加标回收率在实验中应用及注意事项

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[摘 要]阐述了加标回收率的类别，理论计算公式的使用条件和不足，推导出不同条件下加标回收率计算数学表达式。

[关键词]加标回收率 理论公式 数学表达式

中图分类号：TP69 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0217-01

加标回收率，指在没有被测物质的空白样品基质中或同一样品的子样中加入一定量的标准物质，按样品的处理步骤分析，将其测定结果扣除样品的测定值，得到的结果与理论值的比值。

1、分类

空白加标回收：在没有被测物质的空白样品基质中加入定量的标准物质，按样品的处理步骤分析，得到的结果与理论值的比值即为空白加标回收率。

样品加标回收：相同的样品取两份，其中一份加入定量的待测成分标准物质；两份同时按相同的分析步骤分析，加标的一份所得的结果减去未加标一份所得的结果，其差值同加入标准物质的理论值之比即为样品加标回收率。

加标回收率的测定， 是实验室内经常用以自控的一种质量控制技术，反映测试结果的准确度。当按照平行加标进行回收率测定时，所得结果既可以反映测试结果的准确度，也可判断其精密度。 对于它的计算方法， 给定了一个理论公式：

加标回收率=（加标试样测定值-试样测定值）÷加标量×100%。

2、理论公式

2.1 使用的前提条件

加标回收率[1]：“在测定样品的同时， 于同一样品的子样中加入一定量的标准物质进行测定， 将其测定结果扣除样品的测定值，以计算回收率。”因此，使用理论公式时应当满足以下2个条件：①同一样品的子样取样体积必须相等； ②各类子样的测定过程必须按相同的操作步骤进行。

2.2 使用的约束条件

加标回收率约束条件[2]：加标量不能过大，一般为待测物含量的0.5～2.0 倍， 且加标后的总含量不应超过方法的测定上限，加标物的浓度宜较高，加标物的体积应很小，一般以不超过原始试样体积的1%为好。

2.3 公式的不足之处

（1）文献中对公式中“加标量”一词的定义，均未准确给定，使其含义不是十分明确.从公式的分子上来看，加标量应为浓度单位；从公式的分母上来看，应为加入一定体积的标准溶液中所含标准物质的量值，为质量单位。

（2）若公式中的加标量为浓度单位，加标量并不是指标准溶液的浓度， 而应该是加标体积所含标准物质的量值除以试样体积（或除以试样体积与加标体积之和）所得的浓度值。在理论公式中并没有明确予以表现出来。

3、计算结果的表达方式

3.1 以浓度值计算加标回收率理论公式可以表示为

P=（C2-C1）/C3×100%.

式中：P为加标回收率；C1为试样浓度，即试样测定值，C1=m1（试样中的物质含量）/V1；C2为加标试样浓度，即加标试样测定值，C2=m2（加标试样中的物质含量）/V2；C3为加标量，C3=C0×V0/V1或C0×V0/（V1+V2）；V1为试样体积，V0为加标体积，V2为加标试样体积，V2=V1+V0；C0 为加标用标准溶液浓度，m0（加标标准溶液的物质含量）=C0・V0。

上述符号意义在下文中均相同。

（1）在加标体积不影响分析结果的情况下，即V2=V1时，

P=[（C2-C1）×V1]/（C0×V0）×100%

（2）在加标体积影响分析结果的情况下，即V2=V1+V0时，

P=[（C2-C1）×（V1+V0）]/（C0×V0）×100%.

3.2 以样品中所含物质的量值计算加标回收率

将理论公式中各项均理解为量值时，则可以避开加标体积带来的麻烦， 简明易懂，

计算方便， 实用性强.即

P=（m2-m1）/m×100%，或

P=（C2×V2-C1×V1）/C0×V0×100%

3.3以吸光度值计算加标回收率

本方法仅限于用光度法分析样品时使用. 在光度法分析过程中， 会用到校准曲线Y=bx+a，导出量值公式为：

x=（Y-a）/b，

由2.2节可知，当以物质量值计算加标回收率时，可导出

P=（Y2-Y1）/（b×C0×V0）×100%.

式中：Y2为加标试样的吸光度；Y1为试样的吸光度；b为校准曲线的斜率。

使用上述公式的前提条件为（Y1-Y0）>a.其中，Y0为空白试样的吸光度， a为校准曲线的截距。

4、影响情况

下列情况下，均可以采用公式（2）计算加标回收率。

（1）样品分析过程中有浓缩、蒸馏、蒸发或消解等可使溶液体积缩小的操作技术时，尽管因加标而增大了试样体积，但样品经处理后重新定容并不会对分析结果产生影响.比如采用酚二磺酸分光光度法分析水中的硝酸盐氮。

（2）样品分析过程中可以预先留出加标体积的项目，比如采用离子选择电极法分析水中的氟化物、重铬酸钾法分析水中的COD，钼酸铵法测定水中的氨氮，当样品取样量+加标样在总定容体积之内，对分析结果没有影响。

（3）当加标体积远小于试样体积时，可不考虑加标体积的影响.比如采用亚甲蓝分光光度法分析水中的阴离子表面活性， 红外分光光度法分析水中的石油类，取样体积比较大，而加标体积很小时， 加标体积引起的误差可以忽略不计。

5、注意事项

1、加标物的形态应和待测物的形态相同。

2、加标量应和样品中所含待测物的测量精密度控制在相同的范围内，一般情况下作如下规定：

（1）加标量应尽量与样品中待测物含量相等或相近，并应注意对样品容积的影响；

（2）当样品中待测物含量接近方法检出限时，加标量应控制在校准曲线的低浓度范围；

（3）在任何情况下加标量均不得大于待测物含量的3倍；

（4）加标后的测定值不应超出方法的测定上限的90%；

（5）当样品中待测物浓度高于校准曲线的中间浓度时，加标量应控制在待测物浓度的半量。

（6）由于加标样和样品的分析条件完全相同，其中干扰物质和不正确操作等因素所导致的效果相等。当以其测定结果的减差计算回收率时，常不能确切反映样品测定结果的实际效果。[1]

6、结论

（1）凡是可以用加标回收率来评价分析方法和测量系统准确度的分析项目， 其加标回收率的计算，应首先考虑采用以物质的量值法计算。

（2）凡是可以用分光光度法分析的项目，当试样与空白样的吸光度之差大于校准曲线的截距时，可直接用吸光度法来计算。

（3）在加标体积对加标试样测定值不产生影响的情况下，可以采用浓度法计算。

（4）当加标体积影响试样测定值（浓度值）时，应恪守理论公式使用的约束条件，否则将会出现较大的误差。

参考文献

[1] 《水和废水监测分析方法》（第四版）.国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会.北京：中国环境科学出版社，2002.p31.

[2] 《环境监测质量管理》吴邦灿，李国刚，邢冠华编著.北京：中国环境科学出版社，2011.p22.