START
Metody przygotowywania próbek do celów analitycznych 1 Chemia analityczna
Dr inż. Jerzy Górecki Katedra Chemii Węgla i Nauk o Środowisku WEiP D -11 p. 202 gorecki@agh.edu.pl Specjacja rtęci
INFORMACJE Witamy w normalnej rzeczywistości analitycznej :) 1. Podział na grupy 10 (5) osobowe (zajęcia s. 213, 214, 215) 2. Zaliczenie ćwiczeń na podstawie obecności i zeszytów analitycznych 3. Wymagane fartuchy (z rękawami) 4. Dopuszczalna 1 nieobecność nieusprawiedliwiona 5. Egzamin w formie testu
Błąd Błąd Błąd Błąd Błąd Błąd
Alfabet chemii analitycznej
Podstawowe pojęcia chemii analitycznej Matryca Wszystkie składniki próbki poza analitem Analit Składnik, który jest oznaczany Ca 2+
Podstawowe pojęcia chemii analitycznej Oznaczenie Proces wyznaczania zawartości analitu Interferent Składnik próbki powodujący błąd w oznaczeniu analitu siarka S Analiza próbki w celu oznaczenia składnika c 1 c 0 c 3 C
Podstawowe pojęcia chemii analitycznej Analiza jakościowa Identyfikacja pierwiastków i zw. chemicznych Analiza ilościowa Określenie ilości składników w próbce GC-MS AAS
Podstawowe pojęcia chemii analitycznej Operacja jednostkowa - całokształt procesów fizycznych i fizykochemicznych zachodzących w wyodrębnionej części aparatury chemicznej, ciągu technologicznego. Przesiewanie Wirowanie Liofilizacja
- rodzaje próbek Próbka - to część materiału, który podlega bezpośrednio badaniu ze względu na daną cechę i ma podstawie którego orzeka się o kształtowaniu się wartości tej cechy w całym materiale. Masa próbki gleby mineralnej ok. 1.5 kg Masa próbki gleby organicznej ok. 0.5 kg
- rodzaje próbek Próbka do badań Próbka analityczna Próbka laboratoryjna - próbka przygotowana z próbki ogólnej, reprezentująca właściwości materiału, przeznaczona do analizy. Próbka ogólna - to cześć partii materiału złożona ze wszystkich próbek pierwotnych, pobranych z danej partii. PARTIA = 1 wagon Próbka pierwotna - to cześć partii materiału, pobrana jednorazowo z jednego miejsca
- rodzaje próbek - próbka wzorcowa (materiał rferencyjny) CRM The described procedures were tested with certified reference materials, e.g CRM DORM-2 (dogfish muscle, MeHg: 4.47 ± 0.32 mg kg-1) and CRM DOLT-4 (dogfish liver, MeHg 1.33 ± 0.12 mg kg-1). The determined MeHg concentration in both CRMs was 4.38 ± 0.12 mg kg-1 (n = 4) and 1.37 ± 0.03 mg kg-1 (n = 4), respectively. Both certified materials were analyzed in different days. Total Hg was also tested with CRM DORM-2 (certified total Hg concentration was 4.64 ± 0.26 mg kg-1), with a total Hg recovery nearly 99 %. - próbka rozjemcza Próbka mająca na celu ustalenie zawartości składnika, których oznaczenia wykonywane przez różne laboratoria nie są zgodne
Wielkość próbki (klasyfikcja analiz) makro semimikro mikro ultramikro 0.0001g 0.001g 0.01g
Podstawowe pojęcia chemii analitycznej Specjacja chemiczna występowanie w badanym obiekcie tego samego pierwiastka chemicznego w różnych postaciach, różniących się własnościami fizykochemicznymi i działaniem fizjologicznym Cr(III) metabolizm tłuszczów w organizmie Cr(VI) silnie toksyczny i rakotwórczy Hg 0 przyswajalność w układzie pokarmowym 1% MeHg + przyswajalność w układzie pokarmowym 100%
Podstawowe pojęcia chemii analitycznej Precyzję metody charakteryzuje rozrzut wyników (przy wielokrotnym oznaczaniu danego składnika ta samą metodą). Powtarzalność- precyzja metody w przypadku jednego wykonawcy pomiaru, pracującego w danym laboratorium i uzyskującego kolejne wyniki, pod czas badania w krótkich odstępach czasu. Odtwarzalność- precyzja metody, będąca miarą zgodności wyników otrzymanych pod czas badania tego samego produktu (próbki), ta samą metodą, ale wykonywanych przez różnych wykonawców, w różnych laboratoriach lub w tym samym laboratorium w różnym czasie.
Podstawowe pojęcia chemii analitycznej Czułość - stosunek przyrostu natężenia sygnału analitycznego do odpowiedniego przyrostu stężenia lub zawartości danego składnika S m1 m2 C
Podstawowe pojęcia chemii analitycznej Granica wykrywalności - (a. jakościowa) - najniższe stężenie lub ilość wykrywanego składnika w próbce, przy których można go wykryć dana metodą. LOD 3 x poziom szumów 2-6 x LOD 1 2 3 Granica oznaczalności (a. ilościowa) - najniższe stężenie lub ilość oznaczanego składnika w próbce, którą można oznaczyć dana metodą. LOQ
Tematyka wykładów 1. Znaczenie chemii analitycznej, rola narzędzi analitycznych, pojęcia podstawowe 2. Pobieranie próbek materiałów stałych, próbniki do poboru próbek stałych, strategie poboru próbek stałych, techniki zmniejszania próbki stałej, 3. Pobieranie próbek materiałów ciekłych, próbniki do poboru próbek ciekłych metody zabezpieczenia próbek ciekłych 4. Pobieranie próbek gazowych, pobieranie gazów odlotowych, 5. Przechowywanie i i transport próbek stałych, ciekłych i gazowych (materiały na pojemniki) 6. Typowe operacje etapu przygotowania próbek do analizy: filtracja, ważenie, dodanie wzorca wewnętrznego, rozcieńczanie, wzbogacanie, zmiana ph, ekstrakcja, wirowanie, odparowanie, derywatyzacja, suszenie, strącanie, homogenizacja, mineralizacja, mielenie, liofilizacja, ultrafiltracja. 7. Metody przygotowanie próbek dla wybranych technik analitycznych. 8. Metody obliczania stężenia analitu w próbce 9. Kontrola statystyczna procesu pobierania i przygotowania próbek 10. Problemy analizy śladów i analizy specjacyjnej (błędy) 11. Dokumentowanie etapu pobierania próbek, opis próbek 12. Materiały referencyjne, znormalizowane procedury poboru i przygotowania próbek do analiz
Zajmuje się badaniem materiałów w celu podjęcia decyzji Materiał Informacja DECYZJA krew stęż. O 2 CO sposób leczenia spaliny stęż. NO CO dopuszczenie do ruchu baton cukry, tłuszcze skład diety dziennej stal C kontrola procesu
Metoda analityczna (ilościowa) + Pomiar Masy/objętości próbki Pomiar wielkości proporcjonalnej do zawartości analitu Metody elektrochemiczne prąd lub potencjał Metody spektralne emitowane lub pochłaniane promieniowanie
Metoda analityczna S C Spektrofotometr UV-VIS
Etapy metody analitycznej Wybór metody analitycznej Pobranie + zabezpieczenie próbki Przygotowanie próbki do analizy Usunięcie interferencji Wykonanie pomiaru Obliczenie wyniku Ocena wiarygodności
Metoda analityczna (ilościowa) Wybór metody analitycznej - poziom stężeń analitu - wymagana wiarygodność - możliwości ekonomiczne (aparatura) - czas - złożoność matrycy - ilość próbek
Metoda analityczna (ilościowa) Pobranie + zabezpieczenie próbki - reprezentatywność (błędy próbkowania) Wydzielanie niewielkiej ilość materiału w taki sposób, aby odzwierciedlał on skład całego analizowanego materiału. o o o o o o o o o o o o
Metoda analityczna (ilościowa) Pobranie + zabezpieczenie próbki - rodzaj próbki (stała, ciekła, gazowa) - homogeniczność - ilość materiału do oceny - czas i sposób przechowywania (materiały) - metody zabezpieczenia próbki przed: -- kontaminacją -- utratą analitu
Przygotowanie próbki do analizy Techniki operacyjne w laboratorium Filtracja Ważenie Dodatek w zorca w ew nętrznego Rozcieńczanie Wzbogacanie Zmiana ph Ekstrakcja ciecz-ciecz Odparow anie Wirow anie Deryw atyzacja Wzbogacanie sorbenty Chromatografia kolumnow a Dodanie odczynnika Suszenie Strącanie Ekstrakcja Soxlet Mieszanie Ogrzew anie Homogenizacja Ultraw irow anie Mineralizacja Mielenie Liofilizacja 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Analiza bez wstępnego przygotowania próbki Pomiar rtęci całkowitej automatycznym analizatorem rtęci
Metoda analityczna (ilościowa) Usunięcie interferencji Oddzielenie analitu od interferentów przed ostatecznym pomiarem Przykłady: - strącanie - derywatyzacja -- metody chromatograficzne
Metoda analityczna (ilościowa) Usunięcie interferencji
Metoda analityczna (ilościowa) Wykonanie pomiaru Metody będą omawiane na Nowoczesnych Technikach Analitycznych Obliczenie wyniku Kalibracja urządzenie, metoda dodatku wzorca, prostej kalibracyjnej wzorca wewnętrznego, Ocena wiarygodności Statystyczne opracowanie wyników pomiarów
Oznaczanie MeHg w mózgach orłów.
Błędy metody analitycznej Obiekt Pobranie próbki niereprezentatywnej Nieprawidłowe przechowywanie Pomiar interferencje Nieprawidłowe przygotowanie
Dziękuję za uwagę