Предел обнаружения и предел определения

В пробе почти нет искомого компонента — прибор показывает сигнал, едва отличимый от фона. Можно ли утверждать, что вещество там есть, и тем более назвать его концентрацию? Ответ дают две метрологические характеристики методики — предел обнаружения и предел определения.

Предел обнаружения (ПО) — наименьшее содержание компонента, которое методика позволяет надёжно отличить от сигнала холостой пробы с заданной вероятностью. Предел определения (предел количественного определения, ПКО) — наименьшее содержание, которое уже можно измерить количественно с приемлемой точностью. На уровне предела обнаружения возможен лишь вывод «обнаружен / не обнаружен»; количественный результат появляется только начиная с предела определения, поэтому предел определения всегда выше предела обнаружения. Оба показателя задают нижнюю границу рабочего диапазона методики.

Оценивают их по стандартному отклонению сигнала холостой пробы: предел обнаружения принимают равным утроенному стандартному отклонению (критерий 3σ), предел количественного определения — десятикратному (10σ). Например, если стандартное отклонение холостой пробы в пересчёте на содержание равно 0,002 мг/дм³, то предел обнаружения составит около 3 × 0,002 = 0,006 мг/дм³, а предел количественного определения — около 10 × 0,002 = 0,02 мг/дм³.

Комментарий эксперта СЛК Центра. Частая ошибка на практике — выдавать конкретное число там, где содержание ниже предела обнаружения. Если компонент не обнаружен, результат оформляют как «менее ПО» с указанием значения предела, а не как «0» и не приблизительной цифрой. Требование заказчика «дайте точное значение» в этой зоне методически невыполнимо: ниже предела определения погрешность неприемлемо велика, и такой результат теряет доказательственную силу. Правильное решение — подобрать методику с более низким пределом обнаружения под конкретную задачу.

Показатели точности методик количественного химического анализа, включая пределы обнаружения и определения, оценивают по РМГ 61-2010, а статистическую основу способности обнаружения задаёт серия ГОСТ Р ИСО 11843. Пределы связаны с неопределённостью измерений и с нижней границей градуировочной характеристики: экстраполировать градуировку ниже предела определения недопустимо.

Частые вопросы

Чем предел обнаружения отличается от предела определения? На уровне предела обнаружения компонент можно только зафиксировать как присутствующий, но не измерить количественно; на уровне предела определения содержание уже определяется с приемлемой точностью. Поэтому предел определения всегда выше предела обнаружения.

Что писать в результате, если содержание ниже предела обнаружения? Результат оформляют в виде «менее ПО» с указанием числового значения предела обнаружения методики, а не как «0» или ориентировочную цифру. Это корректно отражает возможности методики и сохраняет доказательственную силу протокола.

Источники: РМГ 61-2010; серия ГОСТ Р ИСО 11843 (Росстандарт); ГОСТ ISO/IEC 17025-2019 — КонсультантПлюс.