04第4章 质量保证与质量控制

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。样品制备采样过程分析过程计算过程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。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1％～2％。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MeaningMeasurementSystem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ISO9000－9004《质量管理与质量保证》系列标准，1994年重新修订为ISO9000－1994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。实验室内的误差分配实验室间的误差分配重现性Repeatability实验室间随机误差再现性Reproducibitity方法系统误差＋实验室间系统误差实验室内随机误差方法系统误差+单一实验室系统误差xjxTxijx2、误差的分配对同一样品分析时，第j个实验室的测量值xij实验室1i121,11......xx,xi222,12......xx,x实验室2……实验室jij2j,1j......xx,x......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sensitivity2、检出限limitofdetection3、空白值blankvalue4、测定限limitofdetermination5、最佳测定范围（线性范围）dynamicrange6、校准曲线calibrationcurve7、加标回收率recoverry8、干扰试验－选择性selectivity4.1.3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detectionlimit噪音信号的标准偏差的k倍(通常取3)所对应的待测物的浓度。3、空白值blankvalue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。背景噪音随机分布示意图00.010.020.030.040.05020406080时间信号强度检出限示意图背景噪音3倍噪音标准偏差未检出检出时间或测定次数检出限5、最佳测定范围（线性范围）dynamicrange待测物浓度或量与检测信号成直线关系的范围。4、测定限limitofdetermination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检出下限检出上限测定下限测定上限最佳测定范围适用范围….….………………………..………………………………0501001500123精密度％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calibrationcurve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－将标准溶液经过与试样相同的预处理后测得。0123456051015………….………..CxAx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。100加标量得量加标后测得量－试样测回收率％＝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P828、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P82～83什么是质量保证？qualityassurance,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QualityAssuranceAndcontruol(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质量保证QA健全实验室各项规章制度校正标准化仪器设备的维护保养测试人员的教育和训练质量控制QC分析测试方法要标准化与规范化—提供从样品采集和保存技术、定性定量测试方法到数据处理等统一的标准，并严格执行之。供实验室内和实验室间检验、校准仪器和评价新方法用。质量评定使用标准参考物质实验室内部评定控制图实验室之间对比联合测试统计分析通过质量评定和质量控制，使分析测试过程处在统计控制状态，把分析测试误差控制在允许限度内，保证数据达到要求的质量能力和经验是保证分析质量的首要条件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P84～85采样和样品制备测量过程样品数据质量评定合格/应用质量控制SRMSRM数据或QC样品QC样品数据技术标准SRM--标准参考物质(StandardReferenceMaterial)QC--质量控制(QualityControl)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①完整可靠的技术管理与质量管理制度；②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。③实验用水、试剂、器皿要纯净，符合分析要求。④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（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P88～89及P91表4－1（5）质控图(graphyofqualitycontrol)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测定结果上控制限UCL下控制限LCL上警告限UWL下警告限LWL3sx3sx2sx2sxsxsx…………………………………………………………………………下辅助线LAL上辅助线UAL中心线CLX控制图测定顺序/时间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。P914、实验室质量审核自学：了解实验室质量审核的内容和目的参考书：教材P934.2.3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P93～95自学：了解标准化操作程序的类别和内容参考书：教材P96表4－24.2.4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P984.3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