“实验”和“试验”的区别与常见实验空白试验

孔穗明 雷锡全 王一凡

(中山市多美化工有限公司，广东 中山 528478)(北京宏大检测有限公司，北京 100015)

1 实验和试验的区别

实验和试验的英文翻译。

实验：experiment；

试验：test。

2 实验和试验的定义

实验(experiment)：是一种通过实际操作来探究某自然或社会规律的一种研究方法，主要强调与理论研究的方法对立。

如：双缝干涉实验、迈克尔逊-莫雷实验。

实验不完全依赖特定标准文件来判断是否成功(纯科研甚至往往没有标准)，而主要是依据实验目的，设计实验的条件和方法，然后操作，来观测实验品能否达到期望(成功)的或未知的效果。

试验(test)：采用测试的手段来获取或验证某一结果的行为。

如：核试验、独立随机试验。

试验test，是依据已有的标准(国际、国家、企业标准)去验证产品或零部件或材料是否达标(比如型式试验)。也就是已知试验品“应该”到达什么结果，而进行的验证操作。

这里的“试”跟非专业用语“试一试”不是一个含义。着重在是否达标。往往属于质量管理的范畴(质量管理涉及了产品研发、生产、售后、反馈等整个过程)。

3 实验和试验的进一步解释

如果能获取的一个规律性的结论，那么是实验。

例如：

库仑扭秤实验可以得到静电相互作用服从平方反比关系；

双缝干涉实验可以得到微观粒子具有波动性；

迈克尔逊-莫雷实验可以得到地球上两个垂直方向上的光速相；

LY/T 1772-2008 杨树品种分子鉴定实验方法-DNA大增片断氏度多态性法(AFLP)；

YY/T 0606.15-2014 组织工程医疗产品 第15部分:评价基质及支架免疫反应的实验方法——淋巴细胞增殖试验；

DB21/T 2589-2016 东部白松种源相关序列多态性(SRAP)分子鉴定实验方法。

如果得到的是简单的在预期结果之一的话，就是试验。

例如：

核试验的结果就是成功与失败两个；

掷骰子随机试验中的结果就是1，2，……，6这六个；

有的时候如果你觉得这个词可以用“测试”代替，那么就是试验。

例如：

DL/T 567.8-2016 火力发电厂燃料试验方法 第8部分：燃油发热量的测定；

FZ/T 20031-2017 毛针织品缝迹伸长率试验方法；

GB 1037-1988 塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法(杯式法)；

简单来说，能得到结论，或者得到的结果能升华为结论，就是实验；

只得到结果就是试验。

比如说掷硬币的随机试验就是正、反两个可能性，这就是两个结果，并不能说明什么问题，所以它是试验；

但是您要是多扔几次，然后对每一次的结果进行汇总分析，探索出正面出现不同次数的概率，得到了二项分布的规律，那么你可以将你这一系列独立随机试验的总和称之为一个实验。

4 常见实验空白试验总结

4.1 国标中空白试验的定义。

空白试验：除不加试样外，采用完全相同的分析步骤、试剂和用量(滴定法中标准滴定液的用量除外)，进行平行操作所得的结果。用于扣除试样中试剂本底和计算方法的检出限。

4.2 空白做不好会怎样？

空白试验测得的结果称为空白试验值。在进行样品分析时所得的值减去空白试验值得到的才是最终分析结果。

空白试验是实验室质量控制的重要环节，其准确性对提高检测结果的准确度至关重要。

空白试验值反应了测试仪器的噪声、试剂中的杂质、环境及操作过程中的沾污等因素对样品测定产生的综合影响，直接关系到测定的最终结果的准确性。

空白试验值低，数据离散程度小，分析结果的精度随之提高，它表明分析方法和分析操作者的测试水平较高。当空白试验值偏高时，应全面检查试验用水、试剂、量器和容器的沾污情况、测量仪器的性能及试验环境的状态等，以便尽可能地降低空白试验值。

5 做酸碱滴定时为什么要做空白试验

因为用作稀释液的空白溶液有一定的酸碱度，会影响滴定结果，所以要做空白试验，来扣除空白的干扰。比如空白溶液为酸性，这时候用碱滴定此溶液，得到的结果会偏高，要扣除空白溶液的酸度，得到的酸度才正确。

石墨炉测铅时,空白(4硝酸+1高氯酸GR)值总是较高,与灰化法的结果不大一致(样品为植物样)。

【分析】①所用的水为用石英亚沸水蒸馏器蒸馏得到的，先打一下空白，一般不会超过0.0015，然后采用的为硝酸(工艺超纯)和高氯酸(优极纯)消化，最后溶解用的1摩尔每升的盐酸或硝酸(结果差不多，只是盐酸稳定性要好一点)，定容体积为50mL的话空白值一般为0.03左右。不过铅比较难做，基体干扰很大。

②空白问题来自多方面，上面说的水与试剂外，你用的氩气是高纯的吗？也可用高纯氮气，但要注意分子带背景

③可能来自由你所用的硝酸和高氯酸不纯所致。你可以先测空管，然后测你所用的水，再测含酸的水空白看看就知道了

④有可能是试液的酸度过大会影响测定，特别是使用高氯酸，影响更大，酸度大对石墨炉损害也比较大。对于石墨炉测定铅，湿法消化最好使用微波消化，使用硝酸和双氧水，这样空白中酸度比较容易控制，空白也比较低。

⑤a.实际Pb含量有出入，厂家就没有测准；b.仪器可能没有调制最佳。

⑥石墨炉测铅使用高氯酸加+硝酸消解的样品测定空白不稳定而且很高这个问题没有分析到点子上。这个故障的实际问题不是试剂不纯引起的，是因为在消解时无论如何赶酸都很难完全把高氯酸除去，因为高氯酸是高沸点酸。这样在最后分析样品时残留的酸就是高氯酸。高氯酸会在石墨炉升温灰化阶段分解出氧气和氯化氢。一方面氯离子会在最后原子化阶段产生非特征吸收，另一方面氧气会和石墨管中的石墨反应烧蚀石墨管。所以石墨管测定含高氯酸的样品损坏速度特别快。相对来说高密石墨管坏的比涂层管和平台管都快的多，基本用不过20次就断了。这可能是造成实验不稳定的真实原因。

6 原子荧光空白偏高原因

6.1 测定介质的选择及浓度的影响

选择HNO3、HCl、HClO4、H3PO4和H2SO4等进行了实验，结果表明:以HClO4和H3PO4作介质响应值较低，汞在H2SO4溶液中能得到较大灵敏度，但空白值也高。汞在HNO3和HCl溶液中的荧光强度差别不大。在5%～25%的硝酸和5%～20%的盐酸中荧光强度基本稳定。

6.2 酸的影响

作为原子荧光的载流和标准试剂的基体，酸对原子荧光的影响十分的突出。一般在原子荧光中使用的酸主要有两种-盐酸和硝酸。我们习惯上使用盐酸。如果购买市场上质量差的酸，对空白的影响要大得多。

6.3 还原剂的影响

作为原子荧光的还原剂，一般使用最多的是硼氢化钾或硼氢化钠。在原子荧光法中，还原剂对样品以及空白值的影响主要体现在它的用量。硼氢化钾浓度不宜超过3.0%。实验表明，当硼氢化钠浓度为1%时，灵敏度和稳定性好，并且有效消除干扰。

6.4 灯电流的影响

一般来说灯电流与负高压对原子荧光的影响是同方向的。提高灯电流，空白值就相应的提高。空白值太大的话，可以适当地降低电流值，使仪器的灵敏度降低，减少标准空白的背景值，使所测的数据准确、可靠，但是如果电流过小，灵敏度也将变小，对所测样品的影响就会增加。所以选择合适的灯电流，保证一定的空白值与灵敏度才是关键。

6.5 载气的影响

实验表明，当氩气流速较低时，测定的灵敏较高.但结果的变动性加大。实际测定取氩气流速200ml/hifn，此时测定的灵敏度较高，相对标准偏差可以接受。

7 空白色谱柱出峰的原因

高效液相色谱，色谱柱是Kromasil C18(15cm*5μm)，流动相为10%乙腈和90%三氟乙酸水，走空白色谱柱时在整个保留时间的中间位置出现较大的色谱峰。走了好几针空白，每针的响应都不同，有的很高，有的又很低，但杂峰一直存在，不像是色谱柱里有杂质，用流动相冲洗后依然出现此问题，什么原因？

【原因】

①确定检测波长，如果是末端吸收，排除三氟乙酸的干扰。

②使用100%乙腈作为流动相，乙腈作为样品进样，如果为基线，则说明色谱柱及系统完好。

③然后在换流动相为10%乙腈和90%三氟乙酸水，样品为乙腈，如果有上述“中间位置出现较大的色谱峰”，那说明八成问题在三氟乙酸上，或者稀释三氟乙酸的水上。

④如果上述2、3都有“中间位置出现较大的色谱峰”，检查检测器及进样器。

⑤这些还不能解决，联系仪器工程师

8 空白乙腈出峰的原因

高效液相色谱仪，进空白乙腈，在样品峰位子出现倒峰，进双蒸水在样品峰出现正峰，进样品时有杂峰干扰，我已经排除了水和乙腈的问题，不知道是不是进样池或者检测器污染了，已经整了10多天，还是没效果，请指教原因和解决办法。

【分析】

液相中出现倒峰，主要原因是样品吸收比流动相吸收小，所以排除影响，不仅要考虑进样系统污染和检测池污染，还要考虑流动相和色谱柱的影响。换一根柱子试试，考察系统的情况，如果照旧，就排除色谱柱的影响，然后更换流动相试试，再以后清洗进样系统和检测池等等。

或将色谱柱从系统中断开，直接用乙腈或水做流动相清洗检测器就可以知道是否是检测器受污染，如果基线正常，再检查你的进样系统，样品，前处理是否有问题，如果都没问题，就去检查色谱柱吧。

9 水质分析中氨氮的测定空白值很高的原因

实验中纳氏试剂和酒石酸钾钠对空白值的高低影响很大，可能原因如下：

①测定使用的蒸馏水被污染，含有影响实验结果的杂质，比如蒸馏水含氨。

②试管、移液管等仪器没有清洗彻底，这些因素对实验结果也有较大的影响。

③实验所用的无氨水质量不佳，含氨量比较高，导致实验得到的空白值偏高，这是最主要的原因。

④在配制酒石酸钾钠和钠氏试剂时出现较大偏差，导致实验所用的试剂纯度(酒石酸钾钠、钠氏试剂)不佳，从而导致实验得到的空白值偏高。

10 总氮空白值偏高的原因

10.1 试剂的配制

碱性过硫酸钾的配制过程十分重要，掌握不好，会影响消解效果，对测定结果产生一定的影响。配制该溶液时，可分别称取过硫酸钾和氢氧化钠，两者分开配制，再混合定容，或者先配制氢氧化钠溶液，待其温度降到室温后再加入过硫酸钾溶解。若二者在一只烧杯中溶于水，应缓慢加水，同时搅拌，防止氢氧化钠放热使溶液温度过高引起局部过硫酸钾失效。

10.2 玻璃器皿的洗涤

所使用的玻璃器皿应先用(1+9)盐酸浸泡后，再用无氨水冲洗数次才能使用，否则，也会造成空白值偏高或平行性较差的情况。

10.3 比色时的注意事项

该项目的测定涉及两个波长(220nm和275nm)，建议在测定完一组样品的同一波长后，再调整到另一波长，统一测定，不要测完一个样品的两个吸光度后再换另一个样品，这样反复调整波长会引起一定的测量误差。

10.4 试剂的选择

碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定总氮的过程中，过硫酸钾是至关重要的试剂。首先，试剂的纯度关系到空白值的高低、测定结果的准确度。一般普通分析纯过硫酸钾的总氮含量最高不超过0.005%，但由于试剂质量存在差异，有些厂家、批次的试剂含氮量常常达不到这个要求，致使空白值偏高。因此，有条件的话建议使用优级纯试剂，尽量降低试剂中的含氮量，从而降低实验空白值。

10.5 实验用水及试剂的质量检验

若实验的空白值不够理想，则需要对实验用水及试剂进行检验，以选择出含氮量最低的水和试剂，获得理想的空白值。

11 粗蛋白测定空白偏高的影响因素

可以从以下方面考虑：

①配溶液的水换没换；

②看看消化炉的回收率；

③看看蒸馏仪的回收率；

④盐酸在不在保质期内；

⑤配溶液的硫酸是不是有问题；

⑥检查催化剂，是不是含有硝酸钾。

12 小结

空白试验是实验室质量控制的重要环节，其准确性对提高检测结果的准确度至关重要。以分光光度法空白为例，要用相应的实验用纯水或有机溶济作参比，不能用空白实验溶液做参比，以免人为减小空白值，从而掩盖空白实验值的变异。

值得注意的是，通过计量认证的实验室，由于检测仪器和玻璃量器定期检定，以及采取了全面的质量管理措施，因此，若测定的空白实验值太大，一般是化学药品纯度不够，配制的试液变质或被污染等原因。应重新配制试液，返工重测该批样品，直至空白实验值合格。