ZADANIE ANALITYKA

Stan początkowy: Stan końcowy:
PROCES Cu- 58,5%
Próbka (przed ANALITYCZNY Cr- 1,7ppb
pobraniem do Cd- 24,9ppm
analizy) WYNIKI ANALIZY
Cukier- brak!!!-> nieprawidłowy

zapis, pisze się poniżej granicy

wykrywalności!!!

Proces analityczny= proces gromadzenia i przetwarzania informacji.

Etapy procesu analitycznego:

1) Określenie zadania- identyfikacja problemu.
2) Wybór metody (y) i procedur (y).
3) Pobrane próbek (i przechowywanie próbek).
4) Pomiar analityczny.
5) Opracowanie statystyczne wyników i raport.

AD 1
Obejmuje między innymi takie ustalenia jak:

a) rodzaj analizy tzn. ustalenie jaka próbka, jakie składniki będą analizowane.
b) liczbę próbek
c) precyzję i dokładność dokonanych pomiarów
d) czas wykonania analizy
e) koszty analizy
f) ustalenie kto odpowiada za pobranie i dostarczenie próbek

AD 2
Wybór metody zależy od takich czynników jak:

• posiadane informacje o próbce (czy jest to próbka dobrze znana np. woda, czy próbka

jest nieznana, np. z agencji celnej, trzeba sprawdzić czy nie jest radioaktywna)

• rodzaj próbki (stan skupienia)

• rodzaj analizy

• rodzaj oznaczanego składnika i koncentracja
• wymagania stawiane wynikom analizy

• możliwości aparaturowe danego laboratorium

• czas wykonania analizy
• koszty wykonania analizy

• walidacja metody

walidacja- proces w wyniku którego ustalono (uznano), stosując badania laboratoryjne, że
charakterystyka funkcjonowania metody spełnia wymagania przewidziane dla zamierzonych
zastosowań analitycznych.



Charakterystyka funkcjonowania metody obejmuje parametry, które powinny być określane
przy walidacji:

EURACHEM/ WELAC 1994 AOAC- program 1993
selektywność --------------------------
specyficzność specyficzność
zakres (pomiarowy),
liniowość

krzywa kalibracji,
liniowość, czułość

granica wykrywalności granica

wykrywalności

granica oznaczalności granica

oznaczalności

dokładność dokładność
precyzja precyzja
---------- powtarzalność
---------- odtwarzalność
---------- odzysk

Kryteria oceny metody analitycznej (= parametry charakteryzujące metodę analityczną):

a) granica wykrywalności (Ś)

*

- jest to najmniejsze stężenie (ilość, masa) wykrywanego

składnika w badanej próbce, przy którym go jeszcze można wykryć z określonym
prawdopodobieństwem.

b) granica oznaczalności (Ś)- jest to najmniejsze stężenie (ilość, masa) oznaczanego

składnika w badanej próbce przy którym można jeszcze ten składnik oznaczyć daną
metodą (jest 2-3 krotnie większa od granicy wykrywalności)

granice ‘a’ i ‘b’ zależą od czułości metody, nie są czułością metody
c) specyficzność (Ś, M)- może odnosić się do metody, reakcji lub odczynnika

chemicznego, specyficzność metody jest to możliwość jej zastosowania w
określonych warunkach do wykrywania lub oznaczania jednego składnika.

d) selektywność (Ś, M)- stosuje się zarówno do metody jak i odczynników chemicznych,

selektywność metody jest to możliwość zastosowania metody do wykrywania lub
oznaczania tylko niewielkiej liczby składników. Selektywność metody zależy między
innymi od: parametrów zastosowanej aparatury, a także może zależeć selektywności
użytych składników.

e) czułość metody (Ś, M)- stosunek przyrostu sygnału analitycznego do

odpowiadającego mu przyrostu stężenia oznaczanego składnika

S
(sygnał- 3- największa
mierzymy jako
funkcję stężenia)

1

ΔS

czułość =

Δc

ΔS

2- najmniejsza

Δc c (stężenie)

f) dokładność (Ś, M)- jest to bliskość wyniku pomiaru lub średniej otrzymanej z

wyników pomiarowych do wyniku prawdziwego lub akceptowanego jako prawdziwy.
Dokładność jest liczbowo charakteryzowana przez wielkość błędu bezwzględnego lub
względnego.

g) precyzja (Ś, M)- jest to wzajemna zgodność wyników pomiarów w danej serii.

Precyzja jest liczbowo wyrażana najczęściej za pomocą odchylenia standardowego lub
względnego odchylenia standardowego, rzadziej za pomocą przedziału ufności lub
rozstępu wyników.
• powtarzalność- jest to precyzja metody odnosząca się do pomiarów

wykonywanych w tych samych warunkach, tzn. ten sam wykonawca, to samo
laboratorium, pomiary wykonywane w niewielkim odstępie czasowym.

• odtwarzalność- jest to precyzja metody odnosząca się do pomiarów

wykonywanych w różnych warunkach np. różny wykonawca, pomiar
wykonywany w różnym czasie, różne laboratoria.

*- Ś- ślady, M- makroskładniki
Relacje- dokładność (D) i precyzja (P) pomiarów.
WARTOŚĆ PRAWDZIWA = 100

Pomiary

Średnia Dokładność Precyzja

98, 99, 100, 98, 101,

99, 100

99 wysoka

wysoka

81, 80, 82, 81, 81,81,

82, 80

81 niska

wysoka

61, 81, 121, 71, 142,

99 ,131

101 wysoka niska

61, 71, 81, 91, 80,

101, 72, 92, 80

81 niska niska

Specjacja- jest to zjawisko występowania pierwiastka w różnych połączeniach i związkach
względnie formach fizycznych, chemicznych i morfologicznych (biologicznych).

analiza specjacyjna- jest to oznaczenie pierwiastka występującego w różnych formach
chemicznych, fizycznych, morfologicznych.

PRZYKŁADOWE PYTANIE:
Wymień parametry charakteryzujące metodę, które odnoszą się do analizy śladowej.

Granice oznaczalności i wykrywalności zależą od takich parametrów jak:

• metoda pomiaru (detekcji)

• zastosowane procedury w procesie przygotowania próbki (np. zatężanie, separacja)

• rodzaj próbki; matryca
• oznaczany składnik

• optymalizacja tzn. wybór najlepszych parametrów operacyjnych

Granice wykrywalności i oznaczalności są różne dla różnych składników, różnych próbek i
różnych metod.

SKŁADNIKI PRÓBKI (P)

P (100%) =

Σ (A

N

) +

Σ (A

OB

) +

Σ (A

MO

)

Σ (A

N

) +

Σ (A

OB

) >>

Σ (A

MO

)

Σ (A

N

) lub

Σ (A

OB

) >>

Σ (A

MO

)

A- analit
N- składnik nieorganiczny
OB- składnik organiczny i biologiczny
MO- związki metaloorganiczne

Podział składników ze względu na ich zawartość w próbce:

a) makroskładniki (składniki główne)- to te których zawartość wynosi od 1 do 100%
b) składniki domieszkowe (podrzędne, uboczne)- od 1/100 do 1%
c) śladowe (ślady)- składniki których stężenie w próbce jest poniżej 1/100%

Składniki główne tworzą matrycę, oznaczamy je metodami chemicznymi.

Składniki domieszkowe- oznaczamy metodami chemicznymi lub instrumentalnymi.

Składniki śladowe oznaczamy za pomocą metod instrumentalnych.

Im mniejsze jest stężenie składnika w próbce , tym z reguły jest trudniej go oznaczyć, tym
mniejsza jest dokładność i precyzja pomiarów, często większy koszt.

PRÓBKI W ANALIZIE CHEMICZNEJ

Podstawowa cecha (i wymóg): reprezentatywność.
Rodzaje próbek:

- próbka pierwotna
- próbka jednostkowa
- próbka ogólna
- średnia próbka laboratoryjna
- próbka do badań
- próbka analityczna
- próbka ślepa (zerowa)- tylko w przypadku analizy śladowej

reprezentatywność- pobranie próbki musi być tak wykonane aby w oparciu o wyniki analizy
próbki można było scharakteryzować dany materiał, produkt, partię produktu, partię towaru.

próbka reprezentatywna- to taka próbka która posiada przeciętny skład oraz takie same
właściwości chemiczne i fizyczne jak badany materiał czy produkt (najłatwiej pobrać w
przypadku gazów i cieczy, najtrudniej z ciał stałych).

próbka pierwotna- jest to część partii produktu pobrana jednorazowo z jednego miejsca
produktu nieopakowanego lub z jednego opakowania jednostkowego.

próbka jednostkowa- to część partii produktu złożona ze wszystkich próbek pierwotnych
pobranych z jednego opakowania.

próbka ogólna- to część partii produktu złożona z wszystkich próbek pierwotnych pobranych
z jednej partii.

średnia próbka laboratoryjna- jest to próbka przygotowana z próbki ogólnej reprezentująca
dana partię produktów, musi opakowana, oznaczona i przechowywana w sposób
zabezpieczający jej identyczność. Wielkość średniej próbki laboratoryjnej powinna być taka,
aby umożliwić trzykrotne wykonanie wszystkich badań.

próbka do badań- jest przygotowana ze średniej próbki laboratoryjnej w wyniku operacji
przygotowania do pomiaru (np. zmielenia)

próbka analityczna- jest to część z próbki do badań lub ze średniej próbki laboratoryjnej,
przeznaczona w całości do wykonania jednego oznaczenia.

PRZYKŁADOWE PYTANIE:
Wyjaśnij pojęcia:

a) specjacja
b) dokładność
c) precyzja
d) składnik śladowy