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靈敏度的定義與表示方法
更新時間:2012-09-25   點擊次數(shù):37966次

  靈敏度(sensitivity)是指某方法對單位濃度或單位量待測物質(zhì)變化所產(chǎn)生的響應(yīng)量的變化程度。它可以用儀器的響應(yīng)量或其他指示量與對應(yīng)的待測物質(zhì)的濃度或量之比來描述。如分光光度法常以校準(zhǔn)曲線的斜率度量靈敏度。一個方法的靈敏度可因?qū)嶒灄l件的變化而改變。在一定的實驗條件下,靈敏度具有相對的穩(wěn)定性。

  靈敏度的表示方法:
  通過校準(zhǔn)曲線可以把儀器響應(yīng)量與待測物質(zhì)的濃度或量定量地起來,用下式表示它的直線部分:
  A=kC+a
  式中:A—儀器響應(yīng)值;
     C一待測物質(zhì)的濃度;
     a—校準(zhǔn)曲線的截距;
     k一方法靈敏度,即校準(zhǔn)曲線的斜率。

  1975年純粹和應(yīng)用化學(xué)會(IUPAC)通過的光譜化學(xué)中的名詞、符號、單位及其用法的規(guī)定,把能產(chǎn)生1%吸收的被測元素濃度或含量定義為特征濃度(characteristic concentration)和特征含量(characteristic content),它們可用以比較低濃度或低含量區(qū)域校準(zhǔn)曲線的斜率。
  分光光度法中常用的摩爾吸光系數(shù)ε,系指當(dāng)測量光程為1cm,待測物質(zhì)濃度為1mol/L,相對應(yīng)的待測物質(zhì)的吸光度數(shù)。ε越大,方法的靈敏度越高。
  原子吸收中,以產(chǎn)生1%(即0.0044吸光度)吸收值相對應(yīng)的濃度作為靈敏度。
  氣相色譜中,靈敏度是指通過檢測器物質(zhì)的量變化時,該物質(zhì)響應(yīng)值的變化率。不同組分量(Q)與對應(yīng)響應(yīng)值(R),直線部分斜率即為靈敏度(S),見式(1):
                               △R
                      S = --------                 (1)
                               △Q
  檢測器按其響應(yīng)特征,可分為濃度型和質(zhì)量型兩類,前者Q為濃度(c),單位為后者Q為質(zhì)量流量(m),單位為g/s,因此,兩者靈敏度的具體計算式是不同的。

  (1)濃度型
                               △R                    hC1                    AC1C2F
                      S = ----------- = ----------------------- = ----------------            (2)
                              △QS           m/(Wh/2·C2·F)             m
                        
  式中:h—峰高(mm);
     Wh/2—半峰寬(mm);
     A—峰面積(mm 2);
     C1—記錄器或數(shù)據(jù)處理機(jī)靈敏度(mV/mm);
     C2—紙速倒數(shù)(min/mm);
     F一載氣流速(換算至檢測器溫度下之流速)(ml/min);
     m—樣品質(zhì)量(mg)。

  因氣體和液體的樣品濃度單位不同,故S值的單位、含義等也略有不同。
  測量靈敏度應(yīng)在檢測器的線性范圍內(nèi)進(jìn)行。其信號應(yīng)比檢測限大10-100倍,或在相同的條件下比噪聲大20-200倍。
  TCD、ECD等均是濃度型檢測器,它們的靈敏度可用式(2)計算。
 ?。?)質(zhì)量型
  FID、NPD等均是質(zhì)量型檢測器,它們的靈敏度可用式(3)計算。
                            △R            hC1            60AC1C2
                      S = --------- = ---------------------- = ------------------               (3)
                            △m     m/(Wh/2·C2)            m

  式中符號意義同前,St的單位為mV·s/g或C/g,即有l(wèi)g樣品通過檢測器時,每秒鐘所產(chǎn)生的電位或電量(庫侖)數(shù)。
  測量靈敏度時的要求同濃度型。文章由華晨儀器整理。

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