การชักตัวอย่างและเคมีเมตริกซ์
การชักตัวอย่างและเคมีเมตริกซ์ครอบคลุมถึงวิธีการได้มาซึ่งตัวอย่างที่เป็นตัวแทนและการเตรียมตัวอย่าง รวมถึงวิธีการสอบเทียบ ตรวจสอบความถูกต้อง และตีความข้อมูลการวิเคราะห์ทางสถิติ
Definition
การชักตัวอย่างและเคมีเมตริกซ์เป็นสาขาหนึ่งของเคมีวิเคราะห์ที่เกี่ยวข้องกับการได้มาซึ่งตัวอย่างที่เป็นตัวแทน การเตรียมตัวอย่าง และการประยุกต์ใช้วิธีการทางสถิติและคณิตศาสตร์เพื่อสอบเทียบ ตรวจสอบความถูกต้อง และตีความผลการวัดทางเคมี
Scope
สาขานี้ครอบคลุมส่วนต่างๆ ของกระบวนการวิเคราะห์ที่เกี่ยวข้องกับการวัดผลโดยตรง: การได้มาซึ่งตัวอย่างที่เป็นตัวแทนและการเตรียมตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์ การสอบเทียบเครื่องมือและการตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการ ตลอดจนการประมวลผลข้อมูลที่ได้มาด้วยวิธีการทางสถิติและเคมีเมตริกซ์ โดยจะกล่าวถึงข้อผิดพลาดในการชักตัวอย่าง การเตรียมและการสกัดตัวอย่าง คุณสมบัติของวิธีการสอบเทียบและกลยุทธ์การเติมมาตรฐาน ข้อผิดพลาดและความไม่แน่นอน และการวิเคราะห์ข้อมูลหลายตัวแปร
Sub-topics
Core questions
- จะหาตัวอย่างที่เป็นตัวแทนได้อย่างไร และการชักตัวอย่างมีส่วนทำให้เกิดข้อผิดพลาดโดยรวมได้อย่างไร?
- จะสอบเทียบเครื่องมือและตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการเพื่อให้ได้ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือได้อย่างไร?
- จะหาปริมาณข้อผิดพลาดแบบสุ่มและแบบเป็นระบบ รวมถึงความไม่แน่นอนของการวัดได้อย่างไร?
- วิธีการหลายตัวแปรและเคมีเมตริกซ์สกัดข้อมูลจากข้อมูลที่ซับซ้อนได้อย่างไร?
Key theories
- ข้อผิดพลาด การสอบเทียบ และคุณสมบัติ
- ผลการวิเคราะห์มีข้อผิดพลาดแบบสุ่มและแบบเป็นระบบที่ถูกระบุทางสถิติ การสอบเทียบเชื่อมโยงการตอบสนองของเครื่องมือกับความเข้มข้น และคุณสมบัติ เช่น ความแม่นยำ ความเที่ยงตรง ความไว ขีดจำกัดการตรวจจับ และช่วงเชิงเส้น กำหนดประสิทธิภาพของวิธีการและเป็นพื้นฐานในการตรวจสอบความถูกต้อง
- เคมีเมตริกซ์หลายตัวแปร
- วิธีการทางเคมีเมตริกซ์ เช่น การวิเคราะห์องค์ประกอบหลักและการสอบเทียบหลายตัวแปร สกัดข้อมูลทางเคมีจากการวัดพร้อมกันหลายครั้ง การสร้างแบบจำลองสเปกตรัมหรือข้อมูลมิติสูงอื่นๆ เพื่อจำแนกตัวอย่างและทำนายความเข้มข้นที่เกินกว่าที่การวัดเดี่ยวจะทำได้
Mechanisms
ผลการวิเคราะห์ที่เชื่อถือได้จำเป็นต้องมีการควบคุมกระบวนการทั้งหมด ไม่ใช่แค่การอ่านค่าจากเครื่องมือเท่านั้น ตัวอย่างที่เป็นตัวแทนจะถูกเก็บโดยใช้แผนการชักตัวอย่างที่เหมาะสม จากนั้นจึงนำมาเตรียม—ละลาย สกัด หรือทำให้บริสุทธิ์—ให้อยู่ในรูปแบบที่วิธีการสามารถวัดได้ เครื่องมือจะถูกสอบเทียบ ซึ่งมักจะใช้สารมาตรฐานภายนอกหรือการเติมมาตรฐาน และวิธีการจะได้รับการตรวจสอบความถูกต้องตามคุณสมบัติ การประมวลผลทางสถิติจะหาปริมาณข้อผิดพลาดแบบสุ่มและความไม่แน่นอน และทดสอบความเอนเอียง ในขณะที่แบบจำลองเคมีเมตริกซ์จะตีความข้อมูลหลายตัวแปร
Clinical relevance
หลักการเหล่านี้ควบคุมคุณภาพข้อมูลในทุกสาขาของการปฏิบัติการวิเคราะห์: การควบคุมคุณภาพและการตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการในห้องปฏิบัติการทางคลินิก การเฝ้าระวังสิ่งแวดล้อมที่การชักตัวอย่างอาจเป็นปัจจัยหลักของความไม่แน่นอน การตรวจสอบความถูกต้องตามข้อกำหนดและเภสัชกรรม และการตีความข้อมูลสเปกโทรสโกปีและโครมาโตกราฟีด้วยเคมีเมตริกซ์ในหลายสาขา
History
การประมวลผลข้อมูลการวิเคราะห์ทางสถิติเติบโตขึ้นพร้อมกับการพัฒนาสถิติและการควบคุมคุณภาพในวงกว้างในศตวรรษที่ 20 เคมีเมตริกซ์ได้ถือกำเนิดขึ้นเป็นสาขาวิชาที่แตกต่างกันในทศวรรษ 1970 โดย Svante Wold เป็นผู้บัญญัติศัพท์นี้ และ Bruce Kowalski เป็นหนึ่งในผู้ก่อตั้ง เนื่องจากคอมพิวเตอร์ราคาไม่แพงทำให้การวิเคราะห์ข้อมูลเครื่องมือแบบหลายตัวแปรเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ
Key figures
- Svante Wold
- Bruce Kowalski
- W. Edwards Deming
Related topics
Seminal works
- miller2018
- skoog2014fac
- harris2020
Frequently asked questions
- เหตุใดการชักตัวอย่างจึงถือเป็นส่วนหนึ่งของการวิเคราะห์?
- การวัดจะดีได้ก็ต่อเมื่อตัวอย่างที่ใช้วัดนั้นดีเท่านั้น หากตัวอย่างไม่ได้เป็นตัวแทนของวัสดุทั้งหมด แม้การวัดที่สมบูรณ์แบบก็ยังให้ผลลัพธ์ที่ทำให้เข้าใจผิดได้ ดังนั้นข้อผิดพลาดในการชักตัวอย่างจึงมักเป็นปัจจัยหลักของความไม่แน่นอนโดยรวม
- เคมีเมตริกซ์คืออะไร?
- เคมีเมตริกซ์คือการใช้วิธีการทางสถิติและคณิตศาสตร์เพื่อออกแบบการทดลองและสกัดข้อมูลทางเคมีจากข้อมูล โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการหลายตัวแปรที่ตีความการวัดหลายครั้งพร้อมกัน เช่น สเปกตรัมทั้งหมด เพื่อจำแนกตัวอย่างหรือทำนายความเข้มข้น