在分析化學中,特別是儀器分析實驗中,經(jīng)常用某物質(zhì)已校正的標準曲線來求相應(yīng)物質(zhì)的未知濃度。標準曲線通常是一條過原點的直線,被測組分含量可從標準曲線上求得。以分光光度計法為例,某特定波長的光經(jīng)過某物質(zhì),可以被該物質(zhì)吸收、反射等,并且其濃度(c)與吸光度(A)之間在一定濃度范圍內(nèi)符合朗伯-比爾定律。
但有時由于人為操作誤差、儀器系統(tǒng)不穩(wěn)定等因素,所有的實驗點往往不在同一條直線上,這就需要用數(shù)理統(tǒng)計方法找出各數(shù)據(jù)點誤差zui小的直線,對數(shù)據(jù)進行用zui小二乘法分析,求出回歸方程,然后繪制回歸曲線。標準曲線法和標準加入法是大家經(jīng)常會搞混的方法。簡而言之,標準曲線法適用于組成較為簡單的大批量式樣測定,操作比較簡單;標準加入法能有效消除集體不同造成的誤差,提高分析結(jié)果的準確性,但工作量大。
標準曲線法和標準加入法如何區(qū)分
1標準曲線法
也稱外標法或直接比較法,是一種簡便、快速的定量方法。
與分光光度分析中的標準曲線法相似,首先用欲測組分的標準樣品繪制標準曲線。
具體方法是:用標準樣品配制成不同濃度的標準系列,在與待測組分相同的色譜條件下,等體積準確進樣,測量各峰的峰面積或峰高,用峰面積或峰高對樣品濃度繪制標準曲線,此標準曲線應(yīng)是通過原點的直線。若標準曲線不通過原點,則說明存在系統(tǒng)誤差。標準曲線的斜率即為校正因子。
在測定樣品中的組分含量時,要用與繪制標準曲線*相同的色譜條件作出色譜圖,測量色譜峰面積或峰高,然后根據(jù)峰面積和峰高在標準曲線上直接查出注入色譜柱中樣品組分的濃度。
標準曲線法的優(yōu)點是:繪制好標準工作曲線后測定工作就變得相當簡單,可直接從標準工作曲線上讀出含量,因此特別適合于大量樣品的分析。
標準曲線法的缺點是:每次樣品分析的色譜條件(檢測器的響應(yīng)性能,柱溫,流動相流速及組成,進樣量,柱效等)很難*相同,因此容易出現(xiàn)較大誤差。此外,標準工作曲線繪制時,一般使用欲測組分的標準樣品(或已知準確含量的樣品),而實際樣品的組成卻千差萬別,因此必將給測量帶來一定的誤差
2標準加入法
是一種被廣泛使用的檢驗儀器準確度的測試方法。這種方法尤其適用于檢驗樣品中是否存在干擾物質(zhì)。
具體方法是:將一定量已知濃度的標準溶液加入待測樣品中,測定加入前后樣品的濃度。加入標準溶液后的濃度將比加入前的高,其增加的量應(yīng)等于加入的標準溶液中所含的待測物質(zhì)的量。如果樣品中存在干擾物質(zhì),則濃度的增加值將小于或大于理論值。
標準曲線法適用于標準曲線的基體和樣品的基體大致相同的情況,優(yōu)點是速度快,缺點是當樣品基體復(fù)雜時不正確。標準加入法可以有效克服上面所說的缺點,因為他是把樣品和標準混在一起同時測定的(“標準加入法”的叫法就是從這里來的),但他也有缺點就是速度很慢。標準曲線法可在樣品很多的時候使用,先做出曲線,然后從曲線上找點,那樣方便。而標準加入法,適合數(shù)量 少的時候用。
在制備標準曲線時,標準液濃度選擇一般應(yīng)能包括待測樣品的可能變異zui低與zui高值,一般可選擇5種濃度。濃度差距是成倍增加或等級增加,并應(yīng)與被測液同樣條件下顯色測定。
標準液的測定:在比色時,讀取光密度至少讀2-3次,求其平均值,以減少儀器不穩(wěn)定而產(chǎn)生的誤差。
案例分析:
配制兩個標液:一個是10ppb的鉛 一個是50ppb的鉛,來做標準曲線法和標準加入法的對比。
試驗一:我用50ppb的鉛 做了一條標準曲線 15 ,20,30,40,50做了一標準曲線,相關(guān)系數(shù)0.999,測量10ppb的鉛,得到的結(jié)果是11.2ppb;
試驗二:我用50ppb的鉛當成儲備液,把10ppb的鉛當成未知樣品,進行標準加入法測量,做了三個點,*個點加入10ppb,第二個點加入20ppb,第 三個點加入了30ppb,相關(guān)系數(shù)是0.9989,得到的blank(就是10ppb的樣品)結(jié)果是9.1ppb;
試驗三:我用50ppb的鉛當成儲備液,把10ppb的鉛當成未知樣品,進行標準加入法測量,做了五個點,*個點加入10ppb,第二個點加入20ppb,第三個點加入30ppb,第四個點加入40ppb,第五個點加入50ppb,相關(guān)系數(shù)是0.999,得到的blank(就是10ppb的樣品)結(jié)果是10.1ppb。
(備注:試驗一樣品取20微升,稀釋液10微升,基體改性劑5微升;試驗二和試驗三樣品取10微升,稀釋液取10微升,基體改性劑取5微升。)
疑問:
1.標準加入法和標準曲線法測同一個樣出現(xiàn)了三個不同的結(jié)果(9.1,10.1,11.2),是什么原因造成的?
2.標準加入法應(yīng)該至少做多少個點才比較合適?
是不是點越多越好?
3.標準加入法的相關(guān)系數(shù)是不是要一般要達到多少才可以出數(shù)據(jù)?不確定度如何評估?這幾個數(shù)據(jù)是不是都是正常的?
答疑:
試驗一:未將樣品濃度包含在標準曲線內(nèi),所以偏差大;
試驗二:三個濃度點,較少,結(jié)果偏差較大;
試驗三:結(jié)果準確度高。
標準加入法取的點數(shù)跟標準曲線法的一樣,都是要5個點(因為你是要出報告,需要很正規(guī)。在平常我們做實驗看看數(shù)據(jù),就不會用到那么多的點)。吸光度的值在0.2~0.之間,在石墨爐中吸光度還是不要太高,要不然曲線很容易彎。置信度的要求跟標準曲線法一樣,火焰R=0.999以上,石墨爐R=0.995以上。
順便說一下,標準加入法一定要用線性擬合。要用標準加入法要滿足三個條件,一是校正曲線必須是線性的。二,干擾是固定的,即干擾效應(yīng)的大小只取決于干擾組分的量。三,標準曲線取的點數(shù)多少,包括樣液本身,不過也有說是四點以上,有說是五點以上。
來源:實驗與分析
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