Lấy mẫu và Hóa lượng pháp
Lấy mẫu và hóa lượng pháp bao gồm cách thu thập và chuẩn bị các mẫu đại diện, cũng như cách hiệu chuẩn, xác nhận và diễn giải thống kê dữ liệu phân tích.
Definition
Lấy mẫu và hóa lượng pháp là một nhánh của hóa học phân tích liên quan đến việc thu thập các mẫu đại diện, chuẩn bị chúng và áp dụng các phương pháp thống kê và toán học để hiệu chuẩn, xác nhận và diễn giải các phép đo hóa học.
Scope
Lĩnh vực này bao gồm các phần của quy trình phân tích xoay quanh phép đo: thu thập mẫu đại diện và chuẩn bị mẫu để phân tích, hiệu chuẩn thiết bị và xác nhận phương pháp, cũng như xử lý thống kê và hóa lượng pháp đối với dữ liệu thu được. Nó đề cập đến sai số lấy mẫu, chuẩn bị và chiết mẫu, các chỉ số chất lượng của một phương pháp, chiến lược hiệu chuẩn và thêm chuẩn, sai số và độ không đảm bảo, và phân tích dữ liệu đa biến.
Sub-topics
Core questions
- Làm thế nào để thu được một mẫu đại diện, và việc lấy mẫu đóng góp vào tổng sai số như thế nào?
- Làm thế nào để hiệu chuẩn thiết bị và xác nhận phương pháp để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy?
- Làm thế nào để định lượng sai số ngẫu nhiên và hệ thống, cũng như độ không đảm bảo của phép đo?
- Làm thế nào các phương pháp đa biến và hóa lượng pháp trích xuất thông tin từ dữ liệu phức tạp?
Key theories
- Sai số, hiệu chuẩn và các chỉ số chất lượng
- Kết quả phân tích mang các sai số ngẫu nhiên và hệ thống được đặc trưng bằng thống kê; hiệu chuẩn liên hệ đáp ứng của thiết bị với nồng độ, và các chỉ số chất lượng như độ chính xác, độ chụm, độ nhạy, giới hạn phát hiện và khoảng tuyến tính xác định hiệu suất của một phương pháp và là cơ sở cho việc xác nhận phương pháp đó.
- Hóa lượng pháp đa biến
- Các phương pháp hóa lượng pháp như phân tích thành phần chính và hiệu chuẩn đa biến trích xuất thông tin hóa học từ nhiều phép đo đồng thời, mô hình hóa phổ hoặc các dữ liệu đa chiều khác để phân loại mẫu và dự đoán nồng độ vượt ra ngoài khả năng của các phép đo đơn lẻ.
Mechanisms
Một kết quả phân tích đáng tin cậy đòi hỏi toàn bộ quy trình phải được kiểm soát, không chỉ riêng việc đọc thiết bị. Một mẫu đại diện được lấy bằng cách sử dụng một kế hoạch lấy mẫu hợp lý, sau đó được chuẩn bị—hòa tan, chiết hoặc làm sạch—đến một dạng mà phương pháp có thể đo được. Thiết bị được hiệu chuẩn, thường bằng các chuẩn ngoại hoặc thêm chuẩn, và phương pháp được xác nhận dựa trên các chỉ số chất lượng. Xử lý thống kê định lượng sai số ngẫu nhiên và độ không đảm bảo, đồng thời kiểm tra độ chệch, trong khi các mô hình hóa lượng pháp diễn giải dữ liệu đa biến.
Clinical relevance
Các nguyên tắc này chi phối chất lượng dữ liệu trong toàn bộ thực hành phân tích: kiểm soát chất lượng phòng thí nghiệm lâm sàng và xác nhận phương pháp, giám sát môi trường nơi việc lấy mẫu có thể chi phối độ không đảm bảo, xác nhận theo quy định và dược phẩm, và diễn giải hóa lượng pháp dữ liệu quang phổ và sắc ký trong nhiều lĩnh vực.
History
Xử lý thống kê dữ liệu phân tích phát triển cùng với sự phát triển rộng lớn hơn của thống kê và kiểm soát chất lượng trong thế kỷ 20. Hóa lượng pháp nổi lên như một ngành riêng biệt vào những năm 1970, với Svante Wold đặt ra thuật ngữ này và Bruce Kowalski là một trong những người sáng lập, khi máy tính giá rẻ giúp việc phân tích đa biến dữ liệu thiết bị trở nên khả thi.
Key figures
- Svante Wold
- Bruce Kowalski
- W. Edwards Deming
Related topics
Seminal works
- miller2018
- skoog2014fac
- harris2020
Frequently asked questions
- Tại sao việc lấy mẫu được coi là một phần của phân tích?
- Một phép đo chỉ tốt khi mẫu được thực hiện trên đó; nếu mẫu không đại diện cho toàn bộ vật liệu, ngay cả một phép đo hoàn hảo cũng cho kết quả sai lệch, do đó sai số lấy mẫu thường chi phối độ không đảm bảo tổng thể.
- Hóa lượng pháp là gì?
- Hóa lượng pháp là việc sử dụng các phương pháp thống kê và toán học để thiết kế thí nghiệm và trích xuất thông tin hóa học từ dữ liệu, đặc biệt là các phương pháp đa biến diễn giải nhiều phép đo cùng một lúc, chẳng hạn như toàn bộ phổ, để phân loại mẫu hoặc dự đoán nồng độ.