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), krzywa kalibracji, liniowość 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 "S czułość = "c "S 2- najmniejsza "c 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 wysoka wysoka 99, 100 81, 80, 82, 81, 81,81, 81 niska wysoka 82, 80 61, 81, 121, 71, 142, 101 wysoka niska 99 ,131 61, 71, 81, 91, 80, 81 niska niska 101, 72, 92, 80 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. PRZYKAADOWE 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. SKAADNIKI PRÓBKI (P) P (100%) = Ł (AN) + Ł (AOB) + Ł (AMO) Ł (AN) + Ł (AOB) >> Ł (AMO) Ł (AN) lub Ł (AOB) >> Ł (AMO) 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. PRZYKAADOWE PYTANIE: Wyjaśnij pojęcia: a) specjacja b) dokładność c) precyzja d) składnik śladowy