ANALITYKA ŚLADÓW PROBLEMY I WYZWANIA

Podobne dokumenty
ROLA INNOWACYJNYCH TECHNIK ANALITYCZNYCH W PRZEMYŚLE CHEMICZNYM

Sympozjum "Nauka i przemysł - metody spektroskopowe w praktyce, nowe wyzwania i możliwości",

CO TO JEST CHEMIA ANALITYCZNA?

ANALITYKA ŚLADÓW PROBLEMY I WYZWANIA

Zastosowanie materiałów odniesienia

NARZĘDZIA DO KONTROLI I ZAPEWNIENIA JAKOŚCI WYNIKÓW ANALITYCZNYCH. Piotr KONIECZKA

KONTROLA I ZAPEWNIENIE DO SUKCESU ANALITYCZNEGO

SYSTEM KONTROLI I ZAPEWNIENIA JAKOŚCI WYNIKÓW BADAŃ W LABORATORIUM. Piotr Konieczka

Ana n l a i l za z a i ns n tru r men e t n al a n l a

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

WALIDACJA - ABECADŁO. OGÓLNE ZASADY WALIDACJI

TECHNIKA SPEKTROMETRII MAS ROZCIEŃCZENIA IZOTOPOWEGO (IDMS)-

OZNACZENIE JAKOŚCIOWE I ILOŚCIOWE w HPLC

Chemia środków ochrony roślin Katedra Analizy Środowiska. Instrukcja do ćwiczeń. Ćwiczenie 2

Walidacja metod analitycznych Raport z walidacji

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

MATERIAŁY ODNIESIENIA - kryteria wyboru i zasady stosowania

Analiza śladów. Składnik śladowy stężenie poniżej 100ppm. poniżej 0.1% AŚ ok. 20% publikacji analitycznych

Wymagania dotyczące badania czynników chemicznych w środowisku pracy w normach europejskich. dr Marek Dobecki - IMP Łódź

KRYTERIA WYBORU W PLANOWANIU I REALIZACJI ANALIZ CHEMICZNYCH

Badania trwałości i jednorodności wytworzonych materiałów referencyjnych gleby i kormorana

Walidacja metod wykrywania, identyfikacji i ilościowego oznaczania GMO. Magdalena Żurawska-Zajfert Laboratorium Kontroli GMO IHAR-PIB

ANALITYKA PRZEMYSŁOWA I ŚRODOWISKOWA

KARTA PRZEDMIOTU. I stopień, stacjonarna Obowiązkowy TAK. Ćwiczenia Laboratoriu m. egzamin / zaliczenie na ocenę* 0.5 1

w laboratorium analitycznym

Data wydruku: Dla rocznika: 2015/2016. Opis przedmiotu

KALIBRACJA BEZ TAJEMNIC

ANALIZA ŚLADOWYCH ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA I ROK OŚ II

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

Metody przygotowywania próbek do celów analitycznych. Chemia analityczna

Piotr Konieczka. Katedra Chemii Analitycznej Wydział Chemiczny

Uczelnia Gospodarka, Współpraca dla Rozwoju Innowacji Prezentacja firmy Spark-Lab

JAK WYZNACZYĆ PARAMETRY WALIDACYJNE W METODACH INSTRUMENTALNYCH

DOKUMENTOWANIE SPÓJNOŚCI POMIAROWEJ POTWIERDZENIE MIARODAJNOŚCI. Piotr KONIECZKA

Działania KT nr 280 ds. Jakości Powietrza w zakresie ochrony środowiska

Formularz opisu kursu (sylabus przedmiotu) na rok akademicki 2011/2010

Parametry krytyczne podczas walidacji procedur analitycznych w absorpcyjnej spektrometrii atomowej. R. Dobrowolski

OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Rola materiałów odniesienia w zapewnieniu jakości wyników pomiarów chemicznych

Centrum Doskonałości Analityki i Monitoringu Środowiska CEEAM

ZAKŁAD CHEMII ANALITYCZNEJ

KALIBRACJA. ważny etap procedury analitycznej. Dr hab. inż. Piotr KONIECZKA

Wzorce podstawą rzetelnych wyników analizy substancji farmaceutycznych. Aleksandra Wilk

ZASTOSOWANIE CERTYFIKOWANYCH MATERIAŁÓW ODNIESIENIA NIEZBĘDNY WARUNEK UZYSKANIA MIARODAJNOŚCI POMIARÓW. Piotr KONIECZKA

Cz. 5. Podstawy instrumentalizacji chromatografii. aparatura chromatograficzna w skali analitycznej i modelowej - -- w części przypomnienie -

Szkoła Letnia STC Łódź mgr inż. Paulina Mikoś

Analiza instrumentalna

SYLABUS. WYDZIAŁ FARMACEUTYCZNY Zakład Chemii Analitycznej... NAZWA KIERUNKU: ANALITYKA MEDYCZNA...

MATERIAŁY ODNIESIENIA ROLA W LABORATORIUM ANALITYCZNYM (Problemy i wyzwania)

Data wydruku: Dla rocznika: 2015/2016. Opis przedmiotu

BADANIE ZAWARTOŚCI WIELOPIERŚCIENIOWYCH WĘGLOWODORÓW AROMATYCZNYCH (OZNACZANIE ANTRACENU W PRÓBKACH GLEBY).

MATERIAŁY ODNIESIENIA W PRAKTYCE LABORATORYJNEJ. Piotr Konieczka Katedra Chemii Analitycznej Wydział Chemiczny Politechnika Gdańska

Walidacja metody analitycznej podejście metrologiczne. Waldemar Korol Instytut Zootechniki-PIB, Krajowe Laboratorium Pasz w Lublinie

S YLABUS MODUŁU (PRZEDMIOTU) I nformacje ogólne. Toksykologia. Nie dotyczy

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska. Poziom i forma studiów. Ścieżka dyplomowania: przedmiotu: 0) Semestr: W - 15 C- 0 L- 30 P- 0 Ps- 0 S- 0

S YL AB US MODUŁ U ( PRZEDMIOTU) I nforma c j e ogólne. Toksykologia

CHROMATOGRAFIA GAZOWA analiza ilościowa - walidacja

Problemy oznaczania pierwiastków w osadach i glebie Marcin Niemiec, Jacek Antonkiewicz, Małgorzata Koncewicz-Baran, Jerzy Wieczorek

Kontrola i zapewnienie jakości wyników

- chemia organiczna w wymiarze minimum 200 godzin i minimum 14 punktów ECTS.

Interdyscyplinarny charakter badań równoważności biologicznej produktów leczniczych

GLP/GMP, ISO 17025, HACCP, ISO 9001, GMP

Sterowanie jakości. cią w laboratorium problem widziany okiem audytora technicznego

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

Gdańsk, 10 czerwca 2016

Audyt techniczny w laboratorium widziane okiem audytora. Piotr Pasławski 2008

Rola normalizacji w ochronie wód. Jeremi Naumczyk Marzec, 2018

Jakość wyników specjacyjnego oznaczania pierwiastków techniką HPLC-ICP-MS

Chemiczne metody analizy ilościowej / Andrzej Cygański. - wyd. 7. Warszawa, Spis treści. Przedmowa do siódmego wydania 13

Specjalność. Nie dotyczy. Rok, semestr studiów np. rok 1, semestr (I i II) Liczba przypisanych punktów ECTS (z rozbiciem na semestry )

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Analityka przemysłowa i środowiskowa. Nowoczesne techniki analityczne. Analityka środowiskowa. Analityka radiochemiczna

Wyniki operacji kalibracji są często wyrażane w postaci współczynnika kalibracji (calibration factor) lub też krzywej kalibracji.

Wyznaczanie minimalnej odważki jako element kwalifikacji operacyjnej procesu walidacji dla wagi analitycznej.

SPÓJNOŚĆ POMIAROWA. konieczny parametr wyniku analitycznego. Dr inż. Piotr KONIECZKA

SPIS TREŚCI do książki pt. Metody badań czynników szkodliwych w środowisku pracy

Kreacja aromatów. Techniki przygotowania próbek. Identyfikacja składników. Wybór składników. Kreacja aromatu

Najwyższa jakość badań laboratoryjnych. jars.pl. Harmonogram szkoleń

Laboratorium Utylizacji Odpadów (Laboratorium Badawcze Biologiczno Chemiczne)

TECHNIKI SEPARACYJNE ĆWICZENIE. Temat: Problemy identyfikacji lotnych kwasów tłuszczowych przy zastosowaniu układu GC-MS (SCAN, SIM, indeksy retencji)

Biznes Mixer w ramach Forum Inicjowania Rozwoju 2014

Oznaczanie zawartości rtęci całkowitej w tkankach kormorana czarnego i wybranych gatunków ryb z zastosowaniem techniki CVAAS

Chemia kryminalistyczna

Opracowanie metodyk METODYKA OZNACZANIA KWASU ASKORBINOWEGO,

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1069

JAK UNIKAĆ PODWÓJNEGO LICZENIA SKŁADOWYCH NIEPEWNOŚCI? Robert Gąsior

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

AUDYT TECHNICZNY PROCEDURY BADAWCZEJ OD PRZYJĘCIA ZLECENIA DO RAPORTU Z BADAŃ DR INŻ. PIOTR PASŁ AWSKI 2016

Wiarygodna ocena zanieczyszczeń środowiska w akredytowanym laboratorium. zgodnie z systemem QSHE. (Quality, Safety, Health, Environment)

Przygotowanie próbek do analizy klucz do sukcesu analitycznego

PLAN STUDIÓW. efekty kształcenia K6_W01 K6_U02 K6_W01 K6_U02 K6_U05 K6_K02 K6_K03 K6_W05 K6_K02 K6_K01 K6_W02 K6_U03 K6_K01 K6_W03 K6_U05 K6_K02

Audit techniczny w laboratorium ASA. Czyli przygotowanie do auditu technicznego jednostki akredytujacej lub auditu wewnetrznego

Najczęściej popełniane błędy w procesie walidacji metod badawczych

Inżynieria środowiska II stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Podstawy chromatografii i technik elektromigracyjnych / Zygfryd Witkiewicz, Joanna Kałużna-Czaplińska. wyd. 6-1 w PWN. Warszawa, cop.

1. WSTĘP METODYKA BADAŃ Miejsca i sposób pobierania próbek wody z akwenów portowych Metody analityczne...

WYKAZ METOD BADAWCZYCH w WBJ-2 (Pobieranie próbek) Metoda badawcza

Efekty kształcenia dla studiów podyplomowych*

SYLABUS. WYDZIAŁ FARMACEUTYCZNY Zakład Chemii Analitycznej...

Transkrypt:

ANALITYKA ŚLADÓW PROBLEMY I WYZWANIA Jacek Namieśnik Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej 80-952 Gdańsk, ul. G. Narutowicza 11/12 E-mail: chemanal@pg.gda.pl 1 LICZBA ZNANYCH ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH źródło: CHEMICAL ABSTRACT SYSTEM (CAS) 27/03/2013 09:43:37 EST Liczba znanych substancji chemicznych (organicznych i niorganicznych): 64,455,886 Liczba znanych reakcji chemicznych (jednoetapowych i wieloetapowych): 63,711,871 Liczba związków chemicznych dostępnych w obrocie handlowym: 68,231,921 Liczba związków chemicznych podlegających uregulowaniom prawnym: 297,024 JAK DOTRZEĆ DO AKTUALNYCH DANYCH? http://www.cas.org/cgi-bin/cas/regreport.pl 2 1

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 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 2

ZAPOTRZEBOWANIE NA INFORMACJE ANALITYCZNE Wyniki analizy reprezentatywnych próbek powinny być źródłem informacji niezbędnych do: Określenia stanu (jakości) badanego obiektu materialnego, Potwierdzenia postawionej hipotezy badawczej, Podjęcia właściwej decyzji (administracyjnej, gospodarczej i prawnej), Podniesienia poziomu świadomości społeczeństwa. 5 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? 6 3

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 7 SKŁAD PRÓBKI DO ANALIZY Składniki oznaczane ANALITY Składniki utrudniające proces oznaczania analitów INTERFERENTY (składnik przeszkadzający) Pozostałe składniki MATRYCA (stanowią zazwyczaj największą część próbki do analizy) 8 4

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 9 DEFINICJA SKŁADNIKA ŚLADOWEGO TA WARTOŚĆ GRANICZNA JEST UMOWNA (Ulegała i będzie ulegać zmianie) 30 lat temu za składnik śladowy uważano składnik obecny w próbce na poziomie stężeń poniżej 0,1 % (1000 ppm). 10 5

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA EWENTUALNĄ ZMIANĘ WARTOŚCI GRANICZNEJ Wprowadzenie do praktyki analitycznej bardziej czułych detektorów (FID PID) Opracowanie nowych procedur przygotowania próbek do analizy zapewniających : Wysokiej wartości współczynnika wzbogacenia analitu Selektywne (specyficzne) przeniesienie analitów do matrycy odbierającej charakteryzującej się prostym składem chemicznym (ciekły rozpuszczalnik, gaz) Usunięcie interferentów Zapewnienie stabilności składu próbki od momentu jej pobrania do analizy 11 CZY TERMIN ANALITYKA ŚLADÓW JEST POPRAWNY? Powinno być: ANALITYKA SKŁADNIKÓW ŚLADOWYCH W praktyce analitycznej termin analityka śladów jest jednak w powszechnym użyciu. (ang. TRACE ANALYSIS) NIE MOŻNA WALCZYĆ Z WIATRAKAMI 12 6

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) 13 DOMENA CHEMICZNEJ NIEWIADOMEJ WZROST RÓŻNORODNOŚCI CHEMICZNEJ W ZAKRESIE NISKICH STĘŻEŃ Ch.G. Daughton, Renewable Res. J., 23, 6-22 (2005) 14 7

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. 15 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) 16 8

ANALIZA CHEMICZNA ANALITYKA CHEMICZNA ANALIZA CHEMICZNA (chemia analityczna) + System kontroli i zapewnienia jakości wyników analitycznych = ANALITYKA CHEMICZNA 17 SPÓJNOŚĆ JAKOŚĆ WYNIKÓW POMIARÓW ANALITYCZNYCH WALIDACJA PROCEDUR ANALITYCZNYCH NIEPEWNOŚĆ MATERIAŁY ODNIESIENIA BADANIA MIĘDZYLABORATORYJNE Elementy składowe systemu kontroli i zapewnienia jakości wyników pomiarów analitycznych 18 9

ŹRÓDŁO INFORMACJI ANALITYCZNEJ WYNIK ANALIZY = WARTOŚĆ ŚREDNIA (X) ± NIEPEWNOŚĆ 19 Diagram ISHIKAWY (diagram typu szkieletu rybiego- ang. fish bone diagram) C wz P wz m próbki A waga s waga A waga m strzykawka m wz S waga A waga s waga m Rwzi C PCB RF wyniki LOD ekstrakcji Diagram Ishikawy przedstawiający wpływ niepewności poszczególnych parametrów procesu analitycznego na wartość złożonej niepewności wyniku końcowego oznaczenia analitów z grupy PCB w próbkach osadu dennego 20 10

Systemy zapewnienia jakości pracy laboratoriów analitycznych Dobra praktyka laboratoryjna (GLP) Akredytacja laboratorium według normy EN 45001 lub ISO Guide 25 Certyfikacja według norm ISO serii 9000 21 PROBLEM WARTOŚCI ZERO W ANALITYCE CHEMICZNEJ Szczególnie istotny w analityce składników śladowych. Rażącym BŁĘDEM jest podawanie wyników (stężenie, zawartość) analizy w postaci zera. Zalecane jest wprowadzenie następujących informacji. Nie wykryto Nie oznaczono n.w n.d n.o n.q < LOD (podać wartość liczbową) < LOQ (podać wartość liczbową) 22 11

TERMINOLOGIA Pięta Achillesowa polskiej analityki Na każdym kroku trzeba o tym mówić: - Używać właściwych terminów - Próbować wprowadzać polskojęzyczne terminy dla anglojęzycznych nazw nowych technik i urządzeń analitycznych HEDSPEJSOWAĆ!! (prowadzić badania z wykorzystaniem techniki analizy fazy nadpowierzchniowej) Head Space Analysis - HSA 23 ANALIZA OZNACZANIE ANALIZA PRÓBKI OZNACZANIE SKŁADNIKÓW PRÓBKI Analiza próbki w celu oznaczenia zawartych w niej analitów. 24 12

WŁAŚCIWE TERMINY Oznaczane anality Interesujące nas anality Pobór próbki ANALITY Pobieranie próbki Zagęszczanie Prekoncentracja Zatężanie próbki WZBOGACANIE ANALITÓW Sampler Próbnik Rozdział próbki Rozdzielanie składników próbki Autosampler Automatyczny podajnik próbek 25 WŁAŚCIWE TERMINY c.d. Fortyfikacja próbki Metoda (technika) materiał referencyjny Sedymenty Dodatek wzorca do próbki Metoda (technika) materiał odniesienia Osady denne Supernatant Roztwór nad osadem Software Oprogramowanie 26 13

WŁAŚCIWE TERMINY c.d. Mass spectrometry Mass spectrometry detector (MSD) Interferace Negative ionisation Positive ionisation Spektrometria mas a nie Spektrometria masowa DETEKTOR MAS Łącznik (interfejs) Ujemna jonizacja (a nie negatywna jonizacja) Dodatnia jonizacja (a nie pozytywna jonizacja) 27 ZALECENIA Wspólnoty Europejskiej dotyczące: Klasyfikacji i oceny metod analitycznych Interpretacji wyników pomiarowych http://www.europa.eu.int/eurlex/pl/dd/docs/2002/32002d0657-pl.doc 28 14

DECYZJA KOMISJI z dnia 14 sierpnia 2002 r. wykonująca dyrektywę Rady 96/23/WE dotyczącą wyników metod analitycznych i ich interpretacji (notyfikowana jako dokument nr C(2002) 3044) (Tekst mający znaczenie EOG) (2002/657/WE) 29 USTERKI TERMINOLOGICZNE MOŻNA ZNALEŻĆ TAKŻE W NAJWAŻNIEJSZYCH DOKUMENTACH WSPÓLNOTY ( w języku polskim) Spektrometria masowa SPEKTROMETRIA MAS 30 15

ZASŁUGI BIUROKRACJI W ZAKRESIE TERMINOLOGII (PCBC, PKN ) walidacja audit jakości (choć w języku polskim znane jest słowo AUDYT!!) 31 SKALA WYZWANIA ANALITYCZNEGO 1. Im mniejszy poziom zawartości analitów tym większe niebezpieczeństwo popełnienia błędów w trakcie procesu analitycznego 2. W przypadku oznaczania składników śladowych nie wystarczy przestrzeganie zasad dobrej praktyki laboratoryjnej (GLP) 3. Konieczne jest wprowadzenie do praktyki laboratoryjnej dodatkowych zabiegów i operacji, aby zachować wymóg reprezentatywności próbki ze względu na obecne w niej składniki śladowe w całym okresie czasu od pobrania próbki do momentu analizy 32 16

ŹRÓDŁA BŁĘDÓW W ZAKRESIE OZNACZANIA SKŁADNIKÓW ŚLADOWYCH Lp. 1. 2. 3. Źródło błędu Dostarczenie do próbki dodatkowych ilości analitu Strata składnika próbki Pojawienie się w próbce dodatkowych składników Nazwa błędu Błąd dodatni Błąd ujemny Interferencje 33 OZNACZANIE SKŁADNIKÓW ŚLADOWYCH W PRÓBKACH CIEKŁYCH. GŁÓWNE ŹRÓDŁA BŁĘDÓW. 1 - kontakt z powietrzem laboratoryjnym; 2 - pozostałości składników mieszanin do mycia naczyń; 3 - woda destylowana; 4 - stosowane odczynniki i rozpuszczalniki; 5 - kontakt z analitykiem; 6 - odparowanie najlotniejszych składników; 7-8 - procesy adsorpcji-desorpcji (efekt pamięci ścianki); 9 - adsorpcja analitów na zawiesinie; 10 - wytrącanie osadów; 11 - wyługowywanie składników z materiału naczynia; 12-13 - proces permeacji (przenikania) składników przez materiał naczynia; 14 - reakcja analitu z materiałem naczynia; 15 - reakcja chemiczna pomiędzy składnikami roztworu. 34 17

LUDOWE PORZEKADŁO THE CHAIN IS AS STRONK AS THE WEAKEST LINK IS ŁAŃCUCH JEST TAK MOCNY JAK JEGO NAJSŁABSZE OGNIWO Ocena i interpretacja danych (wyników analitycznych) Określenie problemu przedstawionego przez klienta Zdefiniowanie problemu analitycznego Obróbka danych i ich przechowywanie Wybór materiału do pobierania próbek Analiza (rozdzielanie i oznaczanie) Obróbka pobranej próbki Strategia i techniki pobierania próbek NAJSŁABSZE OGNIWO SŁABE OGNIWO 35 CZĘSTOTLIWOŚĆ POPEŁNIANIA BŁEDÓW NA POSZCZEGÓLNYCH ETAPACH PROCEDURY ANALITYCZNEJ -100% -50% -1% 0 +1% +50 % +100% POBIERANIE PRÓBEK TRANSPORT PRZECHOWYWANIE PRZYGOTOWANIE PRÓBEK ANALIZA INSTRUMENTALNA OBRÓBKA DANYCH POMIAROWYCH Kontrola i zapewnienie jakości wyników pomiarowych WYNIK KOŃCOWY ANALIZY 36 18

Próbka wody (rzędu 1 dm 3 ) Filtracja Zakwaszanie próbki (ph ~3,5) Dodatek wzorca Ekstrakcja do fazy stałej (SPE) Elucja zatrzymanych składników za pomocą rozpuszczalnika Oczyszczanie ekstraktu (SPE) WALIDACJA Odparowanie rozpuszczalnika (wymiana rozpuszczalnika) Analiza próbek ekstratu (LC-MS) OBRÓBKA DANYCH WYNIK KOŃCOWY ANALIZY 37 WIELKOŚĆ ODDZIAŁYWANIA POLARNYCH ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH Z POWIERZCHNIĄ RÓŻNYCH MATERIAŁÓW (efekt pamięci ścianki) Materiał konstrukcyjny Stal chromowo molibdenowa Stal pokryta teflonem Aluminium Szkło przemyte kwasem Oczyszczone aluminium Elektropolerowana stal nierdzewna Oczyszczona elektropolerowana stal nierdzewna Szkło borokrzemianowe Szkło po silanizacji Wielkość oddziaływań składnik roztworu powierzchnia materiału NAJWIĘKSZA Najmniejsza 38 19

Główne problemy związane z analityką osadów Problem Ogromna różnorodność składników śladowych Zmienny i niehomogeniczny skład matrycy Niskie i bardzo niskie poziomy zawartości analitów Stosowanie rozwiązań metodycznych z zakresu analityki specjacyjnej Brak właściwych materiałów odniesienia Fluktuacje czasowe i przestrzenne stężenia analitu wewnątrz badanego obiektu materialnego Zmiany poziomu zawartości analitu w próbce na etapie transportu i przechowania Występowanie w próbce składników charakteryzujących się podobnymi właściwościami fizykochemicznymi niekiedy na wyższych poziomach stężeń anality Praco- i czasochłonność operacji przygotowania próbek do analizy Duże zużycie odczynników a w szczególności rozpuszczalników na etapie przygotowania próbek do analizy (ekstrakcja, derywatyzacja) Komentarz Konieczność zastosowania odpowiednich technik ROZDZIELANIA przed etapem oznaczeń końcowych Niebezpieczeństwo INTERFERENCJI na etapie oznaczeń końcowych Spełnienie wymogu REPREZENTATYWNOŚCI pobranej próbki poważne wyzwanie analityczne Konieczność zastosowania skutecznych technik IZOLACJI (ekstrakcji analitów) Konieczność wprowadzenia dodatkowego etapu WZBOGACANIA analitów Konieczność oszacowania FRAKCJI BIODOSTĘPNEJ oraz oszacowania TOKSYCZNOŚCI I EKOTOKSYCZNOŚCI Implikacje dla wyboru właściwej techniki przygotowania próbek Trudności z WALIDACJĄ stosowanych metodyk analitycznych Kłopoty z weryfikacja poziomu KWALIFIKACJI personelu analitycznego Zastosowanie odpowiedniej techniki pobierania próbek tak aby był spełniony wymóg reprezentatywności Wykorzystanie właściwej techniki konserwacji próbek Zastosowanie technik przygotowania próbek umożliwiających usuniecie przynajmniej części interferentów Zastosowanie technik łączonych Wykorzystanie bezrozpuszczalnikowych technik przygotowania próbek do analizy Utrudniony dostęp lub brak odpowiednich wzorców i materiałów odniesienia niezbędnych do: - walidacji metodyk analitycznych - kalibracji przyrządów pomiarowych - zapewnienia spójności pomiarowej - sprawdzenia poziomu kwalifikacji personelu analitycznego PROBLEM DALEKI OD ROZWIĄZANIA!! Trwają prace na opracowaniem nowych typów wzorców i materiałów odniesienia 39 WYZWANIE Kontrola i zapewnienie jakości wyników analitycznych (QC/QA) to PIĘTA ACHILLESOWA wielu prac naukowych i ogromne wyzwanie dla laboratoriów badawczych. 40 20

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) 41 FAŁSZYWY POGLĄD Mam doskonały sprzęt to jestem znakomitym analitykiem i rozwiąże każdy problem Operator sprzętu analitycznego to nie jest CHEMIK ANALITYK. 42 21

PRZYCZYNA? 1. Ograniczenia wymiaru godzin nauczania podstaw chemii analitycznej. 2. Podważanie celowości zajęć z klasycznej chemii analitycznej (grawimetria wolumetria). 3. Zafascynowanie instrumentacją. 43 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) 44 22

PRZYKŁAD IDZIE Z GÓRY Złe traktowanie chemikówanalityków przez gremia doradcze i decyzyjne (MNiSzW, CK, ) 45 PODSUMOWANIE Przeprowadzenie badań analitycznych próbek w celu oznaczenia składników śladowych to: Poważny wysiłek intelektualny Spore nakłady finansowe (koszty pracy, odczynników, aparatury i infrastruktury) Brak świadomości specyficznych wymagań może spowodować, że efektem końcowym zamiast INFORMACJI ANALITYCZNEJ będzie DEZINFORMACJA. STARAJMY SIĘ TEGO UNIKAĆ! 46 23

MĄDROŚĆ LUDOWA Trzymaj się szewcze swego kopyta Niech technolodzy i specjaliści od syntezy zajmują się tym na czym się znają Niech analitycy robią to co do nich należy. 47 BLIŻSZE INFORMACJE O PROBLEMACH ANALITYKI ŚLADÓW Namieśnik J., Trace analysis challenges and problems. Crit Rev. Anal. Chem., 32, 271-300 (2002). 48 24

Katedra Chemii Analitycznej Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej szczegóły: http://www.pg.gda.pl/chem/ Katedry/Analityczna/analityczna.html Wykład jest już zamieszczony na stronie domowej Katedry 49 KURSY ORGANIZOWANE PRZEZ KATEDRĘ CHEMII ANALITYCZNEJ WYDZIAŁU CHEMICZNEGO PG BIOTESTY W OCENIE ZANIECZYSZCZENIA ŚRODOWISKA KURS WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ HPLC KURS PRZYGOTOWANIA PRÓBEK DO ANALIZY CHROMATOGRAFICZNEJ KURS CHROMATOGRAFII GAZOWEJ - KURS PODSTAWOWY KURS ZASTOSOWAŃ CHROMATOGRAFII GAZOWEJ - KURS WYŻSZEGO STOPNIA KONTROLA I JAKOŚĆ WYNIKÓW POMIARÓW ANALITYCZNYCH Kurs ABC techniki SPE szczegóły: http://www.pg.gda.pl/chem/katedry/analityczna/analityczna.html 50 25

Ocena i kontrola jakości wyników pomiarów analitycznych, (praca zbiorowa pod redakcją P. Konieczki i J. Namieśnika), WNT, Warszawa, 2007 51 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 52 26

ANALYTICAL MEASUREMENTS IN AQUATIC ENVIRONMENTS Piotr Szefer Medical University of Gdansk, Poland Jacek Namieśnik Gdansk University of Technology, Gdansk, Poland ISBN: 9781420082685 ISBN 10: 142008268X CAT #: 8268X Pub Date: 6/26/2009 CRC Press Inc - Taylor & Francis Ltd 53 MODAS Opracowanie i atestacja nowych typów materiałów odniesienia niezbędnych do uzyskania akredytacji europejskiej przez polskie laboratoria zajmujące się analityką przemysłową MODAS http://www.pg.gda.pl/chem/modas/ 54 27

European Master in Quality in Analytical Laboratories EMQAL http://eacea.ec.europa.eu/erasmus_mundus/ 55 KATEDRA CHEMII ANALITYCZNEJ 56 28

DZIĘKUJE ZA UWAGĘ!! 57 29