CHROMATOGRAFIA GAZOWA – – analiza ilo

(1)

CHROMATOGRAFIA GAZOWA –

1

– analiza ilościowa - walidacja

Katedra Chemii Analitycznej Wydział Chemiczny

Dr hab. inż. Piotr KONIECZKA

y y

Politechnika Gdańska ul. G. Narutowicza 11/12

80-233 GDAŃSK

e-mail: piotr.konieczka@pg.gda.pl

2

S

_w

S

_x

C

_w

C

_{x - ?}

(2)

Sygnał wyjściowy detektora – funkcja zawartości analitu (pomiar pośredni);

Wyznaczenie zależności funkcyjnej – kalibracja;

Sposób przeprowadzania kalibracji zależy od:

3

• rodzaju przyrządu pomiarowego;

• ilości próbek;

• możliwości przygotowywania próbek wzorcowych w szerokim zakresie stężeń analitu (w celu sprawdzenia całego zakresu pomiarowego przyrządu kontrolno-pomiarowego);

• wymaganej dokładności oznaczenia;

• składu matrycy próbki;

• możliwości zmiany składu próbki w trakcie procesu analitycznego.

Metoda jednego wzorca 4

Przeprowadza się dwa pomiary:

dla próbki wzorca dla badanej próbki

S

_w

S

_x

C

_w

C

_x

(3)

Zawartość analitu w próbce oblicza się wg wzoru:

W W X

X

S

C S

C

 

Metoda jednego wzorca 5

gdzie:

C_x- zawartość analitu w próbce;

C_w- zawartość analitu w próbce wzorca;

S_x- sygnał urządzenia pomiarowego dla próbki;

S_w- sygnał urządzenia pomiarowego dla próbki wzorca.

Wynik końcowy jest tym dokładniejszy, im zawartość analitu w badanej próbce mniej różni się od zawartości analitu w próbce wzorcowej.

Im węższy jest zakres stężeń (niewielka różnica poziomów stężeń analitu), tym bardziej możliwe jest przybliżenie nawet nieliniowej zależności wiążącej sygnał wyjściowy z zawartością analitu za pomocą odcinka prostoliniowego.

6

Przeprowadza się pomiary dla próbek wzorcowych o różnej zawartości analitu:

Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego.

C_w5 S_w5

C_w4 S_w4

C_w3 S_w3

C_w2 S_w2

C_w1 S_w1

(4)

Wyznacza się zależność S = f(C) za pomocą prostej postaci:

S_w = b·C_w+a

Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego.

7

Po uzyskaniu sygnału dla analitu obecnego w próbce i przekształceniu równania, wynik oznaczenia można obliczyć korzystając ze wzoru:

b a C

_X

 S

^X

^

1000 1200

500 600

8

400 600 800 1000

200 300 400 500

S_w

0 200

0 2 4 6 8 10 12 14 16

0 100

0 2 4 6 8 10 12

C_w

(5)

500 600

9

200 300 400 500

S_w

0 100

0 2 4 6 8 10 12

C_w

900 1000

10

300 400 500 600 700 800

S_w

0 100 200

0 2 4 6 8 10 12 14 16

C_w

(6)

350 400

11

100 150 200 250 300

S_w

0 50 100

0 1 2 3 4 5 6 7 8

C_w

1200 1400 1200 1400

12

400 600 800 1000 1200

0 200

0 2 4 6 8 10

0 200

0 2 4 6 8 10

(7)

1000 1200

13

400 600 800 1000

0 200

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Tabela. Wyniki pomiarów uzyskane w przypadku oznaczenia zawartości C2Cl4 w próbkach roztworów wzorcowych z wykorzystaniem metodyki HS-SPME-GC-ECD.

Stężenie C2Cl4

[mg/kg]

Średnia wartość pola powierzchni piku chromatograficznego

[u.j.p.]

14

[mg/kg] [u.j.p.]

8 3566475 6 2700855 4 1838644 2 858210 1 426133 0,5 206942 0,25 95455 0,125 49488 0 0625 23252

0,0625 23252

0,03125 12893 0,01563 6613 0,00781 3238 0,00391 1810 0,00195 1182 0,00098 602 0,00049 329

(8)

3500000 4000000

raficznego

15

500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000

y = 449000x - 5480 r = 0,9999

wierzchni piku chromatogr [u.j.p.]

0

0 2 4 6 8 10

stężenie C Cl [mg/kg]2 4

pole pow

Tabela. Porównanie wyjściowych wartości stężeń C2Cl4 w próbkach roztworów wzorcowych z wartościami obliczonymi na podstawie krzywej kalibracyjnej.

Stężenie C2Cl4

[mg/kg]

w stosowanych obliczone na podstawie  * [%]

16

roztworach

wzorcowych krzywej kalibracyjnej [%]

8 7,95 0,58

6 6,03 0,44

4 4,11 2,7

2 1,92 3,8

1 0,961 3,9

0,5 0,473 5,4

0,25 0,225 10

0 125 0 122 2 1 0,125 0,122 2,1

0,0625 0,0640 2,4

0,0312 0,0409 31

0,0156 0,0269 72

0,00781 0,0194 149 0,00391 0,0162 316 0,00195 0,0148 660 0,00098 0,0136 1290 0,00049 0,0129 2550

(9)

17

Przeprowadza się trzy pomiary:

dla dwóch próbek roztworów wzorcowych

(w których zawartość analitu jest odpowiednio)

wyższa i niższa dla próbki rzeczywistej

Metoda roztworów ograniczających

wyższa y niższa

od zawartości analitu w badanej próbce y

C

_x

S

_x

C

_w1

S

_w1

C

_w2

S

_w2

120 140 160 S_w1

Sx

18

0 20 40 60 80 100 S_w2

0

1 1,5 2 2,5 3 3,5

C_w2 Cx C_w1

(10)

0 20 40 60 80 100 120 140 160

1 1,5 2 2,5 3 3,5

S_w2 Sw1

S_x

0 20 40 60 80 100 120 140 160

1 1,5 2 2,5 3 3,5

S_w2 Sw1

S_x

Wynik oblicza się po przekształceniu zależności:

19

C_w2 Cx Cw1

C_w2

C_w2 CCxx CCw1w1

2 1

1 2

1 1

w w

x w w

w

x w

C C

C C S

S

S S



 



   

2 1

1 2 1 1

w w

x w w w w

x S S

S S C C C

C 





 



lub

2 1

2 2

1 2

w w

w x w

w w x

C C

C C S

S S S



 



   

2 1

2 2

2 1

w w

w x w w w

x S S

S S C C C

C 





 



Wynik końcowy jest tym dokładniejszy, im różnica stężeń analitu w próbkach wzorcowych jest mniejsza.

20

Polega na dodaniu do próbki znanej ilości składnika (wzorzec wewnętrzny – IST– ang. internal standard) różnego od substancji oznaczanych, nieobecnego w analizowanych próbkach.

Najczęściej dodatek wzorca wewnętrznego jest realizowany w taki Metoda wzorca wewnętrznego

Najczęściej dodatek wzorca wewnętrznego jest realizowany w taki sposób, że jego jednakową ilość dodaje się do roztworów wzorcowych o różnej zawartości analitu.

C_w1 S_w1

C_IST1 S_IST1

C_w2 S_w2

C_IST2 S_IST2

C_w3 S_w3

C_IST3 S_IST3

C_w4 S_w4

C_IST4 S_IST4

C_w5 S_w5

C_IST5 S_IST5

(11)

Metoda wzorca wewnętrznego

Wykreślenie zależności (wykres kalibracyjny) postaci:



 



 

IST

w S w

f S C

21

Jeśli ilość dodawanego wzorca wewnętrznego nie jest jednakowa wykreśla się zależność postaci:



 IST



 



 

IST w IST

w

S f S C

C



 IST IST

Technika ID jest specyficzną odmianą techniki wzorca wewnętrznego Specyficzność ta polega na tym iż w tym przypadku Technika rozcieńczenia izotopowego – ang. isotope dilution-ID

Technika ID ²²

wewnętrznego. Specyficzność ta polega na tym, iż w tym przypadku dodawaną substancją jest znana ilość związku, który różni się od analitu jedynie składem izotopowym.

W trakcie analizy ilościowej wyznaczane są stosunki sygnałów dla odpowiednich jonów analitycznych (co najmniej dwóch) uzyskanych

k i li óbki i j óbki óbki

w trakcie analizy próbki rzeczywistej, próbki wzorca oraz próbki rzeczywistej z dodatkiem wzorca.

(12)

Do określenia zawartości analitu w badanej próbce potrzebna jest jedynie znajomość ilości izotopowo znaczonego analitu

Technika ID ²³

dodanego do próbki.

Ponieważ ilość dodanego wzorca można określić stosując jedną z metod pierwotnych (grawimetria lub wolumetria) stanowi to podstawę do zaliczenia techniki ID do grupy metod pierwotnych.

W przypadku oznaczania zawartości składników nieorganicznych Oznaczanie składników nieorganicznych

Technika ID ²⁴

W przypadku oznaczania zawartości składników nieorganicznych jako wzorce stosowane są analogi analitu wzbogacone izotopowo (ang. isotopically enriched analogues). np. w przypadku oznaczania zawartości analitów zawierających w cząsteczce atomy cyny, dla której „naturalnym” podstawowym izotopem jest ¹²⁰Sn stosuje się wzorce wzbogacone w izotop ¹¹⁷Sn lub¹¹⁸Sn

stosuje się wzorce wzbogacone w izotop Sn lub Sn.

(13)

2 1 j j

wz M

R M

Technika ID ²⁵

M_j1M_j2

WZORZEC (wzbogacony

izotopowo)

2 1 j j

p M

R M

j

2 1 j j wz

p M

R _& M

M_j1M_j2

PRÓBKA PRÓBKA

Z DODATKIEM WZORCA

 ^R ^R 

Metoda wzorca wewnętrznego 26

Technika ID

 



^p_p ^wz _p _wz^wz



^wz

p

n

R R

R

n R 





 

gdzie:

n_p – ilość analitu w badanej próbce;

n – ilość izotopowo znaczonego wzorca dodanego do próbki;

n_wz ilość izotopowo znaczonego wzorca dodanego do próbki;

R_p – stosunek sygnałów jonów masowych w badanej próbce;

R_wz – stosunek sygnałów jonów masowych w próbce wzorca;

R_p&wz– stosunek sygnałów jonów masowych w próbce z dodatkiem wzorca;

(14)

85 90 95

100 302

TBT*

85 90 95

100 305

TBT

TBT ⁹⁰

95

100 302

Technika ID

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

303

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

302

303 TBTTBT

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

305 303

TBT* & TBT

296 298 300 302 304 306 308 310 312 314

m/z 0

5 10

15 303 305

296 298 300 302 304 306 308 310 312 314

m/z 0

5 10 15

296 298 300 302 304 306 308 310 312 314

m/z 0

5 10 15

W przypadku oznaczania zawartości związków organicznych stosowane są odpowiednio izotopowo znaczone analogi (ang Oznaczanie związków organicznych

Technika ID

stosowane są odpowiednio izotopowo znaczone analogi (ang. isotopically labelled analogues) zawierające najczęściej atomy deuteru zamiast wodoru czy też atomy¹³C zamiast atomów¹²C.

To sprawia, że sposób przeprowadzenia analizy w przypadku oznaczania składników nieorganicznych jest inny niż dla przypadku oznaczania zawartości związków organicznych w próbce.

(15)

Technika ID ²⁹

M_j1M_j2

M M

WZORZEC (znaczony izotopowo)

M_j1M_j2

PRÓBKA PRÓBKA

Z DODATKIEM WZORCA

izotop nat

A

c RF  A ^

Technika ID ³⁰

nat izotop

c

A 

gdzie:

RF – współczynnik odpowiedzi;

A_izotop – pole powierzchni piku jonu masowego dla izotopowo znaczonego analitu obecnego we wzorcu;

A_nat – pole powierzchni piku jonu masowego dla naturalnie występującego analitu obecnego we wzorcu;

c_izotop – stężenie izotopowo znaczonego analitu we wzorcu;

c_nat – stężenie „naturalnie” występującego analitu we wzorcu;

(16)

RT:17.60 - 35.40

50 60 70 80 90

100 32.58 NL:

3.92E6 m/z=

255.5-256.5+

325.5-326.5+

359.5-360.5+

393.5-394.5 MS A07-1-1

Technika ID ³¹

70 80 90 100 0 10 20 30 40 50

19.41

26.66

NL:

9.20E6 m/z=

267.5-268.5+

337.5-338.5+

371.5-372.5+

405 5-406 5 PCB-28*

18 20 22 24 26 28 30 32 34

Time (min) 0

10 20 30 40 50 60

29.24 32.56

27.26

23.87 31.70

34.37

405.5 406.5 MS A07-1-1

PCB-101* PCB-153*

PCB-170*

RT:17.64 - 35.44

50 60 70 80 90

100 19.43 NL:

9.95E6 m/z=

255.5-256.5+

325.5-326.5+

359.5-360.5+

393.5-394.5 MS st2-3 PCB-28

RT:17.64 - 35.44

50 60 70 80 90

100 19.43

Technika ID ³²

70 80 90 100 0 10 20 30 40

50 23.89

27.27

34.39

19.41 NL:

8.52E6 m/z=

267.5-268.5+

337.5-338.5+

371.5-372.5+

405 5-406 5 PCB-101

PCB-153

PCB-170

PCB-28*

70 80 90 100 0 10 20 30 40

50 23.89

27.27

34.39

18 20 22 24 26 28 30 32 34

Time (min) 0

10 20 30 40 50

60 26.66

23.87 27.26 29.25 31.7032.56

34.37

405.5 406.5 MS st2-3

PCB-101* PCB-153*

PCB-170*

18 20 22 24 26 28 30 32 34

Time (min) 0

10 20 30 40 50 60

(17)

RT:17.60 - 35.40

50 60 70 80 90

100 19.45

19.36

NL:

2.56E7 m/z=

255.5-256.5+

325.5-326.5+

359.5-360.5+

393.5-394.5 MS A11-1-1 PCB-28

Technika ID ³³

70 80 90 100 0 10 20 30 40 50

23.94 27.34

18.03 20.63 21.96 29.31 31.7832.66

23.72

29.44 28.66 18.93

34.46

19.44

26.78

NL:

1.71E7 m/z=

267.5-268.5+

337.5-338.5+

371.5-372.5+

405 5-406 5

PCB-101 PCB-153

PCB-170

PCB-28*

18 20 22 24 26 28 30 32 34

Time (min) 0

10 20 30 40 50 60

29.29 31.76 32.64 27.33

23.93

34.42

405.5 406.5 MS A11-1-1

PCB-101* PCB-153*

PCB-170*

Polega na dodaniu do próbki znanych ilości składnika oznaczanego.

Wykreślenie zależności (wykres kalibracyjny) postaci:

 

_w

w

x

f C S

_



Metoda dodatku wzorca ³⁴

50 100 150 200 250 300

0

-2 V_W-1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5V_w 2 2,5

x w x w

V

C  C ^

(18)

Metoda prostej normalizacji

Nie jest to metoda kalibracyjna – nie stosuje się próbek wzorca.

Polega na obliczaniu procentowego udziału powierzchni dla każdego z oznaczanych związków w stosunku do sumarycznej

35

każdego z oznaczanych związków w stosunku do sumarycznej powierzchni wszystkich pików.

100%

1







ⁿ

i x

x x

i i

i S

C S

składnik A B C D suma

pole powierzchni 850 1210 780 1780 4620

Ci 18,4% 26,2% 16,9% 38,5% 100,0%

1 i

Metoda normalizacji ze współczynnikami korekcyjnymi

100%

1



 



 n

i i x

x i x

i i

i RF S

S C RF

36

kł d ik A B C D

) (

) ( obliczone x

znane x i

i i

S RF  S

składnik A B C D suma

pole powierzchni 850 1210 780 1780 4620

współczynniki

korekcyjne 1 1,25 1,3 1,1 5334,5

Ci 15,9% 28,4% 19,0% 36,7% 100,0%

18,4% 26,2% 16,9% 38,5%

(19)

Wynik oznaczenia albo jest miarodajny, albo można

37

równie dobrze przyjąć jako jego wartość liczbę losową.

38

JAKOŚĆ WYNIKÓW POMIARÓW ANALITYCZNYCH

WALIDACJA PROCEDUR ANALITYCZNYCH

MATERIAŁY ODNIESIENIA

BADANIA MIĘDZYLABORATORYJNE

(20)

DEFINICJA

Walidacja metodyki (ang

. method validation

) – proces oceny metodyki analitycznej prowadzony w celu zapewnienia zgodności ze stawianymi tej metodyce wymogami, umożliwiający opis tej metodyki oraz pozwalający określić jej

39

umożliwiający opis tej metodyki oraz pozwalający określić jej przydatność. Walidacja metodyki analitycznej obejmuje sprawdzanie ważnych cech charakterystycznych metodyki.

Ostatecznym jej celem jest pewność, iż proces analizy przebiega w sposób rzetelny i precyzyjny oraz daje miarodajne wyniki.

• Ocena

• Zgodność z wymogami

• Definicja

• Przydatność

Metodyka może zostać poddana procesowi walidacji jedynie wówczas, gdy wcześniej została zoptymalizowana.

40

Najpierw optymalizacja metodyki Dopiero potem jej walidacjap p j j j

(21)

Parametr ICH USP - powtarzalność + + - precyzja pośrednia + Precyzja

- odtwarzalność +

Zestawienie parametrów metodyki analitycznej podlegających procesowi walidacji zalecane przez ICH i USP

41

odtwarzalność +

Dokładność + +

Granica wykrywalności + + Granica oznaczalności + + Specyficzność/selektywność + +

Liniowość + +

Zakres pomiarowy + +

Odporność +

Trwałość

(ruggedness)/Elastyczność + ICH – The International Conference on Harmonization

USP – The United States Pharmacopoeia

Proces walidacji metodyki analitycznej może być przeprowadzony właściwie w dowolnej kolejności (jeśli brać pod uwagę kolejność określania badanych parametrów), jednak najbardziej logicznym wydaje się jej przeprowadzenie zgodnie z poniższym schematem:

 określenie selektywności w oparciu o analizę roztworów

42

 określenie selektywności w oparciu o analizę roztworów wzorcowych;

 wyznaczenie liniowości, granic wykrywalności i oznaczalności, zakresu pomiarowego;

 określenie powtarzalności;

 wyznaczenie precyzji pośredniej;

 określenie selektywności w oparciu o wyniki uzyskane w trakciey p y y analiz próbek rzeczywistych;

 wyznaczenie dokładności na podstawie analizy materiałów odniesienia na różnych poziomach zawartości;

 określenie odporności metody – np. na podstawie wyników porównań międzylaboratoryjnych;

(22)

• Dokładność (ang. accuracy) – zgodność pomiędzy uzyskanym wynikiem pomiaru a wartością rzeczywistą

43

uzyskanym wynikiem pomiaru a wartością rzeczywistą (oczekiwaną).

• Poprawność (ang. trueness) – zgodność wyniku oznaczenia (obliczonego na podstawie serii pomiarów) a wartością oczekiwaną.

• Precyzja (ang. precision) – zgodność pomiędzy niezależnymi wynikami uzyskanymi w trakcie analizy danej próbki z zastosowaniem danej procedury analitycznej.

µ µ

POPRAWNOŚCI

44

ZWIĘKSZENIE P

ZWIĘKSZENIE DOKŁADNOŚCI

µ µ

ZWIĘKSZENIE PRECYZJI

(23)

• Zakres pomiarowy (ang. range) – zakres wartości (stężeń analitu), w którym błąd urządzenia pomiarowego jest poniżej

45

założonego. Coraz częściej jednak określa się go jako zakres wartości stężeń wyznaczonych z założoną precyzją, dokładnością i niepewnością;

• Liniowość (ang. linearity) – przedział zakresu pomiarowego metodyki analitycznej, w którym sygnał wyjściowy jesty y j, y yg yj y j proporcjonalny do oznaczanego stężenia analitu.

sygnał

46

liniowość???

zawartość

(24)

Liniowość wcale nie oznacza, iż w całym zakresie stężeń funkcja opisująca zależność sygnału wyjściowego od

47

j p ją yg yj g

zawartości analitu przyjmuje jedną postać (takie same wartości współczynników krzywej kalibracyjnej).

Liniowość to cecha mówiąca o proporcjonalnej zależności sygnału od wielkości oznaczanej i może być ona, dla danego zakresu, opisywana kilkoma równaniami danego zakresu, opisywana kilkoma równaniami uzależnionymi od poziomu stężeń analitu.

Stosunek sygnału do szumu (ang. Signal to Noise Ratio – S/N): wielkość bezwymiarowa, która określa stosunek sygnału analitycznego do średniego poziomu szumów tła dla określonej

48

próbki.

• jego wartość może służyć do określania wpływu poziomu szumu na względny błąd pomiaru;

• najbardziej praktyczną metodą jego wyznaczenia jest stosunek ś d i j t t j ii i ó dl ób k śl h (b dź średniej arytmetycznej serii pomiarów dla próbek ślepych (bądź zawierających analit na bardzo niskim poziomie) do wartości odchylenia standardowego uzyskanego dla tej serii pomiarów;

(25)

Granica wykrywalności (ang. Limit of Detection - LOD):

najmniejsza ilość lub najmniejsze stężenie substancji (pierwiastka, jonu, związku) możliwe do wykrycia za pomocą danej metodyki czy też techniki analitycznej z określonym prawdopodobieństwem.

• związana ściśle z określoną procedurą analityczną (jej wartość

49

związana ściśle z określoną procedurą analityczną (jej wartość liczbowa zależy nie tylko od poziomu zawartości oznaczanego składnika, ale również od obecności innych składników występujących w analizowanej próbce);

• jest najmniejszym stężeniem analitu, przy którym istnieje pewność jego obecności w próbce;

ść h k ś

• jej wartość charakteryzuje się wymiarem zawartości czy stężenia (takim jak oznaczany analit czyli np. µg/dm³);

• ściśle związana z poziomem szumów stosowanego urządzenia pomiarowego (przyjmuje się, że jej wartość to trzykrotność tego poziomu szumów);

Granica oznaczalności (ang. Limit of Quantification - LOQ): najmniejsza ilość lub najmniejsze stężenie substancji, możliwe do ilościowego oznaczenia daną metodyką analityczną z założoną dokładnością i precyzją.

50

• jej wartość jest zawsze wielokrotnością wyznaczonej wartości granicy wykrywalności – najczęściej: LOQ = 3 · LOD;

• chociaż znane są takie definicje granicy oznaczalności, w których jej wartość jest równa 2 · LOD czy też 6 · LOD;

których jej wartość jest równa 2 LOD czy też 6 LOD;

(26)

Granica wykrywalności stosowanego instrumentu pomiarowego (np. detektora) (ang. Instrument Detection Limit - IDL): najmniejsza zawartość oznaczanego analitu jaka może zostać

k t (b il ś i j j i ) d

51

wykryta (bez ilościowego jej oznaczenia) przy pomocy danego urządzenia pomiarowego.

• wartość ta jest z reguły niższa niż wartość granicy wykrywalności całej procedury analitycznej i jest wyznaczana na podstawie oznaczania zawartości analitu w sporządzonych roztworach wzorcowych (ślepe próby), bez poddawania tych roztworów całej procedurze analitycznej.

poza zakresem liniowym

wysoka pewność

LOQ

10 1112

52

niska niepewność

23 LOD

45 6 87 9

wysoka niepewność

szumy

MB

-3 0 -2 -1 1 2

(27)

Obliczanie wartości LOD na podstawie wartości odchylenia standardowego zbioru sygnałów i kąta nachylenia krzywej kalibracyjnej

Najczęściej, wykorzystywana procedura analityczna oparta jest, na etapie oznaczenia końcowego, o zasadę pomiaru pośredniego, czyli takiego dla

53

którego wymagany jest dodatkowy etap procedury analitycznej – kalibracja. W takim przypadku także i ten etap będzie miał wpływ na wartość granicy wykrywalności.

Obliczenie granicy wykrywalności oparte jest w tym przypadku o następującą zależność:

3 3

b LOD  3 , 3  s

gdzie:

b – współczynnik kierunkowy prostej kalibracyjnej;

Wartość odchylenia standardowego - s - można w tym przypadku wyznaczyć w trojaki sposób:

1. odchylenie standardowe wyników uzyskanych dla serii próbek ślepych;

2. resztkowe odchylenie standardowe krzywej kalibracyjnej, opisywane przez zależność:

 

²

n

54

 

2

, 1 









n Y y

s ⁱ

i i y

x gdzie:

s_x,y – resztkowe odchylenie standardowe;

y_i – wartości sygnałów dla danych zawartości analitu, na podstawie których wyznaczano krzywą kalibracyjną;

Y_i – wartości sygnałów dla danych zawartości analitu, obliczone na

3. odchylenie standardowe wyrazu wolnego uzyskanej krzywej kalibracyjnej;

i a tośc syg a ó d a da yc a a tośc a a tu, ob c o e a podstawie uzyskanej krzywej kalibracyjnej;

n – ilość roztworów wzorcowych poddawanych oznaczeniu w celu wyznaczenia krzywej kalibracyjnej;

(28)

Czułość (ang. sensitivity)–

1) stosunek zmiany sygnału wyjściowego urządzenia pomiarowego do wywołującej ją zmiany stężenia analitu;

55

p g y ją j ją y ę ;

2) pojęcie określające, jaka najmniejsza różnica zawartości analitu może być stwierdzona za pomocą konkretnej metodyki (jest to nachylenie wykresu kalibracyjnego: sygnał w funkcji stężenia);

3) zdolność do wykrywania (analiza jakościowa) i oznaczania

ś ś ń ó

(analiza ilościowa) małych ilości (stężeń) analitu w próbce;

56

ał

zakres

liniowość

sygna

nachylenie czułość liniowość

zawartość analitu wyraz wolny

LOD LOQ

(29)

Precyzja, powtarzalność, precyzja pośrednia, odtwarzalność

• Precyzja (ang. precision) – zgodność pomiędzy niezależnymi wynikami uzyskanymi w trakcie analizy danej próbki z zastosowaniem danej procedury analitycznej.

• Powtarzalność (ang repeatability) – precyzja wyników

57

• Powtarzalność (ang. repeatability) precyzja wyników uzyskanych w tych samych warunkach pomiarowych (dane laboratorium, analityk, instrument pomiarowy, odczynniki).

• Precyzja pośrednia (ang. intermediate precision) – długoterminowe odchylenie procesu pomiarowego, do którego wyznaczenia wykorzystuje się odchylenie standardowe serii pomiarów uzyskanych w danym laboratorium w kilkutygodniowym pomiarów uzyskanych w danym laboratorium w kilkutygodniowym okresie czasu. Precyzja pośrednia jest pojęciem szerszym od powtarzalności.

• Odtwarzalność (ang. reproducibility) – precyzja wyników uzyskanych w różnych laboratoriach z zastosowaniem danej metody pomiarowej.

Warunki prowadzenia pomiarów analitycznych jakie muszą być zachowane w trakcie wyznaczania powtarzalności, precyzji pośredniej i odtwarzalności

Warunek Powtarzalność Precyzja

pośrednia Odtwarzalność

Aparatura S Z Z

58

p

Partia akcesoriów S Z Z

Analityk S Z Z

Skład matrycy Z Z Z

Stężenie Z Z Z

Partia odczynników S Z Z

Warunki laboratoryjne S Z Z Warunki laboratoryjne

(temperatura wilgotność) S Z Z

Laboratorium S S Z

S – konieczność zachowania stałości parametru Z – możliwość zmiany danego parametru

CHROMATOGRAFIA GAZOWA – – analiza ilo