在日常分析中常需要對溶液進行稀釋，而稀釋過程中隨著稀釋倍數的增加，誤差也隨之增加。所以某些標準中會有逐級稀釋到多少濃度的規定或者每次稀釋的倍數不能超過20倍的明確規定。體積法和重量法稀釋各有利弊?哪個更優?逐級稀釋和一步稀釋到底哪個不確定度更高?更省時省力且誤差小?本文一一討論，往下看吧!
體積稀釋和重量稀釋哪個更準?
首先咱們來討論兩個例子：
1.某同學表示，前幾天在和ICP-MS應用工程師聯系時，他提出可以按照重量比進行稀釋(例如取1g到50g)。從字面上看兩種方法及計算公式中都是稀釋了50倍，但是如果考慮稀釋前后的溶液密度問題又覺得和體積法相比稀釋的結果會有不同。如果稀釋劑密度低于原始濃度標準溶液(以mg/ml為單位)的密度，那么按照重量來稀釋其結果就會和按照體積在稀釋存在差異。那么這種差異對實驗結果會不會產生實質性影響呢?
2.在實際工作中，經常要稀釋標準，以前都用容量瓶逐級稀釋，由于標準放在冰箱中(4度左右)，拿出后要放到室溫再稀釋。后面偶爾想質量是不變的，就在電子天平上按重量逐級稀釋標準，這樣做和傳統做基本一致，大家覺得重量稀釋有什么利弊?
其實重量法和體積法各有利弊，但是相對來說，重量法誤差小于體積誤差，其實MS上用的最多就是稱重。重量法是根據質量守恒的規律做的，比體積法更加準確，尤其對于痕量級元素的測定。還有就是稱重量的話要方便一些，稀釋倍數、稀釋出多少溶液來都好控制。體積法的話就要準備移液管、容量瓶等，麻煩得多。重量法精確且可以無級稀釋，這是優點。
對于ICP/MS，標液濃度都很低，幾乎接近于水的密度，所以用重量法稀釋是可行得，而且根據質量守恒定律，相對體積還更準確一些。
也有人說，重量法必須是兩個溶液的基質是一致的，密度一致，且體積可以相加。體積稀釋就沒有這個問題，所以一般都選用體積法。可是，你是否同意我們應該相信天平而不是肉眼。再者說，體積稀釋的過程中，移液管、容量瓶等都會對不確定度有影響哦。
逐級稀釋和一步稀釋的比較
兩者的比較，其實就是被稀釋溶液取樣的絕對誤差對稀釋后溶液濃度相對誤差的貢獻大小問題。如果注意到無論是體積還是質量，取樣的時候都是產生的絕對誤差就明白了。
先舉兩個例子：
稀釋100倍，取1ml濃溶液稀釋到100ml，如果取樣誤差是0.02ml，那么會造成稀釋后稀溶液濃度存在2%的相對誤差。
如果你分2次，每次稀釋10倍，那么你每次要取10ml濃溶液，稀釋到100ml，取樣誤差這時候仍然是0.02ml，那么每次帶來的稀溶液相對誤差就只有千分之二，就算最終被疊加了，也只有千分之四，遠小于一次稀釋的百分之二。
如果分2次的時候是每次取1ml，稀釋到10ml，那么你的相對誤差反倒是百分之四，更不準了。
所以逐級稀釋并不一定就更好，更好的前提是每次稀釋后體積相同。或者進行上面的誤差計算看看結果。
啥時候逐級稀釋誤差小些?
1、取樣大體積比小體積相對誤差小;
2、逐級稀釋還有正負誤差相抵，最終誤差會更小。
現有的分析大多基于相對分析，所以標準溶液的稀釋是分析相關實驗室重要的基礎工作。對于逐級稀釋還是一步稀釋哪個好確是非常值得探討的重要問題。
關于誤差的傳遞計算，在分析化學里就介紹過。從稱量開始，為了保證有相當的質量(成兩點額質量越大，相對誤差越小)，母液的濃度一般比較大，如果配置1mg/mL的濃度，稀釋到100μg/mL的話，一次稀釋據可以了，如果想要更低濃度，就要逐級稀釋了，這樣才能保證有足夠量的分取體積，在定容體積一定的情況下，當然是分取體積愈大，RSD就越小。
標準/或標準溶液本身是有不確定度的(實際就是以前的誤差，但不確定度的理論更完備些，所以現在流行)，加上我們測量過程中的所有不確定度，最后匯集到最后測試結果上。經常計算不確定度的人應該有這樣的體會。
1.以配制1mg/L Zn標準溶液作為計算稀釋過程的不確定度計算的借鑒：
A稀釋法：取1ml國家標準物質研究中心1mg/ml Zn標準溶液，定容到1L。
B稀釋法：取1ml國家標準物質研究中心1mg/ml Zn標準溶液，定容到100mL,再取10ml,定容到100ml。
2.在不考慮溫度效應的情況下，分析下兩法引入不確定度的實驗用具：
A法：1ml刻度吸管;1L容量瓶
B法：1ml刻度吸管;100mL容量瓶;10ml吸管;100mL容量瓶
所有不確定度按B類評定方法，并以A級容量允差作為半寬度;不確定度按相對不確定度合成：就是相對誤差的平方和再開方。
3.結果
按上述兩種方法配制出來的標準應用液的濃度為：
A法： 1+- 0.00707 mg/L
B法： 1+-0.00711 mg/L
4.結論
容量儀器引入的不確定度非常的小，A，B兩法所配制的溶液基本上差異不大(保留兩位有效數字);不確定度跟具體使用的量具有重要關系;考慮不確定度的合成過程，采用相對不確定度小的量具可降低不確定度;
不建議使用相對誤差大的量具如微量加樣槍作為標準溶液配制的工具，即使用，也建議用大容量的如10ml的加樣槍;逐級稀釋還是一步稀釋都對結果的不確定度影響較小，前提是采用高質量的A級量具。
所以最后稀釋結果的不確定度主要來源是標準溶液本身的1%(國家標準物質研究中心等)。
小結
大家做化學分析的都知道分析一定要有全局觀點，最主要是抓住主要不確定因素。如果站在分析全局的觀點(采樣+取樣+儀器分析)，那么我們更可以肯定的說稀釋步驟的不確定度是相對小，甚至無關緊要的。如上例，如果比較下所有A級量具(不管是移液管還是容量瓶)后，再得出結論：相對不確定度都很小，用1mL是相對比較大的。可能會比較有信服力吧。
附例：10mg/L砷標準溶液的不確定度計算
1、 確認稀釋的方法。
取1mL移液管精密移1mL砷標準溶液至100mL容量瓶，稀釋至刻度。
2、 不確定度公式：
C=(C0×1)/100，其中C0為砷標準溶液(國家標準物質研究中心)
3、 指認不確定度分量。
分量有三個：U1來至C0(1mg/mL)，U2來至1mL移液管和U3 來至100mL容量瓶。
4、 定量不確定度分量U1,U2,U3
4.1不確定度分量U1：
國家標準物質中心購買GBW08611，
砷元素濃度為，(從標物證書中找到相對偏差0.1%)。按正態分布屬B類，故：
4.2不確定度分量U2：
4.2不確定度分量U3：
