靈敏度(sensitivity)是指某方法對(duì)單位濃度或單位量待測(cè)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(duì)應(yīng)的待測(cè)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(gè)方法的靈敏度可因?qū)嶒?yàn)條件的變化而改變。在一定的實(shí)驗(yàn)條件下,靈敏度具有相對(duì)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(cè)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(cè)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年國際純粹和應(yīng)用化學(xué)會(huì)(IUPAC)通過的光譜化學(xué)中的名詞、符號(hào)、單位及其用法的規(guī)定,把能產(chǎn)生1%吸收的被測(cè)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(cè)量光程為1cm,待測(cè)物質(zhì)濃度為1mol/L,相對(duì)應(yīng)的待測(cè)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(duì)應(yīng)的濃度作為靈敏度。
氣相色譜中,靈敏度是指通過檢測(cè)器物質(zhì)的量變化時(shí),該物質(zhì)響應(yīng)值的變化率。不同組分量(Q)與對(duì)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(cè)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(jì)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(cè)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(cè)量靈敏度應(yīng)在檢測(cè)器的線性范圍內(nèi)進(jìn)行。其信號(hào)應(yīng)比檢測(cè)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(cè)器,它們的靈敏度可用式(2)計(jì)算。
(2)質(zhì)量型
FID、NPD等均是質(zhì)量型檢測(cè)器,它們的靈敏度可用式(3)計(jì)算。
△R hC1 60AC1C2
S = --------- = ---------------------- = ------------------ (3)
△m m/(Wh/2 C2) m
式中符號(hào)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(cè)器時(shí),每秒鐘所產(chǎn)生的電位或電量(庫侖)數(shù)。
測(cè)量靈敏度時(shí)的要求同濃度型。文章由華晨?jī)x器整理。
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