操作方法

質(zhì)量控制的重要前提就是操作方法正確，只有所有程序在執(zhí)行的時(shí)候，依照正確方法，才能夠使得化學(xué)分析過(guò)程中的質(zhì)量得以保障。在化學(xué)分析之前，要熟練地掌握化學(xué)分析方法的原理，而且要詳細(xì)檢查化學(xué)分析的環(huán)境，以及分析過(guò)程中要用到的儀器。而在實(shí)際分析的時(shí)候，要嚴(yán)格按照相關(guān)的程序和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，并強(qiáng)化控制好任意細(xì)節(jié)防止誤操作以及返工的情況發(fā)生，這樣才能確保順利開展分析工作，還能夠使質(zhì)量控制得以保障。

2.2制備以及分解樣品

在制備樣品的時(shí)候，要選取有代表性的樣品，并且根據(jù)樣品的總量以及其自身的均勻性才決定取樣量。在制備較為復(fù)雜的樣品時(shí)，有幾點(diǎn)需要注意：不能讓樣品表面出現(xiàn)氧化和油污;要避免選取有裂紋的金屬樣品;制備高碳樣品時(shí)，要防止碳晶粒崩濺的情況出現(xiàn);針對(duì)一些特硬樣品，要使其硬度降低之后，才能實(shí)行取樣;要確保干燥以及潔凈的存放樣品的杯和袋，這樣才能夠避免變質(zhì)的情況出現(xiàn)。

在使樣品分解的時(shí)候，需要對(duì)以下幾點(diǎn)進(jìn)行考慮：第一，樣品是否損失了被測(cè)組成;第二，樣品能否徹底分解;第三，分解的時(shí)間有多長(zhǎng);第四，是否有人干擾物質(zhì)在其中。在分析中，難以分析樣品，或者樣品分解不完全，從而影響結(jié)果，這就是可能會(huì)遭遇的問(wèn)題。另外，要注意樣品在分解的時(shí)候，可能會(huì)析出偏錫酸和鎢酸，從而對(duì)最終結(jié)果以及分解速度產(chǎn)生影響，而為了將分析速度提高，可用到微波消解技術(shù)。

2.3使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

在試樣的時(shí)候，可選用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)同其一起操作，這樣更助于評(píng)估以及驗(yàn)證分析結(jié)果的可靠性以及分析方法的準(zhǔn)確性。在日常分析中，工作標(biāo)準(zhǔn)以及校準(zhǔn)樣品即標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。不管標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有什么用處，選用到標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其基體都要匹配被測(cè)試樣基體。假如當(dāng)作校準(zhǔn)樣品的時(shí)候，應(yīng)選用同試樣中所測(cè)組分量值相靠近的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，并用同樣的分析條件以及方法來(lái)分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。同時(shí)要根據(jù)獲取的測(cè)定值實(shí)行線性回歸分析，將線性回歸的方程求出，在確定好線性關(guān)系之后，才能夠在回歸方程當(dāng)中融人試樣測(cè)得值，這樣就可將試樣中所測(cè)組分求出。在儀器的分析當(dāng)中，常常采用這樣的方法。值得注意的是，在對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行校準(zhǔn)的時(shí)候，不能僅用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品，這樣很難評(píng)估最終結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。另外，在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)線進(jìn)行制作的時(shí)候，有人會(huì)強(qiáng)制性的讓標(biāo)準(zhǔn)曲線過(guò)原點(diǎn)，但在一定的濃度范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)曲線有很好的線性關(guān)系，只能代表濃度以及反映響應(yīng)值間有很好的相關(guān)性，并不代表其他因素不會(huì)對(duì)濃度產(chǎn)生影響。所以標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距不為零的情況也正常。

2.4校正空白

空白能夠?qū)z測(cè)方法的靈敏度和分析結(jié)果的精密度產(chǎn)生直接的影響，尤其會(huì)極大的影響純度分析以及微量和痕量分析。因此要清楚空白來(lái)源，并在第一時(shí)間將其控制和消除。當(dāng)前由于分析用水在儲(chǔ)存和輸送以及制備環(huán)節(jié)存在著漏洞，因此其中常有超標(biāo)的元素濃度，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)以下的情況：在實(shí)驗(yàn)傳遞中，樣品被玷污;相關(guān)人員在對(duì)試液進(jìn)行分析的時(shí)候，由于飄人灰塵，致使結(jié)果出現(xiàn)誤差等。而為了消除這些，可將工作方式改變，比如保持實(shí)驗(yàn)室的潔凈;檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的分析用水;確保專用分析樣品和試劑的器皿和工具。假如一些空白無(wú)法消除，那么要想辦法使其降低。特別是在痕量分析當(dāng)中，可用優(yōu)級(jí)純來(lái)取代分析純?cè)噭⒂靡患?jí)分析用水來(lái)取代二級(jí)分析用水，使空白值得以降低。需要注意的是，要想更好地將空白降低，要同時(shí)從分析用水和儀器、試劑和器皿等方面著手，才能夠達(dá)到更好的效果。在對(duì)試樣進(jìn)行分析的時(shí)候，要根據(jù)同樣的步驟做空白試驗(yàn)。而在有無(wú)試樣基體的不同情況下，空白的測(cè)定值也有所差異，所以要應(yīng)考慮基體對(duì)空白試驗(yàn)的影響。

2.5其它因素

在實(shí)行分析操作的時(shí)候，要特別注重一些細(xì)節(jié)問(wèn)題，比如在濃縮和蒸發(fā)以及溶解的過(guò)程中，要避免過(guò)高的溫度致使試液出現(xiàn)進(jìn)濺的情況;在滴定的時(shí)候，要避免滴定管漏液;避免儀器長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)工作，要在第一時(shí)間對(duì)其校準(zhǔn)，這樣才不會(huì)致使分析造成誤差;要根據(jù)相關(guān)的規(guī)定去檢定玻璃量器;定期地標(biāo)定好標(biāo)準(zhǔn)溶液，并檢定并且及時(shí)校準(zhǔn)分析儀器。所謂的校準(zhǔn)是校正儀器的靈敏度以及其線性關(guān)系，可用到標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)達(dá)到目的。而檢定指的是根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)全面性的評(píng)價(jià)和測(cè)量?jī)x器的檢測(cè)限以及重復(fù)性。

3。結(jié)語(yǔ)

化學(xué)分析有很多的環(huán)節(jié)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，都會(huì)對(duì)化學(xué)分析的結(jié)果以及質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，所以對(duì)化學(xué)分析過(guò)程中的任意環(huán)節(jié)都要強(qiáng)化質(zhì)量控制，只有這樣才能夠?qū)⒒瘜W(xué)分析質(zhì)量，獲得更強(qiáng)的可靠性、更高精確度的分析結(jié)果。