Tentamen-Validering Flashcards
Du har utvecklat två analysmetoder och ska nu validera dem genom att undersöka ett antal parametrar. Den ena metoden är en NIR-metod för kontroll av vattenhalten i julskinka och den andra är en atomemissions-metod (ICP) för bestämning av låga halter arsenik i brunnsvatten. Vilka parametrar är viktiga att validera för respektive metod? Beskriv hur Du går tillväga.
• När det gäller NIR-metoden som kan räknas som en processanalytisk kontrollmetod är det viktigast att mätningen är robust och tillförlitlig. Därför är detta en viktig parameter att validera. Kolla hur känslig metoden är för små variationer i närmiljön. Selektiviteten är också viktig så att man vet att det är vatten som mäts och inte tex proteinhalt. Vattenhalten är ganska hög i kött så det är inte aktuellt att testa detektionsgränser. Det är däremot bra att veta att metoden är linjär i det aktuella området. Kalibreringen får göras genom kontroll mot annan metod, tex torrvikt.
• När det gäller låga halter av arsenik måste detektionsgränsen för ICP-metoden bestämmas. Det gör man genom att ta reda på standardavvikelsen för ett prov med mycket låg halt, multiplicera denna med 3 och dela med kalibrerkurvans lutning.
Selektiviteten är förstås även här viktig. Man får undersöka upplösningen mellan linjerna för olika tänkbara metaller och se till att inga interförenser förekommer.
Riktigheten kan testas genom tillsats av analyten och se att motsvarande emissionslinje ökar.
a) Selektivitet är en av de parametrar som man måste undersöka vid validering av en metod. Hur kan man göra det för en potentiometrisk respektive kromatografisk metod? Hur kan man konstatera att selektiviteten är god eller dålig för de båda metoderna? Hur kan man komma till rätta med problemet för respektive metod? (4p)
• I båda fallen kan man prova sig fram med misstänkta interferenser och se om man får något utslag. I den potentiometriska metoden får man i så fall en förändrad potential och i kromatografifallet blir topparean större eller så kan man se en dubbeltopp i kromatogramet. I kromatografi kan man påverka selektiviteten genom att byta kolonn eller ändra mobilfas. I potentiometri kan man om man känner till selektivitetsfaktorn och halten av interferensen korrigera för störningen annars får man se till att undvika detta ämne eller maskera det på något sätt. Interferenser som komplexbinder jonen kan korrigeras för med standardtillsatsmetoden.
b) För vilka problem kan standardtillsatsmetoden vara användbar och ge ett trovärdigare resultat vid tex en AAS metod eller potentiometri. Vilka interferensproblem hjälper inte standardtillsatsmetoden emot? (4p)
• Standardtillsatsmetoden ska användas då man vill bestämma totalhalten och en del av analyten är komplexbunden till något störande. Fysikaliska störningar i AAS kan också kompenseras för med standardtillsatsmetoden. Interferenser som ger ett konstant positivt påslag av signalen kan inte elimineras med standardtillsatsmetoden.
c) Hur gör man för att validera en metods robusthet? (2p)
• Robustheten undersöks genom att systematiskt ändra olika parametrar som rumstemperatur, fuktighet, nyberedd lösning osv och se hur resultatet ändras.
a) Du följer en process, tillverkning och packetering av apelsinjuice, och analyserar ett prov
per timme med avseende på C-vitaminhalt. Varje prov analyseras 2 gånger (dubbelprov).
Metodens standardavvikelse är sedan tidigare känd och beräknad till s = 0,02. Rita hur ett
kontrollkort ser ut för den här processen. Målvärdet är 5,0 mg/l. Hur beräknar man
kontrollkortets olika gränser?
Om man misstänker en trend i sina mätdata och vill kunna se det tydligare, vilken typ av kort
använder man då? Hur fungerar det? (5p)
Se X-kontrollkort i utdelat material. Gränserna beräknas i det här fallet som ± 2*0,02/√2
och ± 3*0,02/√2.
Ett cusum-kort. För varje mätomgång beräknas medelvärde-målvärde. Sedan beräknas
punkterna i kortet genom att för varje mätpunkt addera dessa skillnader.
b) Vid GC-analys använder man ofta kalibrering med intern standard. Förklara hur och varför
man utför en kalibrering med intern standard och rita upp en sådan kalibrerkurva för en analys
med GC. (3p)
Intern standard används i GC för att kompensera för svårigheten att injecera samma mängd
prov varje gång. Till alla lösningar även provet sätts samma mängd intern standard.
Toppareorna i kromatogrammet mäts och areakvoten Aanalyt/ AIS beräknas. Denna kvot avsätts
mot halten analyt. Se figur i utdelat material.
c) Vad blir detektionsgränsen för en analysmetod om standardavvikelsen för signalen för ett
0-prov är 0,004 och kalibreringsfunktionen y = 5,2·x ? (Koncentrationen av analyten är
angiven i mg/l.) (2p)
Detektionsgränsen = 3*s / k = 3*0,004 / 5,2 = 0,002 mg/l.
a) Du har fått lära dig tre olika typer av kalibreringar. Beskriv dessa, rita kalibrerkurvor och ge exempel på när de olika metoderna ska användas. Visa i diagrammen tydligt hur man utvärderar ett okänt prov. Ange och visa i figuren i vilka fall resultatet av en analys av ett okänt prov kan bli olika då man använder jämförelsestandard respektive standardtillsatsmetoden. (6p)
Uppritade kalibrerkurvor för de olika metoderna se föreläsnings-OH. Jämförelsestandard (extern standard) är förstahandsval när det gäller kalibrering, exempel spektrofotometri. Intern standard används i huvudsak vid GC eller om provupparbetningen är komplicerad. För denna metod krävs att två olika ämnen kan analyseras separerade från varandra. Standardtillsatsmetoden används då matisen är komplicerad och antas påverka resultatet. Olika resultat med satndardtillsatsmetod och kalibrering med jämförelsestandard får man om något komplexbinder analyten.
b) Hur bestämmer man en metods detektionsgräns och kvantifieringsgräns? (2p)
Hur låg detektionsgränsen blir beror på hur stort bruset är i förhållande till signalen. DL = 3,3·sblank/ k
(k= kalibrerkurvans lutning), kvantifieringsgränsen = 10·sblank/ k.
c) Hur bestämmer man riktigheten? (1p)
Riktigheten hos en analys kan man ta reda på om man känner det sanna värdet, har certifierade prover eller jämför med en annan säker metod. Ett litet relativt fel ger en god riktighet.
d) Hur undersöker man en metods reproducerbarhet? (1p)
En metods reproducerbarhet bestäms genom att analysen utförs på olika instrument och lab av olika operatörer.
a) Kalibreringsfunktionen vid en spektrofotometrisk analys av Fe3+ med tiocyanat (SCN-) blev
A = 4563·cFe + 0,02, där halten av Fe anges i mol/l. Beräkna detektionsgränsen då absorbansen för tre mätningar av lösningar utan järn blev
0,005, 0,003, 0,002. (2p)
Detektionsgränsen beräknas som
DL = 3,3·sblank/lutning. sblank = 0,00153;
DL = 3,3·0,00153/4563 = 1,1·10-6 M.
b) Ett vattenprov som man vill analysera med metoden ovan innehåller järn samt även fosfater som man tror kan ge problem pga komplexbildning med järnet. Hur kan man undersöka detta? Hur kan man undvika problemet? Visa med lämplig figur. (3p)
Genom att göra en kalibrering med standardtillsatsmetoden kan man upptäcka om det finns problem med komplexbildning, då blir lutningen för linjen lägre än för kalibrerkurvan med jämförelsestandard. Skärningen med x-axeln då man ritar upp standardtillsatskurvan ger totalhalten. Bilder på de olika kurvorna finns i kursmaterialet.
c) När man arbetar med GC använder man ofta intern standard. Varför? Hur gör man praktiskt när man arbetar med intern standard? Hur ser kalibrerkurvan ut? Vad krävs för egenskaper av den interna standarden? Förklara varför intern standard ibland används vid ICP men inte vid AAS. (5p)
Intern standard används i GC för att kompensera för svårigheter att injicera samma mängd prov varje gång. Till varje analyt-standard samt till det okända provet sätts samma mängd intern standard. Areakvoten beräknas ur kromatogrammet och avsätts mot halten analyt i standardlösningarna i en graf. (Figur i uttdelat marerial). Den interna standarden ska ha liknande egenskaper som analyterna tex kokpunkt och poläritet men måste separera tydligt från de undersökta ämnena. Intern standard används vid ICP för att kompensera för förluster vid upparbetning. IS tillsätts då tidigt i upparbetningen. Då man måste kunna mäta två olika ämnen vid samma tillfälle oberoende av varandra är inte AAS lämpligt då varje ämne kräver sin speciella lampa.
