分光光度法中加標(biāo)回收率計(jì)算方法的探討

趙嵩林

分光光度法中加標(biāo)回收率計(jì)算方法的探討

趙嵩林

1 分光光度法

分光光度法的定量依據(jù)是朗白—比爾定律，該方法具有較高的靈敏度、準(zhǔn)確度以及測(cè)定迅速等特點(diǎn)，因而在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 校準(zhǔn)曲線

校準(zhǔn)曲線是描述待測(cè)物質(zhì)濃度或質(zhì)量與所用測(cè)量?jī)x器的響應(yīng)信號(hào)之間定量關(guān)系的曲線，包括標(biāo)準(zhǔn)曲線和工作曲線。

一般情況下先繪制出校準(zhǔn)曲線，然后測(cè)定水樣（樣品）的吸光度值，在校準(zhǔn)曲線上查出水樣的含量。

在實(shí)際工作中，根據(jù)計(jì)算過程的方便性與否或相關(guān)規(guī)定會(huì)遇到以下三種不同的回歸曲線形式：

（1）以吸光度（A）為縱坐標(biāo)，所加標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)為橫坐標(biāo)，簡(jiǎn)稱體積回歸。

（2）以吸光度（A）為縱坐標(biāo)，所加標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，簡(jiǎn)稱濃度回歸。

（3）以吸光度（A）為縱坐標(biāo)，所加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量為橫坐標(biāo)，簡(jiǎn)稱質(zhì)量回歸。

下面對(duì)這三種回歸曲線的不同點(diǎn)和相互關(guān)系進(jìn)行討論。

假設(shè)某物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度為10.0mg/L，該校準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)系列體積為50ml，制作校準(zhǔn)曲線時(shí)，不同體積、濃度、質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)溶液得到如表1中吸光度值（已扣除空白值）。

求得以上三種不同形式下回歸曲線分別為：

（1）以吸光度（A）為縱坐標(biāo)，所加標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)為橫坐標(biāo)（圖1）。

（2）以吸光度（A）為縱坐標(biāo)，所加標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)（圖2）。

（3）以吸光度（A）為縱坐標(biāo)，所加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量為橫坐標(biāo)（圖3）。

表面上可以看出：曲線2的斜率b2是曲線1斜率b1的5倍；曲線3的斜率b3是曲線1的斜率b1的100倍；曲線2的斜率b2是曲線3的斜率b31/50；曲線1、曲線2、曲線3的截距相等。

式中：b1——以吸光度（A）為縱坐標(biāo)、所加標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)為橫坐標(biāo)回歸曲線的斜率；

b2——以吸光度（A）為縱坐標(biāo)、所加標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)回歸曲線的斜率；

b3——以吸光度（A）為縱坐標(biāo)、所加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量為橫坐標(biāo)回歸曲線的斜率；

ρ（標(biāo)）——標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（mg/L）；

V（系列）——校準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)系列體積（ml）。

由于回歸方程斜率和截距的確定是基于“最小二乘法”原理，自變量（x）——標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)、所加標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（mg/L）、所加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量（mg）之間恰恰相當(dāng)于以上定量關(guān)系的反函數(shù)；截距（a）因而不變。

表1 不同體積、濃度、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度值

3 加標(biāo)回收率

加標(biāo)回收率是水質(zhì)監(jiān)測(cè)過程中常用的一種準(zhǔn)確度控制方法，即在試樣中加入一定量被測(cè)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液，組成加標(biāo)試樣，分別測(cè)定試樣和加標(biāo)試樣中被測(cè)物質(zhì)的含量，兩者相減并與加入量（預(yù)期值）相比而得的百分率稱為加標(biāo)回收率。

4 分光光度法中的加標(biāo)回收率計(jì)算

4.1 加標(biāo)的幾種不同形式

在實(shí)際工作中常見到以下幾種加標(biāo)方式：

（1）水（試）樣體積小于標(biāo)準(zhǔn)系列體積，先取水樣再加標(biāo)液，然后用實(shí)驗(yàn)用水稀釋定容至標(biāo)準(zhǔn)系列體積。

（2）水樣體積等于標(biāo)準(zhǔn)系列體積，或水樣體積小于標(biāo)準(zhǔn)系列體積定容后再加標(biāo)液。

（3）當(dāng)遇到樣品中被測(cè)物質(zhì)含量較高，需要稀釋時(shí)，有以下兩種情況：①先取水樣再加標(biāo)液，然后用實(shí)驗(yàn)用水稀釋定容至標(biāo)準(zhǔn)系列體積。②水樣用實(shí)驗(yàn)用水稀釋至標(biāo)準(zhǔn)系列體積，再加標(biāo)液。

4.2 計(jì)算公式的推導(dǎo)

以下是傳統(tǒng)的計(jì)算方法：

由于校準(zhǔn)曲線回歸方式的不同（見上節(jié)），m（試樣）有以下三種計(jì)算公式：

將公式 （1）～（4）、（2）～（5）、（3）～（6） 分 別 帶 入 加 標(biāo) 回 收 率 =

5 結(jié)論

通過以上公式的推導(dǎo)過程可以看出：

（1）僅就計(jì)算加標(biāo)回收率而言，雖然加標(biāo)有幾種不同形式，但計(jì)算公式可以統(tǒng)一。

（2）該公式直觀、明了，便于計(jì)算。如在TU-1901上測(cè)定，曲線的斜率程序已直接算出，ρ（標(biāo)液）、V（加標(biāo)量）、V（標(biāo)準(zhǔn)系列）基本上都是整數(shù)，結(jié)果顯而易見。

（3）雖然該加標(biāo)回收率計(jì)算公式中V（試樣）沒有直接參與計(jì)算，但 V（試樣）直接影響A（試樣）的大小和加標(biāo)量的多少，加標(biāo)時(shí)也應(yīng)注意加標(biāo)量一般為樣品含量的0.5～2倍，加標(biāo)后的總濃度不應(yīng)超過方法的上線濃度值

河南省安陽水文水資源勘測(cè)局 455000）