检测限的计算方法

检测限的计算方法

检测限的计算方法是分析化学中评估仪器与方法灵敏度的关键环节，其核心在于量化检测系统可靠识别目标物质的最低浓度或量。常用计算方式包括"3倍信噪比法"（即信号强度为噪声3倍时对应的浓度）和"空白标准偏差法"（通过多次测定空白样品的标准偏差结合校正曲线斜率推导）。为确保计算准确性，需严格进行计量校准——包括仪器灵敏度校准（如光谱仪波长精度、色谱仪基线稳定性）、标准物质溯源（使用有证参考物质）及环境干扰控制（如温度、湿度恒定），从而保证检测限计算结果真实反映分析方法在实际检测中的最低检出能力。

仪器校验虽然全国自然科学名词审定委员会公布的《化学名词》中并未规定“检测限（detectability）”一词，但实际上该词也在广泛的应用。检测限的计算方法通常基于《分析术语纲要》1997年通过的"minimum detectability"（9.2.4.4）定义——即流动相中样品组分在检测器上产生两倍基线噪声信号时相当的浓度或质量流量，这一概念虽被广泛应用，但检测限的具体计算还需依据不同分析方法（如3倍信噪比法或空白标准偏差法）并通过仪器校验确保检测器灵敏度与基线噪声测量的准确性。

（2）式中D为最小检测限；N为噪声；S为灵敏度。此定义与文献中“检测限”、文献[29]中“检测器检测限”的定义几乎完全相同，可视作同一概念。而比较式（1）、式（2）可知，式（1）中k=2时即得到式（2），可见，IUPAC规定的“minimum detectability”实际上是“检出限”的另外一种提法。

计算方法

国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)对检出限（LOD）作如下规定：

“检出限以浓度（或质量）表示，是指由特定的分析步骤能够合理地检测出的最小分析信号xL求得的最低浓度cL（或质量 qL）”。表达式：# c_{L}（或q_{L}）=（X_{L}-ar{X}_{b})/m=KS_{b}/m # -----上述为源代码

式中：

Xb平均：空白多次测得信号的平均值；

m：分析校准曲线在低浓度的斜率

SD：空白多次测得信号的标准偏差；

K：根据一定置信水平确定的系数，为了评估xb和Sb，实验次数必须至少20次。

1975年，IUPAC建议对光谱化学分析法取K=3。由于低浓度水平的测量误差可能不遵从正态分布，且空白的测定次数有限，因而与K=3相应的置信水平大约为90%。

此外，尚有将K取为4、4．6、5及6的建议。虽然全国自然科学名词审定委员会公布的《化学名词》中并未规定“检测限（detectability）”一词，但实际上该词也在广泛的应用。

1997年通过的《分析术语纲要》没有单独定义“detectability”，但有“minimum detectability”（9.2.4.4），其定义为流动相中样品组分在检测器上产生两倍基线噪声信号时相当的浓度或质量流量，即

（2）式中D为最小检测限；N为噪声；S为灵敏度。

此定义与文献中“检测限”、文献[29]中“检测器检测限”的定义几乎完全相同，可视作同一概念。而比较式（1）、式（2）可知，式（1）中k=2时即得到式（2），可见，IUPAC规定的“minimum detectability”实际上是“检出限”的另外一种提法。