分析天平的使用與稱量培訓(xùn)

1、內(nèi)部培訓(xùn),,16/12/7,培訓(xùn)內(nèi)容,1.分析天平的使用與稱量2.有效數(shù)字與數(shù)字修約2.檢出限的計(jì)算和報(bào)告書相關(guān)要求,第一部分,分析天平的使用與稱量,分析天平的使用前準(zhǔn)備1,分析天平使用前準(zhǔn)備2,1.量程選擇與切換：0.1mg;0.01mg;0.001mg。2.取樣量應(yīng)盡量減小稱量引入的不確定度：15mg(0.1mg) UREL=0.82%8mg(0.01mg) UREL=0.16%15mg(0.01mg) UREL=0.0

2、9%30mg(0.01mg) UREL=0.041%3.天平的檢查與量器的選擇：天平應(yīng)潔凈(毛刷、綢布、無水乙醇)、水平、零點(diǎn)歸零；適宜的量瓶(推薦25、50、100ml)或稱量管。,天平的使用,1.天平自檢：自校準(zhǔn)與外部校準(zhǔn)，臨用前建議自檢。天平AL-204每天自校準(zhǔn)。砝碼不許手觸碰。搬運(yùn)需校正。2.減量法與增量法的選擇：減量法能連續(xù)稱量若干樣品；需準(zhǔn)確稱量的供試品，常用增量法。3.稱量腐蝕、揮發(fā)性物品：量瓶封緊，盡量快速稱量

3、，注意不要灑落污染天平及天平臺(tái)。4.同一試驗(yàn)應(yīng)在同一天平上稱量，以免產(chǎn)生稱量誤差。5.帶靜電物品的稱量：電子天平應(yīng)使用靜電阱或除靜電裝置。6.電子天平不能稱量磁性物品。,電子天平的使用步驟,1.查看水平，電源，開啟顯示器。2.校準(zhǔn)。3.調(diào)零。4.稱量。樣品位置。手套、口罩，天平外稱量。等待時(shí)關(guān)閉天平門。注意不過載。5.稱量完畢，調(diào)零或關(guān)機(jī)。,操作錯(cuò)誤,稱量紙,1.材質(zhì)一般為硫酸紙，是天平在稱某些固體樣品或粉劑樣品時(shí)專門使用

4、的紙張，可以用來避免稱量的物質(zhì)對(duì)天平造成損害，也可以減少稱量物質(zhì)在稱量過程中的損耗，減少實(shí)驗(yàn)誤差。2.規(guī)格：7.5cm×7.5cm；10cm×10cm不等3.優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)地堅(jiān)實(shí)、密致而稍微透明，具有對(duì)油脂和水的滲透抵抗力強(qiáng)，不透氣。重量輕，天平負(fù)荷小。4. 缺點(diǎn)：只能減重稱量；只能稱取固體；解決不了靜電干擾問題，易灑落；不能重復(fù)使用。,稱量舟,優(yōu)點(diǎn)：有些樣品帶靜電；有些樣品轉(zhuǎn)移時(shí)粉末易隨溶劑往上蔓延。玻璃稱量舟能夠

5、較好的解決這類問題，使樣品轉(zhuǎn)移時(shí)不受損失，能穩(wěn)定地樣品轉(zhuǎn)移。 塑料材質(zhì)的稱量舟，對(duì)于有些樣品會(huì)有吸附，所以不用來直接稱量，只用來取樣。塑料材質(zhì)一般一次性使用。,,,稱量舟的優(yōu)勢,稱量需三種器具,稱量需兩種器具,稱量舟,1. 小稱量舟：適用于十萬分之一天平稱量毫克級(jí)樣品，定量轉(zhuǎn)移適用于10mL以上的容量瓶，且稱量舟的漏斗頸口在容量瓶的磨口處以下，不會(huì)粘樣品。2. 中號(hào)或大號(hào)稱量舟：適于測卡氏水分等分析方法稱樣用，推薦使用。勺或稱

6、量紙稱量樣品易灑到內(nèi)壁上。缺點(diǎn)：對(duì)于易吸潮樣品，易結(jié)塊。玻璃稱量舟內(nèi)部不易清洗干凈。,稱量勺,稱量勺,1.材質(zhì)多樣，規(guī)格多樣，可按需使用。對(duì)于粘稠樣品為首選稱量器具。2. 可重復(fù)使用，鋼勺難發(fā)生交叉污染。塑料材質(zhì)推薦一次性使用。3. 環(huán)境濕度低時(shí)易起靜電，使稱量樣品飄散，此時(shí)應(yīng)與除靜電裝置配合使用。4.注意交叉污染，根據(jù)樣品性質(zhì)選擇藥勺材質(zhì)。,其他稱量器具,1.滴管2.注射器3.稱量瓶4.玻璃棒……,第二部分,1.有效

7、數(shù)字 2.數(shù)值修約 3.稱量應(yīng)注意的有效數(shù)字原則 4.相關(guān)函數(shù),有效數(shù)字和數(shù)值修約相關(guān)法規(guī),國標(biāo)：GB/T 8170-2008 數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定中國藥典2015版四部：凡例二十五條。,有效數(shù)字與數(shù)字修約的意義,準(zhǔn)確的分析結(jié)果=準(zhǔn)確的測量+正確的記錄與計(jì)算正確的記錄與計(jì)算：正確地記錄有效數(shù)字的位數(shù)，計(jì)算時(shí)合理地進(jìn)行數(shù)值修約。,有效數(shù)字的定義,有效數(shù)字系指在操作中所能實(shí)際測量得到的有實(shí)際意義的數(shù)值。它

8、是由準(zhǔn)確數(shù)字和最后一位或二位可疑數(shù)字組成。通常我們把通過直接讀取獲得的數(shù)字叫做準(zhǔn)確數(shù)字，把通過估讀獲得的數(shù)字叫做可疑數(shù)字。用50ml的滴定管滴定，滴定體積為23.45ml2ml量筒，最小刻度0.02ml，讀數(shù)1.012ml。,有效數(shù)字的位數(shù),數(shù)據(jù)的位數(shù)不僅表示數(shù)量的大小，也反映出測量的精密程度。試驗(yàn)結(jié)果在運(yùn)算過程中，可比規(guī)定的有效數(shù)字多保留一位數(shù)，而后根據(jù)有效數(shù)字的修約規(guī)則進(jìn)舍至規(guī)定有效位。計(jì)算所得的最后數(shù)值或測定讀數(shù)均可按有效

9、數(shù)字的修約規(guī)則進(jìn)舍至規(guī)定有效位，取此數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的限度值比較，以判斷是否符合規(guī)定的限度。,有效數(shù)字的位數(shù),1.有效數(shù)字位數(shù)的確定方法：從該數(shù)左方第一個(gè)非零數(shù)字算起到最末一個(gè)數(shù)字（包括零）的個(gè)數(shù)，它與小數(shù)點(diǎn)的位置無關(guān)?！扒傲悴凰愫罅闼恪崩?：7.652、76.52 、2.490、10.00例2：32000、320，3.2，0.322.有效數(shù)字的首位數(shù)字為8或9時(shí)，其有效數(shù)可以多計(jì)一位。例如85%與115%，都可以看成是三位有效位

10、數(shù)，99.0%與101.0%都可以看成是四位有效數(shù)字。,數(shù)值修約相關(guān)定義,數(shù)值修約：對(duì)擬修約數(shù)值中超出需要保留位數(shù)的舍棄，根據(jù)舍棄數(shù)來保留最后一位或最后幾位數(shù)。修約間隔：修約值的最小數(shù)值單位。屬于確定修約保留位數(shù)的一種方式。修約間隔的數(shù)值一經(jīng)確定，修約值即為該數(shù)值的整數(shù)倍。如：指定修約間隔為0.1，修約值即應(yīng)在0.1的整數(shù)倍中取，即數(shù)值修約至小數(shù)點(diǎn)后一位。,修約規(guī)則1：四舍六入五留雙,1.當(dāng)尾數(shù)小于或等于4時(shí)，直接將尾數(shù)舍去。2.

11、當(dāng)尾數(shù)大于或等于6時(shí)將尾數(shù)舍去向前一位進(jìn)位。3.當(dāng)尾數(shù)為5，而尾數(shù)后面的數(shù)字均為0時(shí)，應(yīng)看尾數(shù)“5”的前一位：若前一位數(shù)字此時(shí)為奇數(shù)，就應(yīng)向前進(jìn)一位；若前一位數(shù)字此時(shí)為偶數(shù)，則應(yīng)將尾數(shù)舍去。數(shù)字“0”在此時(shí)應(yīng)被視為偶數(shù)。4.負(fù)數(shù)修約時(shí)，先按絕對(duì)值對(duì)數(shù)值進(jìn)行修約，再加負(fù)號(hào)。,修約到小數(shù)點(diǎn)后2 位：10.2731——10.2716.7777——16.78 12.6450——12.6418.2750——18.2812.7350—

12、—12.74 21.845000——21.84-0.0325—— -0.03-0.365—— -0.36,修約規(guī)則1：四舍六入五留雙,例子：15.4546，修約間隔為1。正確做法：15.4546→15錯(cuò)誤做法：15.4546→15.455→15.46→15.5→16,修約規(guī)則2：不允許連續(xù)修約,修約規(guī)則2：不允許連續(xù)修約,隱蔽的連續(xù)修約：香菇菌多糖片：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定總糖應(yīng)不少于40.0%。多糖應(yīng)不少于標(biāo)示量的30%，單糖不得過標(biāo)示

13、量的10%。樣品測定結(jié)果：單糖8.6%→9%； 總糖：51.3%多糖計(jì)算方式1：51.3%-8.6%=42.7%=43%多糖計(jì)算方式2：51.3%-9%=42.3%=42%哪個(gè)正確？？其他類似情況？？,修約規(guī)則2：不允許連續(xù)修約,隱蔽的連續(xù)修約：含量測定：限度要求90.0%～110.0%樣品1：96.3592%→96.36%樣品2：96.5437%→96.54%平均值：96.45%→96.4%

14、如一步修約或多保留一位有效數(shù)字：（96.3592%+ 96.5437%)/2=96.451%=96.5%（96.359%+ 96.544%)/2=96.452%=96.5%,有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則,1.先修約后計(jì)算50.1+1.45+0.5812=50.1+1.4+0.6=52.12.先計(jì)算后修約：常用，如計(jì)算器，Excel。50.1+1.45+0.5812=50.1+1.45+0.5812=52.1312≈52.1如用計(jì)算器

15、或軟件進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)將結(jié)果經(jīng)修約后再記錄下來。工作站給出的數(shù)據(jù)，可按有效數(shù)字修約原則修約后判定。,只進(jìn)不舍：1.相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)、相對(duì)平均偏差等2.檢出限、定量限3.不溶性微粒4.不確定度計(jì)算結(jié)果,修約規(guī)則3：例外情況,Excel計(jì)算表格：1. 只進(jìn)不舍函數(shù)。Roundup(A,1):進(jìn)位修約至小數(shù)點(diǎn)后一位。Roundup(0.002,1)=0.1Roundup(0.322,1)=0.4Ceiling(A,10

16、0):向上取整至100位。Ceiling(44880,100)=449002. Round(A,1):四舍五入修約至小數(shù)點(diǎn)后一位Round(0.002,1)=0.0,修約計(jì)算：相關(guān)函數(shù),四舍六入五成雙-EXCEL Visual Basic計(jì)算模塊1.按ALT+F11或選擇工具→宏→Visual Basic 編輯器，選擇Thisworkbook-插入-模塊；2.將下面代碼拷貝進(jìn)去Function TranValue(rng A

17、s Double, number As Integer) As Double TranValue = Round(rng, number)End Function3.在Excel表格中直接使用公式：tranvalue(A,1)：四舍六入五成雙至小數(shù)點(diǎn)后一位。,修約計(jì)算：相關(guān)模塊,與有效數(shù)字相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,■試驗(yàn)中供試品的稱量1.稱?。壕_度根據(jù)數(shù)值修約原則和有效數(shù)位來確定稱取0.1g→稱取重量可為0.06～0.14g；

18、稱取2g→稱取重量可為1.5～2.5g；稱取2.0g→稱取重量可為1.95～2.05g；稱取2.00g→稱取重量可為1.995～2.005g；2.精密稱定：重量應(yīng)準(zhǔn)確到所取重量的0.1%，天平選擇。3.精密量?。菏褂梅蠂覙?biāo)準(zhǔn)的單標(biāo)線移液管。4.稱定或量?。褐亓?容量)應(yīng)準(zhǔn)確到所取重量(容量)的1%,與有效數(shù)字相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,■試驗(yàn)中供試品的稱量5.取用量為“約XX”時(shí)，系指取用量不得超過規(guī)定量的100%±10

19、%。6.取用量未做具體規(guī)定時(shí)，應(yīng)根據(jù)數(shù)值的有效數(shù)位選用與之相應(yīng)的量具。 5ml→5～10ml量筒 5.0ml→5～10ml刻度吸管 5.00ml→5ml移液管,第三部分,1.檢出限的定義2.檢出限的計(jì)算方式3.報(bào)告書出具的檢測限及其計(jì)算相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 27415-2013 分析方法檢出限和定量限的評(píng)估,IUPAC給出的檢測限定義,IUPAC：國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)檢出限(detection

20、limit)：檢出限以濃度(或質(zhì)量)表示，指由特定的分析方法能夠合理地檢測出的最小分析信號(hào)xL求得的最低濃度cL(或質(zhì)量qL)別名：檢測限，最低檢出濃度等等。定量限：一般設(shè)定為檢出限的2到5倍，實(shí)際工作中大多采用3倍或3.3倍。,檢出限的表達(dá)式,xL→最小分析信號(hào)m→校準(zhǔn)曲線在低濃度范圍內(nèi)的斜率b→空白平均值(一般測定至少20次)Sb→空白標(biāo)準(zhǔn)偏差k→檢出限計(jì)算標(biāo)準(zhǔn),IUPAC建議取k=3,ICH建議取3.3。實(shí)際工作中k的

21、取值范圍可從2到4。定量限，也稱報(bào)告限，k=10。,關(guān)于空白,AMC(分析方法委員會(huì))推薦真實(shí)空白,但在實(shí)際分析中，它有時(shí)很難得到?？瞻鬃詈脼榱銤舛葮悠罚灿杏迷噭┛瞻椎?。許多分析工作者使用試劑空白或接近空白。以紫外比色法為例，試劑空白一般采用以水對(duì)分光光度計(jì)調(diào)零后，按檢測方法測定的試劑空白。對(duì)于液相色譜，空白一般采用一段或幾段保留時(shí)間內(nèi)的平穩(wěn)基線作為空白。,檢出限的測量方法,1.目測法：非儀器方法檢出限的測定，如薄層色譜、比色法、

22、滴定法(帶指示劑)。2.信噪比法：適用于能顯示基線噪音的儀器分析方法，如色譜類儀器。3.基于偏差與斜率的方法：主要用于光譜法。儀器精度問題，“0”紫外、熒光、原吸。,檢出限的測量方法(續(xù)),4.標(biāo)準(zhǔn)曲線估算法：此法為對(duì)3的補(bǔ)充，IUPAC和歐盟推薦。利用分析方法校準(zhǔn)曲線的偏差特性來估算檢出限。復(fù)雜，一般用軟件計(jì)算，如MDL estimator。此法結(jié)果一般比3法測定值高。此方法的主要優(yōu)點(diǎn)就是適用于絕大部分間接校正的分析方法且不用單獨(dú)

23、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去獲得信號(hào)域推算到濃度域時(shí)用到的靈敏度。,利用標(biāo)準(zhǔn)曲線的統(tǒng)計(jì)特性得到空白的分布特點(diǎn)（y軸），在α=0.05置信度下確定臨界值，然后從信號(hào)域推算到濃度域（x軸），依然采用β=0.05置信度。,檢出限的測量方法(續(xù)),5.EPA法：MDL=3.143δ(δ重復(fù)測定7次)，δ為加標(biāo)樣品(低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，一般濃度約為估算檢出限的5倍)的測定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差。6.氣相色譜分析的最小檢測量系指檢測器恰能產(chǎn)生與噪聲相區(qū)別的響應(yīng)信號(hào)時(shí)所需進(jìn)入

24、色譜柱的物質(zhì)的最小量，一般認(rèn)為恰能辨別的響應(yīng)信號(hào)，最小應(yīng)為噪聲的二倍。 最小檢測濃度系指最小檢測量與進(jìn)樣量(體積)之比。 頂空進(jìn)樣法的檢出限。。。,檢測限的應(yīng)用-信噪比法,氣相、液相等色譜儀器，檢測限一般設(shè)定為3倍信噪比時(shí)的樣品進(jìn)樣量。即為原始定義的變更：,,實(shí)際上，3Snoise即為色譜系統(tǒng)規(guī)定的檢測限為3倍信噪比，也即我們獲得的最小分析信號(hào)(峰高或峰面積)。一般情況下，最小分析信號(hào)可以設(shè)定為Snoise的2到4倍。而在

25、理想情況下，分析信號(hào)與濃度的關(guān)系為A=m×c，則在最小分析信號(hào)時(shí)的樣品的濃度為3Snoise/m，單位一般為mg/ml等等，乘以此時(shí)的進(jìn)樣量(單位一般為μL)，即為樣品的檢測限。,檢測限的應(yīng)用-信噪比法(續(xù)),關(guān)于Snoise的計(jì)算目前，幾乎所有的色譜軟件均可自動(dòng)計(jì)算信噪比。但前提是必須由操作者設(shè)定空白范圍，也即基線范圍，尤其是樣品中有多個(gè)組分或者基線發(fā)生漂移時(shí)?；€范圍根據(jù)實(shí)際情況可設(shè)定一段或多段?；€設(shè)定范圍不合理，很容

26、易造成獲得的信噪比結(jié)果失真。,檢測限的應(yīng)用-偏差與斜率法,光譜類儀器檢測限采用信噪比法的困難⒈ 光譜分析軟件大都沒有信噪比計(jì)算功能。采用信噪比法測定檢測限經(jīng)常需要手動(dòng)測量信噪比，從而帶來較大偏差。⒉ 很多情況下尤其是采用紫外比色法測定樣品時(shí)，樣品檢測波長處的檢測信號(hào)常常不一定為峰或谷，難以確定信號(hào)峰值，就更談不上信噪比了。⒊ 紫外光譜峰一般較寬，跨度大，在濃度較低時(shí)，與基線(噪音)難以分辨，造成計(jì)算困難。,檢測限的應(yīng)用-偏差與斜率

27、法(續(xù)),光譜系統(tǒng)計(jì)算的一般方式光譜系統(tǒng)的檢出限測定一般都從原始的檢出限定義著手,通過多次(至少11次)測定樣品空白(或試劑空白)，獲得Snoise，并根據(jù)樣品測定的回歸曲線A=mc+f(一般f都趨近于零，理想情況為A=mc)獲得曲線斜率m，根據(jù)定義獲得樣品的檢出限(k一般設(shè)定為3)：,儀器檢出限與方法檢出限,1.檢出限除表征儀器或方法的靈敏度外,在檢測結(jié)果的判斷方面也十分重要 。 2.在檢驗(yàn)檢測低于分析方法檢出限的測量值,按“ 未

28、檢出 ”出具報(bào)告，并需要報(bào)告檢出限的量值。3.方法檢出限為分析方法可檢出的分析元素的最低濃度或含量，該過程包括樣品的全部處理和測定，即樣品的制備和測定。4.方法檢出限反映的是檢驗(yàn)方法的靈敏度，也是考核實(shí)驗(yàn)室、人員、方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。,方法檢出限與樣品檢出限,1.所內(nèi)要求檢驗(yàn)報(bào)告出具的檢出限,均為方法檢出限，而不是儀器檢出限。2.樣品檢出限：定義測量信號(hào)為空白溶液信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)偏差三倍時(shí)的樣品濃度。樣品檢出限與方法檢出限相關(guān)，并與基質(zhì)干擾、

29、空白波動(dòng)有關(guān)。不同類型基質(zhì)樣品，即使是相同方法會(huì)也有不同的樣品檢出限。3. 空白大小受環(huán)境對(duì)樣品的污染，試劑純度、水質(zhì)純度、容器的質(zhì)地及操作等因素的影響。4.只有當(dāng)空白含量為零時(shí)，樣品檢測限等于方法檢測限。痕量分析→室內(nèi)灰塵；農(nóng)藥殘留→室內(nèi)有機(jī)物墻壁涂料，排風(fēng)罩，其他污染源,方法檢出限的計(jì)算,簡易做法：將較低濃度(一般20倍信噪比以下，可適當(dāng)放寬)的標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)樣，做出儀器的檢出限，再根據(jù)樣品的處置方式和儀器的檢出限計(jì)算方法檢出限。

30、 如西地那非濃度10ng/ml標(biāo)準(zhǔn)品液質(zhì)進(jìn)樣2μl時(shí)，信噪比為80，則西地那非的儀器檢出限(S/N=3)為： 如樣品處置方法為0.5g→50ml，進(jìn)樣量2μl，則方法檢出限為;,,,,更準(zhǔn)確的方法檢出限的做法,根據(jù)無本底標(biāo)準(zhǔn)品的信噪比，配制添加檢出限3～5倍儀器的檢出限濃度的空白樣加標(biāo)，在不連續(xù)的3天內(nèi)做得數(shù)據(jù)十個(gè)，計(jì)算十個(gè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。乘以3即得檢出限，同時(shí)考查回收率(60%～120%)。,ISO11843數(shù)據(jù)

31、報(bào)送的要求,1.低于檢出限的，“未檢出”，同時(shí)報(bào)檢出限；2.檢出限與定量限之間的檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，不建議報(bào)送檢驗(yàn)結(jié)果。如果委托方要求報(bào)送檢測結(jié)果，應(yīng)在報(bào)送檢測結(jié)果的同時(shí)，提供檢出限和定量限。3.高于定量限的結(jié)果，直接報(bào)檢測數(shù)據(jù)，不必報(bào)檢出限與定量限。,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢出限與實(shí)際方法檢出限,1.標(biāo)準(zhǔn)≥實(shí)際：報(bào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢出限。2.標(biāo)準(zhǔn)＜實(shí)際：先變更儀器或優(yōu)化樣品處置方法，使實(shí)際方法檢出限達(dá)到或低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢出限，再出具報(bào)告。如果采用各種措施均