質量控制圖在土壤鎳含量測定中的應用

黃肖鳳，蘇瑞花，黃 雪，吳學貴，王一晨

(海南威爾檢測技術有限公司，海南 澄邁 571924)

質量控制是用現代科學管理技術和數理統計方法來控制分析實驗室的質量，把分析誤差控制在允許限度內，保證分析結果有一定的精密度和正確度，使分析數據在給定的置信水平內有把握能達到所要求的質量。在檢測過程中，分析物檢測值的波動是不可避免的，它是人、機、料、法、環、測等基本因素的波動綜合影響所致。在GB/T 27025-2008《檢測和校準實驗室認可準則》5.9.2中明確要求“應分析質量控制的數據，當發現質量控制數據將要超出預先確定的判據時，應采取有計劃的措施來糾正出現的問題，并防止報告錯誤的結果”[1]，實驗室質量控制方式一般采用實驗室間質量控制和實驗室內部質量控制。實驗室內部質量控制是最簡單易行的一種方式，能夠及時反應實驗室內部檢測結果的準確性及穩定性，是質量控制的基礎和核心。而質量控制圖是內部質量控制的關鍵質控手段，它是對分析過程實施質量控制的一種重要、有效、簡單的工具，規范地制作質量控制圖可以及時判斷分析過程的異常情況[2]。

質量控制圖的原理建立基于概率統計的3σ原則，過程波動具有統計規律性。隨機誤差具有一定的分布規律，當過程受控時沒有系統誤差，根據中心極限原理，這些誤差的總和，即總體質量特性服從正態分布，大多數值集中在以為中心位置，越往邊緣個體數越少。在正態分布±3σ范圍內，即樣品特征值出現在此范圍的概率為99.73%，當數據出現±3σ范圍以外，根據小概率事件實際不可能發生原理，即認為已出現失控，如果分析測試過程是處于受控狀態，則認為樣品特征值一定落于正負3σ范圍內。GB/T 4091-2001給出了8個判異準則[3-4]，見表1。

本文以土壤中的鎳含量測定為例子，介紹質量控制圖在實驗室內部質量控制中的應用。

表1 可查明原因的檢測

1 實 驗

1.1 儀器和試劑

1.1.1 儀 器

ICE 3500原子吸收光譜儀，熱電(上海)儀器有限公司；AB204-S電子天平，梅特勒-托利多儀器上海有限公司；DS24-45F電熱板，天津市萊玻特瑞儀器設備有限公司；Milli-QA10超純水機，密理博(上海)貿易有限公司。

1.1.2 試 劑

硝酸(65%)，德國的默克密理博品牌；鹽酸(優級純)，廣州牌化學試劑；高氯酸(優級純)，科密歐試劑；氫氟酸(優級純)，科密歐試劑；純水由Milli-QA10制備；鎳標準溶液(1000 μg/mL)，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；

鎳標準使用液(10 μg/mL)：取鎳標準溶液(1000 μg/mL)0.25 mL于25 mL容量瓶中，用0.5%硝酸定容至標線，搖勻，置存于聚乙烯中；

土壤質控樣(編號GBW07407，標準值：(276±15)mg/kg)，地球物理地球化學勘查研究所。

1.2 儀器分析條件

表2 火焰原子吸收分光光度法測定鎳的儀器條件

1.3 實驗步驟[5]

1.3.1 電熱板消解法

稱取適量試樣于50 mL聚四氟乙烯坩堝中，用水潤濕后加入10 mL鹽酸，于電熱板上100 ℃加熱，使樣品初步分解，待消解液蒸發至約3 mL時，加入9 mL硝酸，加蓋加熱至無明顯顆粒，加入6 mL氫氟酸，開蓋，于120 ℃加熱飛硅30 min，稍冷，加入1 mL高氯酸，于150 ℃加熱冒白煙，加熱時經常搖動坩堝。若坩堝璧上有黑色物質，加入1 mL高氯酸加蓋繼續加熱至黑色碳化物消失，再開蓋，加熱趕酸至內容物呈不流動的液珠狀。加入6 mL硝酸溶液(1+99)，溫熱溶解可溶性殘渣，全部轉移至50 mL容量瓶中，用硝酸溶液(1+99)定容至標線，搖勻，保存在聚乙烯瓶中，靜置，取上清液上機測定。

1.3.2 標準曲線的繪制

分別取0.00、0.25、0.50、1.00、2.00、2.50 mL鎳標準使用液于25 mL容量瓶用0.5%硝酸溶液稀釋到標線。

最終土壤中的鎳質量分數為：

式中：W——土壤中鎳的質量分數，mg/kg

C1——試樣中元素的質量濃度，mg/L

C0——空白試樣中元素的質量濃度，mg/L

M——土壤樣品的稱樣量，g

2 結果與討論

2.1 空白試樣

在每一批的分析過程中處理兩個空白試樣，測得的空白試樣值為0。

2.2 標準曲線

每次分析時都繪制新的鎳標準曲線，其相關系數≥0.999，滿足檢測要求。

2.3 土壤鎳的檢測結果

22次測量的質控樣品GBW07407土壤鎳的檢測結果見表3。

表3 土壤鎳的檢測結果(n=22)

已知GBW07407質控樣品的鎳值為(276±15)mg/kg，由表3可得測的22組數據中鎳的總算數平均值CL為277 mg/kg，準確度符合要求。

2.4 質控圖的繪制[6]

圖1 土壤質控樣質量控制圖

從圖1可以看出，土壤質控樣品GBW07407鎳的測定結果質量控制圖符合表1判異準則要求，22組數據的檢測值全部落在控制線以內。但第20組的數據位于上警告線之上，表明這次的檢測過程存在失控的傾向，需進行全過程分析，查明原因，采取預防措施，避免檢測過程失控，但這次的檢測結果可以保留。

22組數據整體表明檢測過程中隨機誤差較小，檢測數據在合理的范圍內波動，質量控制圖可靠，整個過程處于受控狀態，因此可采用此質量質控圖對土壤中鎳含量的測定過程進行質量監控。

3 結 論

為了加強實驗室日常的檢測質量控制，提高檢測工作的準確性，通過繪制質量控制圖對檢測數據進行趨勢分析是一種較直接的方法。通過質量控制圖可以發現一段時間內檢測過程是否在質量控制范圍內，當出現失控傾向或失控情況，根據實驗所涉及的人、機、料、法、環、測等各要素展開分析，及時查明原因，采取相應的糾正措施，以確保檢測結果的準確性，有效提高實驗室質量管理水平和分析能力。