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Aula sobre espectrotometria de Absorção atomica por chama
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Espectrofotometria de Absoro Atmica
com chama ou com cmara de grafite para
determinao do Mg, Cu, Zn e Se
Sandra Isabel Costa
Departamento de Promoo da Sade e Preveno de Doenas No Transmissveis
(DPSPDNT)
Unidade de Diagnstico Laboratorial e Referncia
(UDLR)
Lisboa, 29 de Novembro de 2013
2- Avaliar os resultados do novo programa de AEQ
no qual comemos a participar em 2013 -Trace
elements
1- Fundamentos tericos da EAA-chama para a
determinao do zinco, magnsio cobre e da EAA-
cmara de grafite para a determinao do selnio.
3-Validao da metodologia de EAA para as
determinaes do Mg, Cu, Zn e Se
Espectroscopia de Absoro Atmica- EAA
A EAA uma tcnica analtica de deteo qualitativa e determinao
quantitativa de determinados elementos, recorrendo absoro de
radiao pelos tomos no seu estado gasoso.
A sua elevada sensibilidade, torna este mtodo adequado para a anlise
de microelementos ou elementos vestigiais, presentes como impurezas
ou como componentes normais de amostras.
Os trs campos da Espectroscopia Atmica so:
-Emisso
-Absoro
-Fluorescncia
Espectroscopia de Absoro Atmica- EAA
Quando a radiao com um comprimento de onda adequado incide
num grupo de tomos livres, no seu estado fundamental, os tomos
podem absorver essa radiao, passando estes para um estado
excitado- Absoro Atmica .
Atravs da medio da quantidade de radiao absorvida pode-se
determinar quantitativamente o elemento presente.
Etapas do processo de atomizao por chama:
Aspirao da amostra
Formao do aerossol
Formao do vapor atmico
Absoro da radiao eletromagntica
Transies energticas
EAA por chama
Queimador
I0 I
TS CEAGP. TS CEAGP.
A amostra em soluo
aspirada
chama onde
convertida em
tomos livres.
Passa para um
nebulizador, onde se
forma uma neblina
fina (aerossol).
Os tomos mantm-se no estado
fundamental podendo absorver
radiao de comprimento de
onda conveniente.
o tomo no estado
fundamental passa para
um estado energtico
mais elevado (excitado)
Lmpada de ctodo co
Modulador
DET AMP
T = I/I0 Abs = log I0/I
Monocromador
Nebulizador
Nebulizador
Queimador
Absoro de radiao Quebra de
ligaes Evaporao do
solvente
Evaporao dos solutos
Componentes bsicos de um EAA por chama
Atomizador
Fonte emissora de radiao
Monocromador
Detetor de radiao
Sistema de amplificao e medio do sinal
Fonte emissora de radiao
Lmpada de descarga sem elctrodo
Lmpada de descarga de vapor
Lmpada de ctodo co
Lmpada de ctodo de intensidade elevada
EAA por chama
Fonte emissora de radiao
Lmpada de ctodo co
Constituda por um nodo e um ctodo que contm o
elemento ao qual a lmpada se destina.
Os elctrodos esto hermeticamente fechados numa atmosfera
de um gs monoatmico ultra puro, non ou rgon.
S possivel analisar um elemento de cada vez (substituir a
lmpada sempre que se analisam elementos diferentes.)
Requerem uma fonte de tenso muito estvel.
EAA por chama
EAA - Interferentes A absoro atmica conhecida como uma tcnica muito especfica
com poucas interferncias.
Interferncias em absoro atmica podem ser divididas em duas
categoriais:
1-Espectrais
resultam da absoro de radiao caracterstica por outros
elementos presentes.
afetam a formao dos tomos do analito, e podem ser devidas a:
efeito matriz
interferncias quimcas
interferncias de ionizao
2-No espectrais
Efeito matriz
EAA - Interferentes
se a amostra mais viscosa,
e/ou se a tenso superficial diferente dos padres
A eficincia de nebulizao pode ser diferente
entre amostras e padres.
ajustar o mais possvel a matriz dos padres matriz das amostras. Ex glicerol
cido ou outro reagente adicionado s amostras durante a preparao, dever ser adicionada aos padres e ao branco nas mesmas
concentraes.
mtodo de adio padro desvantagem: aplicado amostra a amostra (cada amostra implica uma
calibrao analitica).
Nebulizador
Compensar este tipo de interferncia:
Interferncia qumica
EAA - Interferentes
Formao de compostos termicamente mais estveis com o analito,no
sendo este totalmente decomposto pela energia disponvel na chama
Existem duas maneiras de abordar o problema:
- Adicionar em excesso um outro elemento que ir formar
preferencialmente um composto termicamente estvel com
o interferente
-Ex. xido de lantnio (determinao do Mg)
- aumentar a energia da chama, atravs do uso de outra
combinao de oxidante/combustvel (nem sempre
possivel porque o elemento a analisar pode decompr-se)
Nebulizador
Queimador
Interferncia de ionizao
EAA - Interferentes
Estas interferncias devem-se perda de um ou mais electres dos
tomos excitados.
Ex chamas de elevada temperatura (protxido de azoto/acetileno).
Este tipo de interferncias minimizam-se:
adio de um elemento facilmente ionizvel
(a presena de um excesso de electres livres faz diminuir a ionizao da
amostra, aumentando assim a sensibilidade do elemento em estudo.
EAA com atomizao electrotrmica
EAA com atomizao eletrotrmica tambm conhecida por em forno de grafite, ou em cmara de grafite, por ser habitualmente um pequeno tubo de grafite, o dispositivo onde ocorre a atomizao.
A amostra no estado lquido, suspenso ou slida, introduzida
num forno ou cmara de grafite, a qual sujeita a um aquecimento
progressivo previamente programado.
O programa de temperaturas aplicado cmara depende do
elemento a analisar e da matriz da amostra.
A preciso e exactido dos resultados obtidos por esta tcnica esto
relacionados com o tempo e temperatura programados.
Um programa tpico de temperaturas compreende quatro patamares
EAA com atomizao electrotrmica
Etapa de secagem
Evaporao do solvente, deve ser feita de
modo suave para que no ocorram projeces
da amostra (decisivo para a preciso).
Nesta etapa faz-se passar um fluxo de gs
inerte atravs do tubo para uma secagem
rpida e suave da amostra.
Etapa da pirlise
Mineralizao dos componentes da matriz,
deve ser feita a uma temperatura to alta
quanto possvel sem que haja perda do
elemento a analisar.
Nesta etapa tambm se faz passar um fluxo
de gs inerte atravs do tubo para eliminar
vapores de constituintes da matriz ou fumos.
EAA com atomizao electrotrmica
Etapa de Atomizao
Produo do vapor atmico, deve ser feita
temperatura mais baixa que conduza
maxima atomizao do elemento a analisar
(mxima sensibilidade).
Nesta etapa, em geral, o fluxo de gs
inerte interrompido, uma vez que reduz
o tempo de residncia dos tomos no tubo
de grafite, e consequentemente a
sensibilidade do mtodo.
Etapa de Limpeza
Eliminao de vapores constituintes da matriz.
Nesta etapa h passagem de fluxo de gs inerte.
EAA com atomizao eletrotrmica
Modificadores de matriz
Substncias que tm como funo alterar as propriedades do analito ou
da matriz.
Objetivo
Estabilizar (tornar menos voltil) o analito de modo a permitir efetuar
a pirlise a temperaturas mais elevadas:
maior eliminao dos componentes da matriz
menor probabilidade de ocorrerem interferncias.
Nitrato de Pd, Nitrato de Mg, Dihidrogenofosfato de amnio,...
EAA com atomizao eletrotrmica
Background
Pode ocorrer uma atenuao adicional do feixe de absoro especfico,
ao nvel da nuvem atmica devido a uma absoro molecular e a uma disperso da radiao
Processos/Sistemas de correo do background:
Uso de lmpadas de deutrio
Com base no efeito de Zeeman
Com base no efeito de Smith-Hiettje
EAA com atomizao eletrotrmica
Background
Lmpadas de deutrio 1 Quando o chopper (modulador rotatorio) d passagem radiao
da lmpada de deutrio D2, mede-
se o Background
2 Quando o chopper d passagem radiao da lmpada
de ctodo oco mede-se a
atenuao total do feixe (AA+Bkg)
3 Subtraindo o primeiro valor ao
segundo, temos a Abs. Atmica (AA)
especfica.
Efeito de Zeeman
Ocorre quando a amostra colocada num campo magntico.
EAA com atomizao electrotrmica
O campo magntico alternadamente ligado e desligado (numa
frequncia de fraes de segundo durante a atomizao).
Com o campo magntico desligado mede-se a atenuao total
(Amostra + Bkg)
Com o campo magntico ligado mede-se o Bkg.
A existncia de uma interaco do campo magntico com os
momentos magnticos orbital de spin do tomo, leva diviso da
linha espectral em trs ou mais.
+ -
Campo magntico
fonte
Quando o vapor atmico submetido a um forte campo magntico os
nveis eletrnicos so desdobrados.
: amostra + background
+: background
- +
Sinal analtico
Efeito de Zeeman
EAA com atomizao electrotrmica
Espectroscopia de Absoro Atmica
Sinal da Chama vs Eletrotrmica
Na EAA/ chama, o sinal contnuo:
inicialmente sobe, correspondendo
chegada da soluo chama; depois
permanece mais ou menos constante
durante o tempo em que a soluo estiver
a ser aspirada.
Na EAA/ grafite, o sinal um pico. A
produo dos tomos e o aparecimento dos
mesmos no percurso ptico, levam ao
aparecimento de um sinal de absorvncia. O
sinal vai ser avaliado em termos da sua
rea (absorvncia integrada).
EAA com chama vs EAA cmara de grafite
Cmara de grafite
Sensibilidade cerca de 100 a 1000
vezes maior.
Permite efectuar as
determinaes com volumes de
amostra muito mais pequenas (10
20mL).
Permite fazer determinaes
diretamente em amostras slidas
Equipamento mais dispendioso
Chama
S se poder aplicar em solues
necessrio um volume de
amostra superior ao utilizado na
cmara de grafite
Boa preciso
Mais rpido
2- Avaliar os resultados do novo programa de AEQ
no qual comemos a participar em 2013 -Trace
elements
1- Fundamentos tericos da EAA-chama para a
determinao do zinco, magnsio cobre e da EAA-
cmara de grafite para a determinao do selnio.
3-Validao da metodologia de EAA para as
determinaes do Mg, Cu, Zn e Se
Erros sistemticos:
ocorrem sempre no mesmo sentido, mas quando identificados podem ser
corrigidos ou eliminados. Existe um desvio que assume sempre a mesma
direo (positivo ou negativo) em relao ao valor esperado, interferindo
assim na exatido.
Deteriorao do equipamento
Deteriorao gradual dos materiais de controlo/calibradores e reagentes
Balana mal calibrada
Erros sistemticos na pipetagem
Erros de operao
Tipos de erros
Causas mais frequentes :
Erros aleatrios: so erros que resultam de imprecises em medies e
portanto inevitveis. Afetam a reprodutibilidade e preciso dos resultados e
podem ser avaliados atravs da repetio de medies sobre a mesma
amostra.
Variaes das condies ambiente do laboratrio (temperatura)
Limitaes dos instrumentos de medida
M homogeneizao dos reagentes/amostras
Bolhas de ar no sistema
Tipos de erros
Causas mais frequentes :
Preciso e
Exato No Preciso e No
Exato
Preciso e No
Exato No Preciso e
Exato
O parmetro Bias permite ao laboratrio avaliar a sua inexatido, sendo que
esta corresponde ao desvio entre o valor obtido ou a mdia de muitos valores
em repetio e o valor verdadeiro ou esperado que deveria ter sido encontrado.
Avaliao Externa da Qualidade
Os dados necessrios para o seu clculo podem ser obtidos atravs do
tratamento dos dados de controlo interno e da avaliao externa da
qualidade.
Avaliao Externa da Qualidade
O erro total (ET) a combinao linear de erros aleatrios e erros
sistemticos, a qual origina um intervalo de valores associado a um
determinado nvel de confiana, que caracteriza o erro da medio.
A apreciao feita seguindo os seguintes critrios:
ID 0,5 Excelente
0,5 < ID 1,0 Bom
1,0 < ID 2,0 Satisfaz
ID > 3,0 No satisfaz
Avaliao Externa da Qualidade
Estima a exatido comparativamente mdia ponderada/calculada pelo
laboratrio organizador.
ndice de Desvio - usado para a avaliao do desempenho individual.
Determinaes realizadas no DPSPDNT por EAA (chama e
cmara de grafite )
Microelementos Tipo de amostra
Zn (10,7 18,4 mmol/L) Soro
Se (0,58 1,82 mmol/L) Soro
Cu (10,99 21,98 mmol/L) Soro
Cu (0,03 1,26 mmol/L) Urina
Mg (0,7 0,91 mmol/L) Soro
Mg(1,0 3,0 mmol/L) Sangue
Mg* Urina
*em 2014
Avaliao Externa da Qualidade
NEQAS -Programa de Qumica Clinica-2013
Cu (soro) Mg (soro)
N
Ensaios %
N
Ensaios %
50 64
Excelentes 24 48,0 18 28,1
Bom 21 42,0 38 59,4
Satisfaz 4 8,0 5 7,8
No Satisfaz 1 2,0 3 4,7
Participmos em 114 ensaios:
Cu (50 ensaios - soro) 90% de desempenho bom ou excelente Mg (64 ensaios - soro) 88% de desempenho bom ou excelente
-4,0
-2,0
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0 %
Cobre no soro
Magnsio no soro
Representao grfica dos ID calculados a partir da mdia de
resultados obtidos com todos os mtodos e o respectivo desvio
padro, para a determinao do Cu e o Mg, no soro, NEQAS- Qumica
Clnica ,2013
Avaliao Externa da Qualidade
Cu (soro) Cu (urina) Mg (soro) Mg (sangue) Zn (soro) Se (soro)
N
Ensaios %
N
Ensaios %
N
Ensaios %
N
Ensaios %
N
Ensaios
% N
Ensaios %
14 14 14 14 14 14
Excelentes 8 57,1 8 57,1 8 57,1 10 71,4 7 50,0 2 14,3
Bom 6 42,9 6 42,9 6 42,9 4 28,6 6 42,9 7 50,0
Satisfaz 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 1 7,1 4 28,6
No Satisfaz 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 1 7,1
Avaliao Externa da Qualidade
NEQAS Programa Trace elements (soro, urina, sangue) incio no ano de 2013
-4,00
-3,00
-2,00
-1,00
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00 %
Cobre no soro
Cobre na urina
Avaliao Externa da Qualidade
Representao grfica dos ID calculados a partir dos resultados
obtidos para os laboratrio que utilizam o mesmo mtodo que ns,
para a determinao do io Cu no soro e urina, NEQAS Trace Elements, 2013
-4,0
-3,0
-2,0
-1,0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0 %
Mg no soro
Mg no sangue
Avaliao Externa da Qualidade
Representao grfica dos ID calculados a partir dos resultados
obtidos com todos os mtodos, para a determinao do io Mg no
soro e no sangue, NEQAS Trace Elements, 2013
-8,0
-6,0
-4,0
-2,0
0,0
2,0
4,0
%
Zinco no soro
Selnio no soro
Avaliao Externa da Qualidade
Representao grfica dos ID calculados a partir dos resultados
obtidos para os laboratrio que utilizam o mesmo mtodo que ns,
para a determinao do io Zn e io Se no soro, NEQAS Trace Elements, 2013
Cu (soro) Qumica clnica Cu (soro) Trace Elements
N Ensaios % N
Ensaios %
50 14
Excelente 24 48,0 8 57,1
Bom 21 42,0 6 42,9
Satisfaz 4 8,0 0 0,0
No Satisfaz 1 2,0 0 0,0
Avaliao Externa da Qualidade
Mg (soro) Qumica clnica Mg (soro) Trace Elements
N Ensaios % N
Ensaios %
64 14
Excelente 18 28,1 8 57,1
Bom 38 59,4 6 42,9
Satisfaz 5 7,8 0 0,0
No Satisfaz 3 4,7 0 0,0
Avaliao Externa da Qualidade
Zn (soro) Qumica clnica Zn (soro) Trace Elements
N Ensaios % N
Ensaios %
35 14
Excelente 5 14,3 7 50,0
Bom 27 77,1 6 42,9
Satisfaz 1 2,9 1 7,1
No Satisfaz 0 0,0 0 0,0
Avaliao Externa da Qualidade
Avaliao Externa da Qualidade
NEQAS Programa Trace elements (soro, urina, sangue) incio no ano de 2013
Durante este ano participamos em 84 ensaios com um desempenho de
93% de Bom ou Excelente, 6 % de Satisfaz e 1% de No satisfaz
Mg (28 ensaios soro e sangue) 100% de desempenho bom ou excelente
Zn (14 ensaios - soro) 93% de desempenho bom ou excelente
Se (14 ensaios - soro) 64% de desempenho bom ou excelente
Cu (28 ensaios soro e urina) 100% de desempenho bom ou excelente
Vantagens Participao na AEQ - Trace Elements
Inclui as naturezas de amostra: soro, urina e sangue
Incluir o Selnio
Maior n de participantes com o mesmo mtodo e/ou utilizando
mtodos comparveis ex. ICP
Melhor desempenho na AEQ
Acrscimo no custo das determinaes
Desvantagens Participao na AEQ - Trace Elements
2- Avaliar os resultados do novo programa de AEQ
no qual comemos a participar em 2013 -Trace
elements
1- Fundamentos tericos da EAA-chama para a
determinao do zinco, magnsio cobre e da EAA-
cmara de grafite para a determinao do selnio.
3-Validao da metodologia de EAA para as
determinaes do Mg, Cu, Zn e Se
Guia Relacre - Validao de Mtodos internos de ensaio em anlise qumica
Sempre que um Laboratrio utiliza mtodos internos de ensaio ter que realizar um
processo de validao desses mtodos, que inclua todos os registos obtidos.
A validao dos mtodos internos deve ser adaptada a cada caso, sendo
progressivamente mais exigente para as situaes indicadas:
A situao 1,2 e 3 so mais frequentes.
A situao 4 e 5 encontram-se mais em laboratrios de investigao.
5 - Mtodo baseado em tcnicas de ensaio inovadoras e no descritas na literatura
cientifica.
1 - Uma modificao menor da tcnica relativamente norma . Neste caso as
alteraes no levantam dvidas sobre a equivalncia tcnica dos resultados
2 - Uma modificao maior da tcnica relativamente norma . Neste caso as
alteraes levantam dvidas sobre a equivalncia tcnica dos resultados.
3 - Mtodo baseado em tcnica de ensaio conhecida, cuja aplicao ao ensaio
pretendido venha descrita em literatura cientfica, no existindo uma norma
de ensaio correspondente.
4 - Mtodo baseado em tcnica de ensaio conhecida, mas cuja aplicao ao ensaio
pretendido no venha descrita em literatura cientifica.
Validao da metodologia
1 - Gama de Trabalho/ Linearidade
Os requisitos mnimos para a validao de mtodos internos de
ensaio so:
5 - Exatido
4 - Preciso
3 - Sensibilidade
2 - Limiares analticos
1 - Gama de trabalho/ Linearidade
Metodologia que envolve o traado de uma curva de calibrao
Curva de calibrao- norma ISO 8466-1 so recomendados dez pontos
de calibrao, no devendo ser um nmero inferior a cinco,
distribuindo-se de igual modo na gama de concentraes.
Para processos lineares a preciso deve ser constante ao longo
da gama de trabalho Verificar a Homogeneidade de Varincias
Nos processos lineares deve-se garantir a linearidade.
Validao da metodologia
Anlise visual Funciona bem:
- evidente a ausncia de linearidade
-quandoR>0,995 linear
Teste de Mandel
A partir de um conjunto de pares ordenados, calcula-se a funo de
calibrao linear (ISO 8466-I) e a funo de calibrao no linear
(ISO 8466- II), bem como os respetivos desvios padro residuais, Sy/x
e Sy2.
Determina-se a diferena das varincias (DS2) pela seguinte equao:
2
2
2
/
2 )3()2( yxy SNSNDS
Em que N o nmero de padres de calibrao.
Modelo estatstico de acordo com a norma ISO 8466-1:
1 - Gama de Trabalho - Verificao da Linearidade
Calcula-se ento o valor teste, VT
2
2
2
YS
DSVT
Se VT F a funo de calibrao linear
Se VT > F a funo de calibrao no linear
1 - Gama de Trabalho - Verificao da Linearidade
Compara-se este valor de VT com o valor tabelado da distribuio de
F de Snedecor/Fisher:
No caso de VT > F, deve-se avaliar a possibilidade de reduzir a gama de
trabalho. Caso se justifique recorre-se ISO 8466-2 ou a uma funo
susceptvel de bom ajuste.
Padro Conc (mg/
dL)
Conc2 (mg/
dL) Abs
experimental
Abs
calculada
P0 0,0000 0,00 -0,00010 0,00305 P1 10,000 100,00 0,03350 0,03025 P2 15,000 225,00 0,04379 0,04385 P3 20,000 400,00 0,05902 0,05745 P4 25,000 625,00 0,07041 0,07105 P5 30,000 900,00 0,08548 0,08465 P6 40,000 1600,00 0,11004 0,11184
y = 0,002720x + 0,003054 R = 0,996494
-0,02000
0,00000
0,02000
0,04000
0,06000
0,08000
0,10000
0,12000
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00
Ab
s 2
13,9
nm
Conc. (mg/dL Zn)
Curva Zinco (SIC 20-03-2013)
1 - Verificao da Linearidade
Resultados da funo linear Resultados da funo quadrtica R= 0,998245321 -8,664E-06 3,066E-03 8,883E-04
R2= 0,99649372 4,291E-06 1,808E-04 1,710E-03
Erro - Padro (Sy/x ou S2Y1)
= 0,002337862 9,983E-01 0,001839 #N/D
ordenada na oridem= 0,003054286 1,150E+03 4,000E+00 #N/D
declive= 0,002719714 7,780E-03 1,353E-05 #N/D
N 7
1 - Teste Visual de Linearidade
R: R2 maior que 0,995 ento estamos perante uma recta.
2 - Teste Mandel linearidade
Este teste s avalia qual dos dois mtodos (linear ou quadrtico) melhor
DS2= 1,3793E-05 VT= 4,076247579
Fctabelado = 21,19768958
VT F a funo de ajuste linera adequada
Exemplo Io Zinco
A homogeneidade pode ser avaliada atravs de um modelo
estatstico de acordo com a norma ISO 8466-1.
1 - Gama de Trabalho- Verificao da Homogeneidade de Varincias
O primeiro padro e o ltimo padro so analisados em 10 rplicas independentes.
Determina-se as varincias associadas ao primeiro e ltimo padro do seguinte modo:
1
10
1
2
,
2
i
j
ji
in
yy
S
i - o n do padro
j - o n de repeties efetuadas para cada padro
As varincias so testadas para examinar se existem diferenas
significativas entre elas nos limites da gama de trabalho, efetuando o
clculo do valor teste (VT):
VT=S210/ S2
1 quando S2
10 > S2
1
VT=S21/ S2
10 quando S2
1 > S2
10
Compara-se este valor de VT com o valor tabelado da distribuio
de F de Snedecor/ Fisher, para n-1 graus de liberdade:
Se VT F: As diferenas de varincias no so significativas e a gama de trabalho est bem ajustada.
Se VT > F: As diferenas de varincias so significativas e a gama de
trabalho deve ser reduzida at que a diferena entre varincias
relativas ao 1 e ltimo padro permitam obter o VT F
Caso se justifique, recorre-se ISO 8466/2 ou a outra funo
susceptvel de um bom ajuste.
1 - Gama de Trabalho- Verificao da Homogeneidade de Varincias
1 - Verificao da Homogeneidade de Varincias
P (10mg/dL) P (40mg/dL)
10,9544 38,8241
9,9471 39,8711
10,6068 39,0578
10,4337 39,5146
10,9039 40,3465
10,1441 40,1784
10,4866 39,7612
10,7568 39,8464
10,2239 40,0215
9,8491 39,9234
n 10 10
mdia 10,43 39,73
S 0,39 0,48
CV(%) 3,69 1,20
Varincia 0,1484110 0,2285161
gL 9 9
Avaliao da varincia
VT = 1,5398
Ftabelado (99% )= 5,3511 gl 18
R: VT
2 Limiares analticos
Limite de deteo
Este limiar analtico corresponde mais pequena quantidade de substncia
que pode ser detetada numa amostra, mas no pode ser quantificada
com um valor exato.
Teor mnimo medido, a partir do qual possvel detetar a presena do
analito com uma certeza estatstica razovel.
Uma leitura inferior ao limite de deteo no significa, obviamente, a
ausncia do analito a medir. Apenas se pode afirmar com uma
probabilidade definida, que a concentrao do componente em causa ser
inferior a um certo valor.
Em termos qualitativos, o conceito de limite de deteo corresponde
concentrao mnima que possvel distinguir do branco, ou seja, de uma
amostra que contm a mesma matriz mas no contm o analito.
2 Limiares analticos
Limite de deteo
Em termos quantitativos o limite de deteo obtido por:
a) Caso geral
LD = X0 + K S0 X0 - a mdia aritmtica do teor medido de uma srie de brancos ou padres vestgios (entre
10 e 20 ensaios), preparados de forma independente e lidos ao longo de vrios dias de
trabalho, isto , reproduzindo o mais possvel a situao de rotina.
S0 representa o desvio padro associado a X0
A lei de probabilidade de X0 suficientemente conhecida e partindo do
princpio que gaussiana (distribuio normal) ento toma-se o valor de
K 3,3 para um nvel de confiana de 99,7%.
Assim
LD = X0 + 3,3 S0
2 Limiares analticos
Limite de deteo
b) Caso em que o mtodo envolve a utilizao de uma calibrao linear
Sy/x o desvio padro residual da curva de calibrao b declive da reta
b
SLD
xy /3,3
2 Limiares analticos
Limite de quantificao
Corresponde menor quantidade de analito presente numa amostra que
pode ser quantificada com preciso e exatido.
Na prtica, corresponde normalmente ao padro de calibrao de menor
concentrao (excluindo o branco).
Este limiar, aps ter sido determinado, deve ser testado para averiguar se a
exatido e preciso conseguida satisfatria.
Segundo recomendaes IUPAC o coeficiente de variao (desvio padro a
dividir pela mdia dos valores encontrados) para estes padres no deve
exceder 10%.
2 Limiares analticos
Limite de quantificao
Em termos quantitativos o limite de quantificao obtido por:
a) Caso geral
LQ = X0 + 10 S0
X0 - a mdia aritmtica do teor medido de uma srie de brancos ou padres vestgios
(entre 10 e 20 ensaios), preparados de forma independente e lidos ao longo de vrio
dias de trabalho, isto , reproduzindo o mais possvel a situao de rotina.
S0 representa o desvio padro associado a X0
2 Limiares analticos
Limite de quantificao (LQ)
b) Caso do Padro vestgio ou Branco fortificado
-padres vestgio ou brancos fortificados independentes
-estudar exatido e preciso
nveis aceitveis 10%
Neste caso ter-se-:
Em que:
Sy/x o desvio padro residual da curva de calibrao b declive da reta
c) Caso em que o mtodo envolve a utilizao de uma calibrao linear
b
SLQ
xy /10
2 Limiares analticos
Limite de Deteo/ Quantificao
Existe uma relao terica entre o limite de deteo e o limite de
quantificao (ISO/TS 13530:2009)
Para a validao do mtodo, o limite de quantificao pode ser
estimado da seguinte forma:
3
LQLD
Exemplo Zinco
LQ (1 Padro da CC ) =10 mg/ dL
LD 3,3 mg/ dL
3 - Sensibilidade
Quociente entre o acrscimo do valor lido L e a variao da concentrao C correspondente aquele acrscimo.
C
LSensib
.
Esta caracterstica avalia a capacidade de um mtodo (ou equipamento) de
distinguir pequenas diferenas de concentrao de um analito.
Se a curva de calibrao for definida por um modelo linear, a sensibilidade
ser constante ao longo de toda a gama de trabalho e igual ao declive da
reta de calibrao.
Estudo do critrio de aceitao do declive da reta de calibrao analtica
Data Referncia N Declive
20-03-2013 01/2013 1 0,002641
21-03-2013 02/2013 2 0,002720
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Mdia 0,002681
S 0,000056
n-1 1
CV(%) 2
Mdia + 2xS 0,002792
Mdia - 2xS 0,002569
3 - Exemplo do estudo da Sensibilidade io zinco
Numericamente:
desvio padro, varincia coeficiente de variao
4 - Preciso
Repetibilidade
Condies to estveis quanto possvel (mesmo laboratrio, mesmo
analista, mesmo equipamento e num curto intervalo de tempo).
Reprodutibilidade
Condies de ensaio diferentes, utilizando o mesmo mtodo de ensaio,
sobre uma mesma amostra, fazendo-se variar as condies de medio,
tais como, diferentes laboratrios, diferentes operadores, diferentes
equipamentos
Preciso intermdia
Condies intermdias no mesmo laboratrio, mas definindo
exatamente quais as condies a variar (uma ou mais), tais como:
Diferentes analistas
Diferentes equipamentos
Diferentes pocas
Preciso intermdia
4 - Preciso
Cu- Nvel 1 Lote 14401
Data mg/dL
09-03-2012 97,66
14-03-2012 94,50
19-03-2012 108,50
28-03-2012 108,43
30-03-2012 96,66
18-04-2012 101,30
24-04-2012 95,15
04-05-2012 99,61
08-05-2012 94,73
16-05-2012 100,12
25-05-2012 96,70
29-05-2012 95,36
06-06-2012 98,60
06-06-2012 99,87
19-06-2012 93,57
25-06-2012 106,10
09-07-2012 97,75
17-07-2012 96,35
25-07-2012 98,41
03-08-2012 95,24
29-08-2012 97,65
31-08-2012 96,64
13-09-2012 95,06
17-10-2012 94,17
23-10-2012 97,70
Contar 25
mdia 98,23
sd 4,09
2s 8,19
3s 12,28
C.V. (%) 4,17
Si(T.O) = 4,09 mg/dL
70,0
75,0
80,0
85,0
90,0
95,0
100,0
105,0
110,0
115,0
120,0
14401
mg/
dL
Lote
Cu Absoro Atmica Nvel 1
mdia 1S 2S 3S controlo Fabricante
5 - Exatido
Mede a concordncia de vrios resultados obtidos, por meio da
comparao do seu valor mdio, com o valor verdadeiro.
A exatido afetada diretamente pelos erros sistemticos
Bias
ID ndice de desvio
Parmetros estatsticos:
Bibliografia
Guia Relacre 3 - Validao de Resultados em Laboratrios qumico
Guia Relacre 13 - Validao de Mtodos internos de ensaio em anlises qumica
ISO 5725-3:1994 Accuracy (trueness and precision)of measurement methods and results- Part 3 Intermediate measures of the precision of a standard measurement method
ISO 8466-1:1990 Water quality Calibration and evaluation of analytical methods and stimation of performance characteristics
Part 1 Statistical evaluatin of the linear calibration funcion
NCCLS, Estimation of Total Analytical Error for Clinical Laboratory Methods; Approved Guideline; EP21-A; Vol 23; N 20, 2009
ISO 8466-2:2001 Water quality Calibration and evaluation of analytical methods and stimation of performance characteristics
Part 2 Calibration strategy for non-linear second-order calibration funcions