ROLA INNOWACYJNYCH TECHNIK ANALITYCZNYCH W PRZEMYŚLE CHEMICZNYM Jacek Namieśnik Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk e-mail: jacek.namiesnik@pg.gda.pl 1
LICZBA ZNANYCH ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH źródło: CHEMICAL ABSTRACT SYSTEM (CAS) 12/04/2009 00:06:37 EST Liczba znanych substancji chemicznych (organicznych i niorganicznych): 51 254 327 Liczba znanych reakcji chemicznych (jednoetapowych i wieloetapowych): 21 327 729 Liczba związków chemicznych dostępnych w obrocie handlowym: 37 783 505 Liczba związków chemicznych podlegających uregulowaniom prawnym: 279 594 JAK DOTRZEĆ DO AKTUALNYCH DANYCH? http://www.cas.org/cgi-bin/cas/regreport.pl 2
WZAJEMNE ODDZIAŁYWANIA POMIĘDZY SPOŁECZEŃSTWEM I ANALITYKĄ CHEMICZNA SPOŁECZEŃSTWO ANALITYKA CHEMICZNA Problem: Społeczne zapotrzebowanie na informacje chemiczne Problem analityczny Proces analityczny Uzyskanie potrzebnej informacji analitycznej 3
PRACA ANALITYKÓW ODPOWIEDŹ NA ZAPOTRZEBOWANIE SPOŁECZNE SPOŁECZEŃSTWO (Zapotrzebowanie na informacje) NOWE WYZWANIA DLA ANALITYKÓW W ZAKRESIE: -nauki - techniki ANALITYKA CHEMICZNA PROBLEMY ANALITYCZNE Badania naukowe i prace rozwojowe KSZTAŁCENIE SPECJALISTÓW WYKORZYSTANIE - technik i metodyk analitycznych - aparatury kontrolnopomiarowej INFORMACJE I OSIĄGNIĘCIA W INNYCH DZIEDZINACH NAUKI I TECHNIKI 4
WZROST ZALUDNIENIA A PRODUKCJA CHEMICZNA ogólnoświatowa produkcja substancji i odczynników chemicznych wzrost zaludnienia Planowany wskaźnik wzrostu Założenia: Rok -produkcja wyrobów chemicznych wzrasta o 3% w skali roku -zaludnienie globu wzrasta tempie 0.77% / rok Źródło: OECD Raport, 2001 5
ANALITYKA CHEMI CZNA BADAN IA PODSTAWOWE BADAN IA STOSOWANE EDUKACJA BADANIA NAUKOWE I PRACE ROZWOJOWE DOSTĘPNE TECHNIKI I METODYKI ANALITYCZNE 6
ZAPOTRZEBOWANIE NA INFORMACJE ANALITYCZNE Wyniki analizy reprezentatywnych próbek powinny być informacji niezbędnych do: źródłem Określenia stanu (jakości) badanego obiektu materialnego, Potwierdzenia postawionej hipotezy badawczej, Podjęcia właściwej decyzji (administracyjnej, gospodarczej i prawnej), Podniesienia poziomu świadomości społeczeństwa. 7
RODZAJE INFORMACJI ANALITYCZNYCH ZAWARTE W WYNIKU ANALITYCZNYM I. Informacje jakościowe 1. Czy analit występuje w próbce? TAK/NIE II. Informacje ilościowe 1. Czy analit występuje w próbce na poziomie wyższym niż dopuszczalny? TAK/NIE 2. Jakie jest stężenie/ilość analitu w próbce? 3. W jakiej formie fizycznej lub postaci chemicznej analit występuje w próbce? ANALITYKA SPECJACYJNA 4. W jakiej części badanego obiektu występuje analit? ANALITYKA ROZMIESZCZENIA 5. Jakie są fluktuacje czasowe stężenia analitu? 8
POJĘCIA PODSTAWOWE C (stężenie analitu) najwyższe dopuszczalne stężenie (NDS, MDS) C QL granica oznaczalności (Quantitation Limit QL) C DL granica wykrywalności (Detection Limit DL) 0 9
SKŁAD PRÓBKI DO ANALIZY Składniki oznaczane ANALITY Składniki utrudniające proces oznaczania analitów INTERFERENTY (składniki przeszkadzające) Pozostałe składniki MATRYCA (stanowią zazwyczaj największą część próbki do analizy) 10
KLASYFIKACJA SKŁADNIKÓW PRÓBEK DO ANALIZY Nazwa składnika Składnik główny Składnik uboczny (domieszka) Składnik śladowy Zakres zawartości > 1,0 % <1,0 0,01%> < 0,01 % (100 ppm) Obowiązuje definicja IUPAC 11
OBSZARY WYKORZYSTANIA ANALITYKI ŚLADÓW CHEMIA ŚRODOWISKA (obieg materii w przyrodzie) BIOCHEMIA (genomika, proteomika, metabolomika, transkryptomika ) EKOTOKSYKOLOGIA (biodostępność bioakumulacja) DIAGNOSTYKA MEDYCZNA INŻYNIERIA MATERIAŁOWA (materiały specjalnej czystości) 12
NAJCZYSTSZY WYTWORZONY MATERIAŁ GERMAN (Ge) przemysł elektroniczny Czystość 11 N 99,999999999% Suma wszystkich zanieczyszczeń 0,000000001 % czyli 10 ppt 10-12 g zanieczyszczeń w próbce o masie 1 g. 13
SKALA WYZWANIA Od kilku lat już prowadzone są oznaczenia analitów na poziomie CZĘŚCI NA KWADRYLION 1 ppq = 10-15 g ( w próbce o masie 1 g) 14
ANALIZA CHEMICZNA ANALITYKA CHEMICZNA ANALIZA CHEMICZNA (chemia analityczna) + System kontroli i zapewnienia jakości wyników analitycznych = ANALITYKA CHEMICZNA 15
ŹRÓDŁO INFORMACJI ANALITYCZNEJ WYNIK ANALIZY = WARTOŚĆ ŚREDNIA (X) ± NIEPEWNOŚĆ 16
DLACZEGO TAK SIĘ DZIEJE? 1. Traktowanie sprzętu analitycznego jako czarnej skrzynki (ang. black box) 2. Niski poziom świadomości analitycznej (żenująco niski poziom znajomości podstaw teoretycznych poszczególnych technik i metod analitycznych) 17
FAŁSZYWY POGLĄD Mam doskonały sprzęt to jestem znakomitym analitykiem i rozwiąże każdy problem Operator sprzętu analitycznego to nie jest CHEMIK ANALITYK. 18
KONSEKWENCJE Tak mi wyszło Nieoczekiwane rewolucyjne teorie Podaje się wyniki bez oceny ich miarodajności (prace doktorskie, rozprawy habilitacyjne z dziedzin nie związanych z chemią analityczną) 19
FORUM DYSKUSYJNE Wydawnictwo MALAMUT zamieściło specjalną zakładkę JĘZYK ANALITYKA www.malamut.pl/analityka.htm WARTO WYRAZIĆ SWOJĄ OPINIĘ I PRZEDSTAWIĆ WĄTPLIWOŚCI 20
SPECJALNY DODATEK do czasopisma ANALITYKA TERMINOLOGIA -pięta achillesowa analityków (E. Bulska, J. Namieśnik) TO NIE ZASTĄPI PRAWDZIWEGO SŁOWNIKA 21
Ocena i kontrola jakości wyników pomiarów analitycznych, (praca zbiorowa pod redakcją P. Konieczki i J. Namieśnika), WNT, Warszawa, 2007 22
Quality Assurance and Quality Control in the Analytical Chemical Laboratory: A Practical Approach Piotr Konieczka Gdansk University of Technology, Gdansk, Poland Jacek Namieśnik Gdansk University of Technology, Gdansk, Poland Series: Analytical Chemistry Opracowanie jest wyposażone w CD z arkuszami kalkulacyjnymi ISBN: 9781420082708 ISBN 10: 1420082701 CAT #: 82701 Pub Date: 2/23/2009 CRC Press Inc - Taylor & Francis Ltd 23
Dziękuję za uwagę!! 24