第二节 实验室质量控制

实验室质量管理体系的核心是质量控制，所谓质量控制就是对影响分析测试质量的各环节、各因素制定控制计划和程序，并在其实施过程中进行连续评价和验证，对发现的问题和不合格情况及时处理并采取纠正措施。

实验室分析测试过程比较复杂，其结果的准确度受到多种因素的影响，如仪器设备的性能、试剂的质量、实验室的检测环境、检测人员的技术、采样的代表性、检测方法的准确度和灵敏度等。所以，任何分析测试都会产生误差。实验室质量控制的任务就是尽可能减少误差的产生。一方面要采取减少误差的措施，对分析测试全过程进行质量控制，保证测量不确定度在尽可能小的范围内；另一方面，需要采用可靠的方法对分析测试结果进行质量评价，及时发现和分析检测过程中出现的问题，保证检测结果的可靠性。

一、质量控制的基本要素

（一）人员的技术能力

具有一批有良好的职业道德修养、技术经验丰富、有资质的分析测试工作人员是保证检测质量的首要条件。检测人员在进行实际操作前，要选择正确的测定、分析方法，明确实验原理、实验目的、操作步骤等，严格按照实验要求，认真、充分地做好实验前准备工作，包括实验用玻璃器材的清洗、试剂的配制及做好预试验等；实验过程中，严格按照所选标准方法的操作步骤进行实际操作，并认真如实地记录实际操作所得到的数据。由于科学技术的发展，分析测试技术和测试仪器不断更新，这就要求分析者要掌握仪器的工作原理及使用方法，确保仪器测定结果准确。在实际工作中，有时会由于分析者的因素，导致分析测定出现偏差，进而影响分析测试的质量，所以分析者必须全面系统地学习本专业的理论知识及实验操作技能，精通方法原理，增强质量意识，并在实践中不断提高自身的素质。

（二）合乎要求的仪器设备

现代实验室需要配备专门的仪器设备，仪器设备是分析测试的根本物质基础，分析测试工作的成败往往与仪器设备的性能及使用是否得当有关。实验室应当对仪器设备进行必要的维护和保养，使仪器设备处于最佳状态下运转，以保证获得可靠的分析测试结果。实验室应建立设备校正、检定程序，确定仪器设备在安装时或常规使用中能够达到所要求的性能标准。如对所有新启用的仪器及器皿应按国家有关计量检定规程进行检定，合格后方可使用；对于已经投入使用的仪器及器皿应定期进行鉴定，合格方可使用。不合格者应降级使用或停止使用。每次测试前及测试后，应对所使用的仪器设备进行检查，并做好记录。仪器使用说明书、维修记录、检验合格证等技术文件应归档保存。贵重的仪器设备应指定专人负责使用和维护，并建立仪器运行档案。

（三）合格的试剂和材料

分析测试过程中，从采集样本、样品处理、直至分析测试等过程都要使用一些化学试剂和材料，正确选择化学试剂和相应实验材料是保证分析测试质量的重要内容。如试剂中杂质含量过高、器皿污染等会增加测定的空白值，进而影响到测试的灵敏度；在处理样品、配制和储存标准溶液时，需要使用各种材料制作成的器皿，如选择不合适，可能会引起被测组分的吸附或污染。所以，在分析时应根据检测的要求选用相应等级的合乎要求的分析用试剂和材料。

（四）可靠的分析技术与方法

在检测分析的全过程，如样品的采集与运输、标准液的制备、测量不确定度的估算、数据分析等，实验室应选用适当的技术与方法。这些方法应与检测所要求的准确度和有关标准或规范一致。实验室应尽可能采用标准方法，采用非标准方法时，应经过验证。进行产品检验使用非标准方法时应与用户达成协议，形成有效文件。

（五）符合要求的环境和设施

实验室环境条件，如环境温度与湿度、器皿的清洗、水电设施等，不应影响分析测试结果的有效性或对测量准确度产生不利影响。如在实验室中存在挥发性酸碱，测定样品的pH值时就会造成测定结果偏高或偏低；实验室空气中含有硝酸蒸气时，水中“三氮”的测定结果就会有不同程度的升高。所以，在分析测试时，应严格控制实验室环境条件，必要时，应对环境条件进行监测、控制并记录。同时还应配置停电、停水、防火等应急措施，建立安全作业管理程序，确保化学危险品、毒品、有害生物、电离辐射等危及安全的因素和环境得以有效控制，以免影响分析测试工作的质量。

二、实验操作过程的质量控制

操作过程质量控制的目的是将分析误差控制在允许的范围之内，保证相应的测量精密度和准确度。是实验室内部对分析测试质量进行自我控制的过程，只有做好实验室内部质量控制工作，才能及时发现随机因素和系统因素对分析测试工作的影响，以便随时采取相应的纠正措施，确保检测分析结果的可靠性。这里简单介绍一些控制措施。

1．空白试验 以溶剂（一般是水）代替实际样品，按测定实际样品的方法和步骤对其进行检测。由试剂和器皿带进杂质所造成的系统误差可以由空白试验来扣除。空白试验值的大小及重现性影响着方法的检测限和精密度，在相当程度上反映一个实验室及其分析人员的水平和能力，如试验用水和化学试剂的纯度、玻璃器皿的洁净度、分析仪器的精度和仪器性能状况、实验室环境污染情况以及检验分析人员的水平和经验等。对于痕量分析来说，高和不稳定的空白值对分析测试结果影响很大。必须将空白值降低到可以忽略不计的水平。控制空白值的措施主要包括：①控制环境对样品的污染，如采取局部或整个实验室的防尘用于空气净化措施；②采用高纯化学试剂和试验用水，降低试剂导致的空白值；③防止器皿对样品的污染，如采用高纯惰性材料器皿。

2．平行试验 对同一样品同时取两份进行平行样品测定，平行样品的测定结果应小于该方法规定的允许差值。平行试验是判断测定精密度和检测同批测试结果稳定程度的常用方法，有助于减小随机误差并可估计测定的精密度。每批样品平行样测试的比例应达到10%～20%；当样品数量较少时，应增加平行样的测定比例。而且每批样品都必须测定平行样品。

3．加标回收试验 样品处理过程中，被测组分如发生分解、挥发或分离、富集不完全等都会导致产生系统误差，检验过程中使用的器皿、化学试剂和环境条件也会产生系统误差，而且不可避免地引入随机误差。所以，为保证测试的准确度，应对样品的处理过程加以重视。在样品处理过程中，最佳的回收率是100%。回收率的测定方法是：测试样品时，同时另取一份试样，加入已知量的标准待测物质，并同时测定该样品以及加入了标准物质的样品中待测物质的含量。然后按下式计算其回收率：

加标回收率=（样品加标准物的测量值-样品的测量值）/加入标准物质的量×100%

回收率越接近100%，方法越准确。

4．定期绘制标准曲线 在绘制各种标准曲线时，通常都是用已知不同浓度的溶液，测得各自对应的测量信号值，然后在坐标纸上绘出一条直线。绘制标准曲线时，标准曲线的浓度应大于5个点（不包括空白），其分布应包括测定方法的上限和下限的浓度值；并且要求相关系数γ＞0.999，以使在2个轴上的读数误差相近。

三、实验室间质量控制

实验室间质量控制是在实验内质量控制的基础上进行，其目的是评价实验室内是否存在明显的系统误差，以提高实验室间结果的可靠性和可比性。

（一）标准液的校正

由中心实验室指导和负责向参加协作或考核的各个实验室分发已知浓度的标准液，各实验室可用自己配制的标准溶液进行对比实验，实验室对这两种标准溶液稀释至同一浓度范围，两种标准溶液之间的误差不得大于5%。

（二）实验室间测定结果的比对

由中心实验室向各实验室分发1份或几份样品，各实验室根据统一要求进行测定，中心实验室将各实验室的测定结果进行比对。根据已知值或平均值进行评价，并将评价结果告知各实验室。

四、实验室分析质量评价

质量评价是为了推断分析测试质量而对检测过程实施的监督。实验室分析质量评价分为实验室内部和实验室外部质量评价。

（一）实验室内部质量评价

实验室内部质量评价一般可用重复测量、内部考核样品、交换操作者、交换仪器设备等方法。重复测量是评价测试精密度的经典方法；内部考核样品可以由内部参考物质、分割样品、样品加入标准物等组成；交换操作者是为了估计操作者引起的系统误差；交换仪器是为了估计仪器引起的系统误差。

（二）实验室外部质量评价

实验室自身有能力估计自己测试结果的精密度，但在评价其内部系统误差时，往往存在一定的困难，这时可采用实验室外部质量评价技术达到这一目的。实验室外部质量评价技术主要有实验室间比对测试、实验室间交换样品、分析外部标准物或控制样品。其中，标准物质是评价测试过程最好的考核样品，由管理机构或中心实验室向各实验室发放标准物质考核样品，要求实验室采用指定的方法对考核样品进行分析测试。依据标准物质的标准值及其不确定度来评价各实验室测定结果，为比较测试系统及各实验室在不同条件下测试结果的准确性提供依据，并以此验证各实验室的测试能力和质量。