Лекция 6. Основные характеристики чувствительности

1. Коэффициент чувствительности S

Показывает, насколько сильно меняется сигнал при изменении концентрации. В случае, если градуировочная функция - прямая, коэффициент чувствительности

S = tg(a), где а - угол наклона прямой.

В общем же случае коэффициент чувствительности зависит от концентрации и вычисляется как производная аналитического сигнала по концентрации:

недостатки:
1) коэффициент чувствительности имеет размерность, его нельзя сопоставить для разных методов
2) не учитывает различие в воспроизводимости (высокий коэффициент чувствительности при низкой воспроизводимости бесполезен)

2. Предел обнаружения Cmin

Предел обнаружения Cmin - содержание, которое можно обнаружить с заданной достоверностью.
Необходимо "увидеть" сигнал определяемого вещества на фоне шумов, т.е. выяснить, значимо ли различие между сигналом фона и сигналом определяемого компонента.

Фоновый сигнал не подчиняется нормальному распределению. Он обычно принимается равным 3S₀

, где S₀ - дисперсия фонового сигнала, k - угловой коэффициент градуировочной прямой

3. Нижняя граница определяемых содержаний Сн

Нижняя граница определяемых содержаний Cн - содержание, которое можно определить с заданной точностью.

Всегда выполняется Сmin < Cн

Принимается, что Сн соответствует таким содержаниям, относительное стандартное отклонение определения которых Sr = 0.33

Рассмотрим зависимость стандартного отклонения от определяемой концентрации. В общем виде это линейно возрастающая функция S = ac + b, причем b > 0

Тогда Sr = a + b/c

Чтобы определить Сн, готовят ряд образцов с различным содержанием определяемого компонента, и каждый образец анализируется несколько раз, затем вычисляется Sr.

Для большинства методов Sr составляет 5-10%, для тестметодов - десятки процентов. Наивысший предел точности - сотые доли процента (гравиметрия, титриметрия, кулонометрия).

Например, как ответить на такой вопрос: можно ли прямым определением элемента-основы анализировать вещества с чистотой 99.9999%?

Другими словами, требуется определить, значимо ли различие между 99.9999 и 99.9990, вычисляем: Sr = 0.001/100 = 0.001%, таких методов не существует.

лекции читает А.В.Гармаш, химический факультет МГУ