紫外标准曲线法

标准发布后，崂应就立即组织培训团队，对标准发布稿进行了详细深入的研究和解读，并在第一时间举办了网络培训公开课——《固定污染源直读技术之紫外标准解读篇》，现将精华内容整理如下，与各位环保同仁分享交流！后附解决方案！崂应实力崂应作为“征求意见单位”之一，在紫外技术和相关产品研发领域深耕多年。早在2012年，崂应便携式紫外吸收法烟气分析设备就已经上市，并且技术水平已经十分成熟。2015年，崂应参与起草和验证的山东地标（DB37-T-2704-2015 和 DB37-T-2705-2015）发布并实施。2020年5月15日，崂应3023型 紫外差分烟气综合分析仪参与验证的两项国家环境保护标准（HJ1131-2020和HJ 1132-2020）也正式发布，并将于2020年8月15日起开始实施。 标准解读 本标准规定了测定固定污染源废气中氮氧化物的便携式紫外吸收法。本标准适用于固定污染源废气中氮氧化物的测定。氮氧化物：一氧化氮的方法检出限为 1mg/m3，测定下限为 4 mg/m3；二氧化氮的方法检出限为 2 mg/m3，测定下限为 8 mg/m3。——HJ 1132-2020本标准规定了测定固定污染源废气中二氧化硫的便携式紫外吸收法。本标准适用于固定污染源废气中二氧化硫的测定。二氧化硫：方法检出限为2 mg/m3，测定下限为8 mg/m3。——HJ1131-2020划重点：综合两项标准内容，对于二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮的方法检出限和测定下限都做出了明确的规定，其中测定结果是否小于测定下限应该予以重视:样品测定过程中“如发现二氧化氮浓度超过本方法测定下限，应中止测定，按照标准相关要求用二氧化氮标准气体校准仪器后，重新进行测定。”质量控制与质量保证中规定“当二氧化氮测定结果超过本方法测定下限时，也应对其进行示值误差、系统偏差检查或全系统示值误差检查。”质量控制与质量保证中规定“样品测定结果应处于仪器校准量程的 20%～100%之间，否则应重新选择校准量程，如测定结果小于测定下限，则不受本条限制。”结果计算时“二氧化氮测定结果小于测定下限的，二氧化氮相应的体积浓度、质量浓度都按零计。”综上所述 : 二氧化氮测定结果小于测定下限的，二氧化氮相应的体积浓度、质量浓度都按零计,对其零点校准、量程校准、零点漂移、量程漂移的检查都没有明确要求；二氧化氮测定结果超过测定下限时，对应以上的各项检查都要正常进行。 按仪器使用说明书，连接分析仪、采样管、导气管等，开启仪器电源，经仪器预热稳定后，按 HJ 1045 检查气密性，若检查不合格，应查漏和维护，直至检查合格。*标准内容划重点：气密性良好是现场样品测定结果准确的前提和保障，HJ1045上有关于气密性检查的详细步骤， 按仪器使用说明书，正确连接分析仪、采样管、导气管等，开启仪器电源，使仪器预热稳定，达到仪器工作条件；密封仪器采样管入口；启动仪器采样泵开始抽气，同时观察仪器气路中的压力传感器或流量传感器的显示值；当流量传感器显示进气流量接近 0 时，记录压力传感器显示的负压值并开始计时， 保持抽气 30 s，压力传感器负压下降应不超过 0.2 kPa，则气密性检查通过。整个检查过程需要观察流量、压力变化，并且需要计时，比较复杂，仪器上如有气密性检测功能，可以减少操作的复杂性 。校准所用标准气体的浓度值（进行多点校准时，为校准所用标准气体的最高浓度值），校准量程（以下用C.S.表示）应小于或等于仪器的满量程。*标准内容划重点：校准量程的选择并不是随意选择，标准有明确的条件要求：质量控制与质量保证中规定“样品测定结果应处于仪器校准量程的 20%～100%之间，否则应重新选择校准量程，如测定结果小于测定下限，则不受本条限制。”综上所述 : 校准量程并不是随意选择的，样品测定前，应该先了解工况，来选择合适的校准量程，测定后，还需要检查一下，样品测定结果应处于仪器校准量程的 20%～100%之间。 监测前，仪器充分预热后，将零气和校准气依次通入仪器中，使用气袋法或者钢瓶法进行校准。*标准内容划重点：其中的气袋法也是大家比较常用的方法，但是新标准里面规定气袋法使用是有条件限制的：二氧化硫：“充满后在 6 小时内使用。通入的标准气体的浓度应不超过100μmol/mol”；氮氧化物: “充满后在 3 小时内使用。通入的标准气体的浓度应不超过 50μmol/mol”。这在以往的其他标准里面基本没有提到过，所以大家要注意。把采样管插入采样点位，以仪器规定的采样流量连续自动采样，待仪器读数稳定后即可记录读数，每分钟保存一个均值，连续取样 5 min～15 min 测定数据的平均值可作为一个样 品测定值。*标准内容划重点：结果记录第一个要注意按分钟保存数据，第二个要注意连续取样，不能间断，第三个要注意时长5 min～15 min。 质量保证和质量控制中要求“仪器使用期间，每个月至少进行一次零点漂移、量程漂移检查，如仪器长期未使用（超过 1 个月），在下一次使用时应当进行一次零点漂移、量程漂移检查。”*标准内容划重点：零点漂移、量程漂移测定结果不满足标准要求时，测定结果无效，所以零点漂移和量程漂移的测定也很重要。标准指出仪器使用期间，每个月至少进行一次零点漂移、量程漂移检查，但是一旦出现零点漂移、量程漂移测定结果不满足标准要求时，影响是比较大的，所以建议大家有条件的增加零点漂移、量程漂移的频次。零点漂移和量程漂移其实做起来并不复杂，只需在样品测定前做零点校准、量程校准，和样品测定后通入零气稳定后以及全系统示值误差的检查时记录仪器示值，计算即可。标准状态（273 K，101.325 kPa）下干基废气中废气中的质量浓度二氧化硫的浓度计算结果保留至整数位，浓度≥1.00×103mg/m3时，保留三位有效数字氮氧化物浓度以二氧化氮计，计算结果保留至整数位，浓度≥1.00×103 mg/m3时，保留三位有效数字。二氧化氮测定结果小于测定下限的，其相应的体积浓度、质量浓度都按零计。*标准内容划重点：通过标准要求，我们知道结果表示是标准状态下干基废气中废气中的质量浓度，如果使用热湿法紫外仪器进行样品测定时，注意含湿量需要同步监测，并参与结果计算，换算到干基状态。除此之外，注意二氧化氮测定结果小于测定下限的，也就是小于8mg/m3，其相应的体积浓度、质量浓度都按零计。解决方案以上两种仪器都采用的是崂应自主研发的紫外差分核心模块，技术成熟，可根据客户需求灵活定制参数，极大地降低售后维护成本和时间。

专家信息　　王建平：教授级高级工程师，天祥集团(Intertek)中国市场事业部总经理，生态纺织品及检测技术专家，长期从事纺织品检测技术和标准化研究，现兼任全国纺织品标准化技术委员会基础分会副主任、全国体育用品标准化技术委员会委员、全国染料标准化技术委员会印染助剂分会副主任、中国纺织工程学会测试标准专业委员会副主任、中国纺织出版社编审委员会委员、中国塑料加工工业协会人造革合成革专业委员会理事会理事、上海市纺织工程学会理事、《纺织导报》、《纺织质量与标准》、《印染》等杂志专家委员会或编辑委员会委员等。　　杨萍：中国纺织工业协会检测中心副主任，AATCC/ASTM授权讲师。对国内外纺织品检测技术和相关标准的研究颇有造诣，组织翻译了多个国际纺织品检测标准，并组织制定了中国流行面料检测标准。从事检测工作多年，具有扎实的理论知识及丰富的实际经验，发表多篇纺织品标准与检测文章，参加多项国家级专项项目。　　《纺织服装周刊》：纺织品国家标准、国外标准有何异同?许多欧美纺织品质量标准高于我国纺织品国家标准，差别通常体现在哪一方面?　　王建平：标准本身并无高低之分，但中国目前的标准化体系确实与欧美的标准化体系存在较大的差异。中国的纺织品标准在基础和方法标准领域，与欧美标准或国际标准的接轨程度已经很高。但在国际贸易中，欧美买家对产品质量的要求更注重贸易标准，中国则仍强调产品标准，灵活性相对较低。例如，目前欧美诸多买家的贸易标准在物理性能包括色牢度方面的要求，其实并不明显高于中国标准，但是绿色贸易壁垒愈演愈烈，欧美在生态安全方面的立法和质量要求则越来越多，而中国在产品标准中有关生态安全的要求则相对缺乏或不够完善。　　杨萍：国内外纺织品标准的差异还体现在产品标准的制定上。一是标准制定的分类不同。国内产品标准分纤维、纱线、织物和成品四大类，国外产品标准主要根据最终用途分类，主要以买家制定自己的标准为主，是服务于贸易的标准，又称为贸易型标准。如美国ASTM标准中的产品标准中的《机织领带及围巾织物的性能规格》(ASTM D 3785)，《劳动布女工作服、女工衣裤及车间工作服织物性能规格》(ASTM D 4118)等。再如一些国外买家的面料采购标准分类就是夹克、衬衫、裤子等。二是质量要求的制定依据不同。国外买家的质量要求一般根据使用要求进行确定，国内很多产品标准则根据工艺能力确定。　　《纺织服装周刊》：是否有我国纺织品质量标准指标高于国外标准的情况?　　王建平：有这种情况，特别是对某些特殊的产品，如牛仔服装，我们对色牢度的要求普遍高于国际贸易中国外买家的实际要求。对某些时尚类产品，有些注重贸易标准的国外买家往往对我国过死的产品标准要求表示难以理解。　　杨萍：由于产品标准制定的依据不同，我国有些标准指标会高于国外标准，有些也会低于国外标准的要求。例如，好多国内机织产品标准的优等品和一等品的缩水率要求在±3%以内，但国外买家对机织产品的缩水率质量要求一般是±3%。　　《纺织服装周刊》：出口产品是否只需执行进口国的标准?如果进口国与我国标准不一致，产品是否无法在国内市场上出售?　　王建平：出口产品必须满足进口国的标准，在中国市场销售的产品则必须满足中国的标准。如果进口国的标准和中国的标准不一致，满足进口国的标准的同时不能满足中国的标准，那么这类出口产品不能在中国销售。　　《纺织服装周刊》：纺织品国际标准由哪些机构制定?目前中国纺织品国家标准与国际标准的接轨情况怎样?　　杨萍：国际上有如下标准制定机构：　　标准　　　　　　　发布标准的机构　　　　　　　　适用国家　　AATC　　　　　　美国纺织化学家和染色家协会　　美国　　ASTM　　　　 　　ASTM 　　International　　　　美国　　ISO　　　　　　　国际标准化组织　　　　　　　　欧洲国家　　JIS 　　　　　　　日本标准协会　　　　　　　　　日本　　AS　 　　　　　　澳大利亚标准学会　　　　　　　 澳大利亚和新西兰　　BSm　 　　　　　英国标准学会　　　　　　　　　 英国　　CAN/CGSB　 　　加拿大标准委员会　　　　　　　 加拿大　　DIN　　 　　　　德国标准学会 　　　　　　　　　德国　　FTMS　　　　　　美国联邦政府标准　　　　　　　 美国　　IWS　　　　　　　国际羊毛局　　　　　　　　　 世界绝大多数国家　　NF　　　　　　　法国标准化协会　　　　　　　 法国　　US CPSC　　　　　美国消费品安全委员会　　　　 美国　　目前，国内标准与国际标准接轨的进程正在加速，近两年很多国内方法标准已经修改采用或等效采用了国际标准，产品标准的修订工作也正在向贸易型标准靠近。

在实验室埋头苦干多年，也做了无数次定量分析实验，你常用的是内标法还是外标法?您了解两者的区别吗?各自有什么优缺点?　　其实，内标与外标都是定量的一种方法而已，至于哪一种方法好与不好不能一概而论，做不同的分析，面对着不同的要求，再加上分析成本分析效率等等问题，简单而有效的进行定量分析来满足要求才是最重要的。　　那么，定量分析中怎样选择内标法或外标法?　　一、内标法　　什么叫内标法?怎样选择内标物?　　内标法是一种间接或相对的校准方法。在分析测定样品中某组分含量时，加入一种内标物质以校谁和消除出于操作条件的波动而对分析结果产生的影响，以提高分析结果的准确度。　　内标法在气相色谱定量分析中是一种重要的技术。使用内标法时，在样品中加入一定量的标准物质，它可被色谱拄所分离，又不受试样中其它组分峰的干扰，只要测定内标物和待测组分的峰面积与相对响应值，即可求出待测组分在样品中的百分含量。　　采用内标法定量时，内标物的选择是一项十分重要的工作。理想地说，内标物应当是一个能得到纯样的己知化合物，这样它能以准确、已知的量加到样品中去，它应当和被分析的样品组分有基本相同或尽可能一致的物理化学性质(如化学结构、极性、挥发度及在溶剂中的溶解度等)、色谱行为和响应特征，最好是被分析物质的一个同系物。当然，在色谱分析条什下，内标物必须能与样品中各组分充分分离。需要指出的是，在少数情况下，分析人员可能比较关心化台物在一个复杂过程中所得到的回收率，此时，他可以使用一种在这种过程中很容易被完全回收的化台物作内标，来测定感兴趣化合物的百分回收率，而不必遵循以上所说的选择原则。　　在使用内标法定量时，有哪些因素会影响内标和被测组分的峰高或峰面积的比值?　　影响内标和被测组分峰高或峰面积比值的因素主要有化学方面的、色谱方面的和仪器方面的三类。　　由化学方面的原因产生的面积比的变化常常在分析重复样品时出现。　　化学方面的因素包括：　　1、内标物在样品里混合不好 　　2、内标物和样品组分之间发生反应，　　3、内标物纯度可变等。　　对于一个比较成熟的方法来说，色谱方面的问题发生的可能性更大一些，色谱上常见的一些问题(如渗漏)对绝对面积的影响比较大，对面积比的影响则要小一些，但如果绝对面积的变化已大到足以使面积比发生显著变化的程度，那么一定有某个重要的色谱问题存在，比如进样量改变太大，样品组分浓度和内标浓度之间有很大的差别，检测器非线性等。进样量应足够小并保持不变，这样才不致于造成检测器和积分装置饱和。如果认为方法比较可靠，而色谱固看来也是正常的话，应着重检查积分装置和设置、斜率和峰宽定位。对积分装置发生怀疑的最有力的证据是：面积比可变，而峰高比保持相对恒定，　　在制作内标标准曲线时应注意什么?　　在用内标法做色话定量分析时，先配制一定重量比的被测组分和内标样品的混合物做色谱分析，测量峰面积，做重量比和面积比的关系曲线，此曲线即为标准曲线。在实际样品分析时所采用的色谱条件应尽可能与制作标准曲线时所用的条件一致，因此，在制作标准曲线时，不仅要注明色谱条件(如固定相、柱温、载气流速等)，还应注明进样体积和内标物浓度。在制作内标标准曲线时，各点并不完全落在直线上，此时应求出面积比和重量比的比值与其平均位的标准偏差，在使用过程中应定期进行单点校正，若所得值与平均值的偏差小于2，曲线仍可使用，若大于2，则应重作曲线，如果曲线在铰短时期内即产生变动，则不宜使用内标法定量。　　二、外标法　　什么是外标法？　　用待测组分的纯品作对照物质，以对照物质和样品中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法称为外标法。此法可分为工作曲线法及外标一点法等。工作曲线法是用对照物质配制一系列浓度的对照品溶液确定工作曲线，求出斜率、截距。在完全相同的条件下，准确进样与对照品溶液相同体积的样品溶液，根据待测组分的信号，从标准曲线上查出其浓度，或用回归方程计算，工作曲线法也可以用外标二点法代替。通常截距应为零，若不等于零说明存在系统误差。工作曲线的截距为零时，可用外标一点法(直接比较法)定量。　　　　外标一点法是用一种浓度的对照品溶液对比测定样品溶液中i组分的含量。将对照品溶液与样品溶液在相同条件下多次进样，测得峰面积的平均值，用下式计算样品中i组分的量：　W=A(W)/(A)　　　　　　　　　　　式中W与A分别代表在样品溶液进样体积中所含i组分的重量及相应的峰面积。(W)及(A)分别代表在对照品溶液进样体积中含纯品i组分的重量及相应峰面积。外标法方法简便，不需用校正因子，不论样品中其他组分是否出峰，均可对待测组分定量。但此法的准确性受进样重复性和实验条件稳定性的影响。此外，为了降低外标一点法的实验误差，应尽量使配制的对照品溶液的浓度与样品中组分的浓度相近。　　外标法 external standard method 色谱分析中的一种定量方法，它不是把标准物质加入到被测样品中，而是在与被测样品相同的色谱条件下单独测定，把得到的色谱峰面积与被测组分的色谱峰面积进行比较求得被测组分的含量。外标物与被测组分同为一种物质但要求它有一定的纯度，分析时外标物的浓度应与被测物浓度相接近，以利于定量分析的准确性。　　外标法误差的来源，除了分离条件的变化之外，就是进样的重复性。使用注射器进样，外标法的误差大约在0.5%以内。但是，使用定量进样阀可获得1%的精密度 若同时小心控制分离参数，分析精密度可达± 0.25%。外标要求仪器重复性很严格，适于大量的分析样品，因为仪器随着使用会有所变化，因此需要定期进行曲线校正。此法的特点是操作简单，计算方便，不需测量校正因子，适于自动分析。但仪器的重现性和操作条件的稳定性必须保证，否则，会影响实验结果。　　三、定量分析中怎样选择内标法或外标法　　选一与欲测组分相近但能完全分离的组分做内标物(当然是样品中没有的组分)，然后配制欲测组分和内标物的混合标准溶液，进样得相对校正因子。再将内标物加入欲测组分的样品中，进样后测得欲测组分和内标物的定量参数。用内标法公式计算即可。　　内标法是将一定量的纯物质作内标物，加入到准确称量的试样中，根据被测试样和内标物的质量比及其相应的色谱峰面积之比，来计算被测组分的含量。选择内标物有4个要求：　　1.内标物应是该试样中不存在的纯物质 　　2.它必须完全溶于试样中，并与试样中各组分的色谱峰能完全分离 　　3.加入内标物的量应接近于被测组分 　　4.色谱峰的位置应与被测组分的色谱峰的位置相近，或在几个被测组分色谱峰中间。　　内标法的优点是测定的结果较为准确，由于通过测量内标物及被测组分的峰面积的相对值来进行计算的，因而在一定程度上消除了操作条件等的变化所引起的误差。内标法的缺点是操作程序较为麻烦，每次分析时内标物和试样都要准确称量，有时寻找合适的内标物也有困难。外标法简便，但进样量要求十分准确，要严格控制在与标准物相同的操作条件下进行，否则造成分析误差，得不到准确的测量结果。　　内标与外标都是定量的一种方法而已，至于哪一种方法好与不好不能一概而论，做不同的分析，面对着不同的要求，再加上分析成本分析效率等等问题，我想简单而有效进行定量分析来满足要求才是最重要的。　　1、以前做过很多医药、农药中间体的芳香族卤代化合物的常量定量分析，没有自动进样器，用外标法定量，确实重现性与稳定性非常差，结果经常受到搞合成同事的质疑。其实，仔细分析原因不一定就是外标法不适合这种定量分析，首先我们的实验室仪器和手段是否调整到一种稳定而合理的状态了，比如，衬管是否洁净，玻璃棉的位置是否合适恰当(能否使样品尽可能的汽化)、汽化温度是否合适、色谱峰形是否对称(也就是样品与色谱柱健合相是否匹配)、附近有没有其它色谱峰的干扰、选用什么进样方式(如快速进样还是热针进样)等等因素的影响都需要考虑，如果这些因素都考虑了，按照GMP方法验证对于精密度的要求，同一样品进6针以上的RSD和配制6个样品的定量结果RSD都能满足小于1.5%的要求，那么这个方法用外标法就是完全适用的，但是前面的影响因素是一定要都考虑到的，否则谈论这个方法是否适用就有失偏颇了。在做过的许多出口产品的定量分析方法当中有许多是一些医药公司提供的比较完善而验证过的方法，内标与外标都有(他们用的都是自动进样)精密度都能满足RSD小于1.5%的要求，当一个方法能够满足测试要求的时候，无论内标外标，都是可行的，当然有一个分析成本和分析时间的问题，内标的成本和控制溶液、样品溶液的配制当然要比外标要高和麻烦一些了。而有些时候，可能受你实验室现有仪器和附属设备的影响，达不到一定的要求，而还必须进行定量分析，有时外标的结果可能就要差一些，这时，你可能就要考虑用内标法了，可以排除手动进样的误差、分流歧视的影响、包括一些未知因素平行误差的影响，这时内标可能就显示出它的优势来了。　　2、上面已经提到当做方法验证的时候，当同一样品配制6个样品溶液用所选用的外标法进行定量的时候，RSD都满足1.5%的要求时，也分为两种情况，小于1%和大于1%小于1.5%。如果RSD的结果小于1%，那这个方法就没有什么可以怀疑的了 如果RSD的结果大于1%而在1.5%略低一些的范围活动时，这个方法的可行性就将受到质疑，毕竟这是方法验证，你就要考虑上面1所提到的影响因素的影响了，如果排除掉以上的影响因素，RSD还是在1.5%附近，就要尝试内标了，如果内标结果的RSD很好，就证明你的这个方法受实验条件的影响很大，只能用内标了，或者干脆将原方法做大的变动，再尝试用外标法测试。　　3、而对于微量分析，比如农药和兽药残留的分析、环境分析等，根据不同的限量标准要求对于精密度的要求也比常量分析的要求要宽松的多，RSD有时可以允许达到10%甚至更高，这时可能外标法有更大的应用空间。　　4、单从精密度方面去考虑，排除其它成本和效率的因素，个人认为还是内标优于外标。曾经做过一个中间体二氨基丙醇的常量定量分析，以二乙醇胺为内标，RTX-5 amine(碱改性) 15m*0.32mm*1.0um色谱柱分析，将配制好的控制溶液(含有内标物)自动进样器进6针，目的物(二氨基丙醇)与内标物(二乙醇胺)峰面积比率的RSD为0.18%，而只对这六针样品的目的物峰(二氨基丙醇)面积求RSD，结果为0.71%，通过这一实例的结果大家就会发现到底哪个方法精密度更好了，当然是内标更好了。当然这个化合物的检测方法最后根据上面的验证数据用内标和外标定量都是可以的，实验室可以自由选择。但内标与外标精密度结果的差异是显然存在的事实。　　结论：应用外标法能够满足要求，首选还是外标法了，毕竟简单而省事。对于精密度要求比较高、结果准确度会产生重大影响、实验室条件不是很理想的等等条件下，用内标法还是必要的。无论应用那种方法，方法的验证和确认都是很重要的，只要是按照程序经过验证和确认的方法，都有其应用的空间的。　　另峰面积归一法：如果被分析样品的组分是同系物，校正因子相近可直接用峰面积求出组分的百分含量。如果被分析样品的组分不是同系物，则要知道每种组分的相对校正因子。优点：不必准确知道进样量，操作条件略为变动对结果影响较小，计算方便，适合多组分的工厂例行分析。主要分析对象为任意。　　测量各杂质峰的面积和色谱图上除溶剂峰以外的总色谱峰面积，计算各杂质峰面积及其之和占总峰面积的百分率。由于峰面积归一化法误差较大。因此，通常用于粗略考察供试品中的杂质含量。除另外规定外，不宜用于微量杂质的检查。