对ICP-MS的检出限与定量限的正确理解

  ICP-MS比任何其他多元素分析技术具有更高的灵敏度和更低的仪器检出限。不过,我们在使用化学数据时,对所提供的仪器检出限应有完全的了解。

  在ICP技术中,仪器检出限通常定义为一个空白溶液(通常为1mol/L硝酸,大约是5%左右的硝酸))所产生的信号的11次测定值的3倍标准偏差所对应的分析物的浓度值。有时候,在测定每一元素的仪器检出限时需对该元素进行仪器条件最佳化,以获得最佳数据。显然,这些条件与常规分析所用的条件有很大差异。在日常分析中,使用的是折中条件,而且被分析的溶液也更复杂。此外,即使在空白测量遵循正常高斯分布的理想条件下,3倍标准偏差的检出限也只能表示定性分析的下限。在此水平下的测定误差无法计量。可见,仪器检出限在比较不同仪器的分析性能时是有用的,但并不能给分析者提供样品实际可测量的最低下限的信息。

  美国化学会环境改善委员会提议以10倍的标准偏差为一个适宜的定量分析下限的估计值。并被命名为“定量限”(LOQ)。在这个信号水平下测量的理想误差是10%的相对值(1倍标准偏差)。另外,有两个因素要影响LOQ数据。

  (1)空白的标准差的大小与基体有关。ICP-MS的特点是背景计数率很低,受样品成分的影响不大,但是最终酸介质的成分,以及试剂空白溶液中的污染物的量都会使某些元素的LOQ显著增大。

  (2)仪器的LOQ并没有考虑溶解样品时所引入的稀释因素。对于ICP-MS分析而言,这种局限尤为重要。因为ICP-MS对高的TDS的承受力比较差,最终溶液的TDS一般应低于0.1%。对于大多数分解方法来说,都必须有几个数量级的稀释因素,因此,样品的LOQ变差。

  在实际工作中,给出特定分解方法的LOQ是很有用的。这种由试剂空白溶液的10倍标准偏差计算得到的并以样品中浓度表示的LOQ考虑到了所用的稀释因素。在实际分析中以这种测量方式测量到的LOQ是表示样品定量分析下限的一个很好的指标,尽管接近LOQ的测量误差一般均介于15%-35%,而不是理想统计所预测的10%。