Poster w pdf - Wydział Chemii UJ

KRYTYCZNE SPOJRZENIE NA METODĘ ODZYSKU
JAKO NA SPOSÓB OCENY DOKŁADNOŚCI
WYNIKÓW ANALITYCZNYCH
Paweł Kościelniak1,2 , Renata Wietecha1, Maciej Rymanowski1
1 Pracownia
Chemii Sądowej, Wydział Chemii, Uniwersytet Jagielloński
Ekspertyz Sądowych im. J. Sehna w Krakowie
2 Instytut
Wprowadzenie
Metodyka badań
Metoda odzysku jest powszechnie znanym
i stosowanym w chemii analitycznej sposobem
kontroli
dokładności
wyników
analitycznych.
W praktyce badania polegają na dodawaniu do próbki
ściśle znanej ilości wzorca, który przechodzi dokładnie
te same etapy przygotowania próbki co analit
naturalnie w niej obecny. Pozwala to na ocenę
potencjalnych strat oznaczanego pierwiastka, które
mogą powstawać w czasie przeprowadzania całej
analizy ale czy tak jest zawsze? Rozważania
teoretyczne dowodzą bowiem, że w pewnych
sytuacjach informacje uzyskiwane tą metodą - błędnie
interpretowane - mogą stwarzać tylko pozory
osiągnięcia wyniku analitycznego zbliżonego do
wyniku prawdziwego.
Badania doświadczalne dotyczyły oznaczania selenu w krwi ludzkiej. Do każdej serii badań pobierano 4 próbki tej samej krwi ludzkiej o obj. 0,5 ml.
Do trzech z nich dodawano odpowiednio wzrastające, znane ilości selenu. Następnie próbki poddawano procesowi mineralizacji mikrofalowej (Mars
5X, CEM, USA) w środowisku kwasu azotowego(V) w ilości 7 ml. Zoptymalizowany proces roztwarzania mikrofalowego obejmował trzy etapy
różniące się maksymalnym ciśnieniem oraz temperaturą: I) P= 130 PSI, T = 160 şC; P=190 PSI, T =180 şC; P=290 PSI,
T = 200 şC. Po mineralizacji część roztworów przedmuchiwano argonem lub azotem. Dokładne postępowanie przedstawiono na rys 1.
Mineralizacja
Usuwanie tlenków
azotu
Brak dodatkowych
zabiegów
Przedmuchiwanie
argonem 5 min.
Przedmuchiwanie
argonem 10min.
Przedmuchiwanie
azotem 10 min.
Redukcja selenu
Cel
Pomiar
Celem przedstawionych badań było doświadczalne
sprawdzenie rzetelności metody odzysku na
przykładzie oznaczenia śladowych ilości selenu
w próbkach krwi ludzkiej.
Rys 1. Procedura przygotowania próbek krwi do oznaczania selenu
metodą ASF-HG.
350
Tabela. Średnie wartości stężenia selenu i odzysku dla próbek krwi rzeczywistych
i referencyjnych.
y = 72,8x + 82,2
300
Natężenie fluorescencji
Rodzaj próbki
250
Następnie mineralizaty przeniesiono do kolbek o obj. 25 ml,
dodawano 12,5 ml 6M HCl - w celu redukcji selenu
i uzupełniano wodą dejonizowaną. Pomiary wykonywano
za pomocą atomowego spektrometru fluorescencyjnego (ASF230) w połączeniu z generatorem wodorków (HG) (Beijing
Haiguang Instrument Co., Chiny). Zoptymalizowane warunki
generowania wodorku selenu: reduktor: 2% r-r NaBH4 w 0,5 %
(m/v) NaOH, (prędkość przepływu v = 6 ml/min.), nośnik: 3M
HCl, (v = 11 ml/min.) oraz zoptymalizowane warunki
instrumentalne: źródło promieniowania – selenowa lampa
z katodą wnękową (HCL), natężenie prądu lampy I = 100 mA,
napięcie fotopowielacza U = 300V, przepływ gazu nośnego
(argon) v = 500 ml/min. przepływ gazu osłonowego (argon)
v = 800ml/min., temperatura pieca 200 C, wysokość atomizera h
= 8 mm, parametry metody DL = 0,1 g/l, RSD = 0,8%.
Dokładność całej procedury sprawdzono za pomocą analizy
materiałów referencyjnych (SERO AS, Norway).
y = 66,9x + 96,2
Gaz
stosowany
do
odpędzania
tlenków
azotu
Czas
przedmuchiwania
(min.)
200
150
y = 35,0x + 75,1
100
50
y = 73,65x
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
-1
S tężenie S e (µ g l )
Rys 2. Linia kalibracyjna (•) oraz linie odzysku otrzymane dla selenu podczas
odpędzania tlenków azotu strumieniem argonu dla próbek rzeczywistych
przez 0 (•), 5 (•), 10 (•) minut.
Se (µg l-1)
Odzysk (%)
Wartość
oczekiwana
Wartość
otrzymana
I
dodatek
II
dodatek
III
dodatek
Wartość
średnia
26,8
45,1
45,8
39,2
Krew ludzka –
próbka
rzeczywista
-
-
-
53,5
Krew ludzka –
próbka
rzeczywista
Ar
5
-
56,0
100,4* 104,0*
93,1*
99,2*
Krew ludzka –
próbka
rzeczywista
Ar
10
-
62,7
91,2*
92,3*
93,3*
Krew ludzka –
próbka
rzeczywista
N2
10
-
64,4
86,7** 87,8** 89,0** 87,8**
Krew ludzka –
materiał
referencyjny
Ar
10
79,0
80,5
82,5
88,1
91,3
87,3
Krew ludzka –
materiał
referencyjny
N2
10
79,0
78,0
83,6
86,3
94,2
88,1
96,3*
* wartość średnia obliczona z czterech serii doświadczalnych
* * wartość średnia obliczona z trzech serii doświadczalnych
S e ria 2
S e ria 1
Odzysk (%)
100
80
Badania odzysku są bardzo ważnym elementem udokumentowania wiarygodności
metody analitycznej. Powszechnie stanowią one alternatywę do wykorzystywanych w
tym celu materiałów referencyjnych.
60
Wykazano, że wartość odzysku w przypadku oznaczania selenu we krwi metodą
ASF-HG zależy w dużej mierze od stopnia, w jakim próbka po mineralizacji zostaje
uwolniona od obecności tlenków azotu. Uzyskanie wyniku równego 100% nie jest
równoznaczne z oznaczeniem całkowitej ilości selenu w próbce, czyli
osiągnięciem 100 %-wej dokładności oznaczenia - rys. 2, 3 oraz tabela.
Z drugiej strony, analiza materiału referencyjnego wykazała, że wynik dokładny
można otrzymać w warunkach, które nie zapewniają całkowitego odzysku
analitu - rys. 3.
40
20
0
1
2
3
4
5
6
Rys. 3. Zestawienie średnich wartości odzysku dla kolejnych serii - wg. tabeli dla
próbek rzeczywistych i materiałów referencyjnych. Kolorem jasnym oznaczono
serie wyników otrzymanych metodą odzysku, kolorem ciemnym wartości
odniesione do wartości certyfikowanej.
Ponadto udowodniono, że prawidłowe stosowanie metody odzysku wymaga
zachowania podobnych środków ostrożności, jakie dotyczą kalibracji metodą
dodatków wzorca. Stąd wnioskowanie o dokładności oznaczania na podstawie
stopnia odzysku analitu musi być dokonywane z dużą rozwagą
i uwzględnieniem jak najbardziej pełnych informacji o badanym układzie.