Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

3.5: Розробка процедури

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    24931

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Після вибору методу наступним кроком є розробка процедури, яка виконує наші цілі для аналізу. При розробці процедури ми приділяємо увагу компенсації перешкод, вибору та калібрування обладнання, отриманню репрезентативного зразка та валідації методу.

    Компенсація перешкод

    Точність методу залежить від його селективності для аналіту. Однак навіть найкращий метод не може бути вільним від перешкод, які сприяють вимірюваному сигналу. Потенційні перешкоди можуть бути присутніми в самому зразку або в реагентах, використовуваних під час аналізу.

    Коли зразок вільний від перешкод, загальний сигнал, S загальний, є сумою сигналу через аналіт, S A, і сигнал через перешкоди в реагентах, S reag,

    \[S_{total} = S_A + S_{reag} = k_A n_A + S_{reag} \label{3.1}\]

    \[S_{total} = S_A + S_{reag} = k_A C_A + S_{reag} \label{3.2}\]

    Без незалежного визначення S reag ми не можемо розв'язати рівняння\ ref {3.1} або\ ref {3.2} для молей або концентрації аналіту.

    Для визначення внеску S reag у рівняннях\ ref {3.1} та\ ref {3.2} вимірюємо сигнал для методу blank, розв'язку, який не містить вибірки. Розглянемо, наприклад, процедуру, при якій розчиняємо 0,1-г пробу в порції розчинника, додаємо кілька реагентів, і розводимо до 100 мл додатковим розчинником. Для приготування заготовки методом опускаємо пробу і розводимо реагенти до 100 мл за допомогою розчинника. Оскільки аналіт відсутній, S загальна сума для порожнього методу дорівнює S reag. Знання значення для S reag дозволяє легко виправити S загальний внесок реагенту в загальний сигнал; таким чином

    \[(S_{total} - S_{reag}) = S_A = k_A n_A \nonumber\]

    \[(S_{total} - S_{reag}) = S_A = k_A C_A \nonumber\]

    Сам по собі порожній метод не може компенсувати інтерферент, який є частиною матриці зразка. Якщо нам трапиться знати ідентичність та концентрацію інтерферента, то ми можемо додати його до порожнього методу; однак це не поширена обставина, і ми повинні, замість цього, знайти метод поділу аналіту та інтерференту, перш ніж продовжувати аналіз.

    Метод заготовки також відомий як заготовка з реагентом. Коли зразок є рідиною, або знаходиться в розчині, ми використовуємо еквівалентний обсяг інертного розчинника в якості заміни зразка.

    калібрування

    Просте визначення кількісного аналітичного методу полягає в тому, що він являє собою механізм перетворення вимірювання, сигналу, в кількість аналіту в вибірці. Припускаючи, що ми можемо виправити для перешкод, кількісний аналіз - це не що інше, як рішення рівняння 3.3.1 або рівняння 3.3.2 для n A або для C A.

    Для вирішення цих рівнянь нам знадобиться значення k A. Для загального методу аналізу зазвичай ми знаємо значення k A, оскільки воно визначається стехіометрією хімічних реакцій, відповідальних за сигнал. Однак для методу концентрації значення k A зазвичай є складною функцією експериментальних умов. Калібрування - це процес експериментального визначення значення k А шляхом вимірювання сигналу для одного або декількох стандартних зразків, кожен з яких містить відому концентрацію аналіту.

    За допомогою єдиного стандарту ми можемо обчислити значення k A за допомогою рівняння 3.3.1 або рівняння 3.3.2. При використанні декількох стандартів з різною концентрацією аналіту результат найкраще переглядати візуально шляхом побудови S A в порівнянні з концентрацією аналіту в стандартах. Такий графік відомий як калібрувальна крива, приклад якої наведено на малюнку Template:index.

    Рисунок Template:index: Приклад калібрувальної кривої. Заповнені кола (•) - це результати для п'яти стандартних зразків, кожен з яких має різну концентрацію аналіту, і лінія найкраще підходить до даних, визначених лінійним регресійним аналізом. Див. Розділ 5 для подальшого обговорення калібрувальних кривих та пояснення лінійної регресії.

    Відбір проб

    Вибір відповідного методу та його правильне виконання допомагає нам переконатися, що наш аналіз є точним. Якщо ж проаналізувати неправильний зразок, то точність нашої роботи мало що має значення.

    Правильна стратегія відбору проб гарантує, що наші зразки репрезентативні матеріалу, з якого вони взяті. Упереджений або нерепрезентативний відбір проб та забруднення зразків під час або після їх збору - це два приклади помилок відбору проб, які можуть призвести до значної похибки в точності. Важливо усвідомлювати, що помилки вибірки не залежать від помилок в аналітичному методі. Як результат, ми не можемо виправити помилку відбору проб в лабораторії, наприклад, оцінюючи заготовку реагенту.

    У главі 7 наведено більш детальне обговорення відбору проб, включаючи стратегії отримання репрезентативних зразків.

    Валідація

    Якщо ми хочемо мати впевненість у нашій процедурі, ми повинні продемонструвати, що вона може забезпечити прийнятні результати, процес, який ми називаємо перевіркою. Мабуть, найважливішою частиною перевірки процедури є встановлення того, що її точність та точність відповідають проблемі, яку ми намагаємось вирішити. Ми також гарантуємо, що письмова процедура має достатню деталізацію, щоб різні аналітики чи лабораторії отримували порівнянні результати. В ідеалі валідація використовує стандартний зразок, склад якого тісно відповідає зразкам, які ми будемо аналізувати. При відсутності відповідних стандартів ми можемо оцінити точність, порівнюючи результати з отриманими методом відомої точності.

    Більш детальну інформацію про перевірку аналітичних методів ви знайдете в розділі 14.