09-Validacija metode za odredivanje metala u sedimentu2 · • Kad god se uslovi ili parametri validovane metodeKad god se uslovi ili parametri validovane metode promene (na primer,

MATCROSSHUSRB/1002/214/188

MscMsc DraganaDragana TomaTomaševićševićDepartman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredineDepartman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine

PrirodnoPrirodnomatematički fakultet Novi Sadmatematički fakultet Novi Sad

Novi Sad, 0304. Septembar 2013.

Analitičke metode treba da budu procenjene, potvrđene, ili revalidovane u sledećim slučajevima:revalidovane u sledećim slučajevima:

• Pre prve upotrebe u rutinskom testiranju

• Kada se metoda počinje koristiti u drugoj laboratoriji

• Kad god se uslovi ili parametri validovane metode• Kad god se uslovi ili parametri validovane metode promene (na primer, instrument sa različitim karakteristikama ili uzoraci sa drugačijim matriksom) i

l dpromene su u opsegu originalne metode

Novi Sad, 03‐04. Septembar 2013.

• Metali se iz sedimenta izdvajaju primenomrazličitih postupaka digestije i digestionihrazličitih postupaka digestije i digestionihagenasa.

• Za digestiju se najčešće koriste različiti tipoviZa digestiju se najčešće koriste različiti tipovi suvog i mokrog spaljivanja i kombinacije oksidujućih kiselina (HNO3, topla HClO4, topla H SO ) i ne oksidujućih kiselina (HCl HFH2SO4) i ne‐oksidujućih kiselina (HCl, HF, H3PO4, razblažena H2SO4, razblažena HClO4).

• Optimizacija metode US EPA3051 za digestijuOptimizacija metode US EPA3051 za digestijumetala primenommikrotalasne peći i US EPA7000b i US EPA 7010 za određivanje

t l di t k di tij t kmetala u sedimentu nakon digestije atomskomapsorpcionom spektofotometrijom.


• Odakle početi? Koji opseg koncentracija odabrati?– Iskustvo,Iskustvo,

– Uputstva proizvođača opreme,

– Standardne metodeStandardne metode.

• Na primer određivanje As metodom atomske apsorpcione spektormetrije u grafitnoj peći.apsorpcione spektormetrije u grafitnoj peći.– Uputstva proizvođača opreme

– Standardne metode:– Standardne metode:


Vizuelno određivanje

• Odabrane su sledeće koncentracije As:

5 7 5 20 0 50 0 75 0 99 0 µg/l– 5; 7,5; 20,0; 50,0; 75,0; 99,0 µg/l.

– Standardi su pripremljeni u duplikatima.

y = 0.0053x + 0.0032R² 0 99890 3

0.4

0.5

0.6

bancija

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

bancija

R² = 0.9989

0

0.1

0.2

0.3

Apsorb

0

0.05

0.1

0.15

0.2

Apsorb

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00

As (mg/l)

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00

As (mg/l)


Regresiona analiza – r2C (μg/l) A

0.50 0.0006Regresiona analiza rRegression Statistics

Multiple R 0.999517R S 0 999033

0 50 0 00060.50 0.00180.99 0.00710.99 0.00794.95 0.0290R Square 0.999033

Adjusted R Square 0.998964Standard E 0 001659

r2 > 0.99 4.95 0.03137.43 0.04467.43 0.045414.85 0.0866

Error 0.001659

Observations 16

ANOVA

14.85 0.084924.75 0.139224.75 0.139749.50 0.2634

df SS MS FSignificance

F

Regression 1 0.039848 0.039848 14471.07 1.65E‐22Residual 14 3 86E 05 2 75E 06

49.50 0.268874.25 0.383074.25 0.394999.00 0.5287Residual 14 3.86E‐05 2.75E‐06

Total 15 0.039886

C ffi i tStandard E t St t P l L 95% U 95%

99.00 0.5455

Coefficients Error t Stat P‐value Lower 95% Upper 95%Intercept 0.000503 0.000641 0.785555 0.44522 ‐0.00087 0.001878

X Variable 1 0.007644 6.35E‐05 120.2958 1.65E‐22 0.007508 0.00778Novi Sad, 03‐04. Septembar 2013.

Regresiona analiza – interval poverenja odsečkaodsečka

Regression StatisticsMultiple R 0.999517R S 0 999033

C (μg/l) A0.50 0.00060.50 0.00180.99 0.00710 99 0 0079R Square 0.999033

Adjusted R Square 0.998964Standard E 0 001659

Da li kalibraciona kriva prolazi kroz nulu?

0.99 0.00794.95 0.02904.95 0.03137.43 0.04467.43 0.0454

Error 0.001659

Observations 16

ANOVA

14.85 0.086614.85 0.084924.75 0.139224.75 0.139749 50 0 2634


F

Regression 1 0.039848 0.039848 14471.07 1.65E‐22Residual 14 3 86E 05 2 75E 06

49.50 0.263449.50 0.268874.25 0.383074.25 0.394999.00 0.528799 00 0 5455Residual 14 3.86E‐05 2.75E‐06

Total 15 0.039886

C ffi i tStandard E t St t P l L 95% U 95%

99.00 0.5455

Coefficients Error t Stat P‐value Lower 95% Upper 95%Intercept 0.000503 0.000641 0.785555 0.44522 ‐0.00087 0.001878

X Variable 1 0.007644 6.35E‐05 120.2958 1.65E‐22 0.007508 0.00778Novi Sad, 03‐04. Septembar 2013.

Regresiona analiza – ZL vrednnost

ZZL L ≤ F≤ F0.950.95 ((k k –– 2, N 2, N –– kk)) SS1= Sy/x2* (N‐2) – može se očitati iz regresione analize u Excel

Vrednosti F 1-α, α = 0,05k-2

N-k3 4 5 6 7

3 9 28 9 12 9 01 8 94 8 89

ANOVA OVO JE SS1


F 3 9,28 9,12 9,01 8,94 8,894 6,59 6,39 6,26 6,16 6,095 5,41 5,19 5,05 4,95 4,886 4,76 4,53 4,39 4,28 4,217 4 35 4 12 3 97 3 87 3 79• N‐k = 14‐7 =7, k‐2 = 7‐2 = 5

Regression 1 0.528657654 0.528658 33781.02 5.5866E-19Residual 10 0.000156495 1.56E-05Total 11 0.528814149

7 4,35 4,12 3,97 3,87 3,798 4,07 3,84 3,69 3,58 3,50

,

• ZL = 0,63

Da li se linearnost može prihvatiti? DA!Da li se linearnost može prihvatiti? DA!

Zaključak – Kalibraciona prava je linearna u opsegu od 4,95 – 99 µg As/l.


MDL i PQL metode za određivanjed ž j l disadržaja metala u sedimentu

• Detekcioni limit je određen snimanjem apsorbancije jedne serije od 6• Detekcioni limit je određen snimanjem apsorbancije jedne serije od 6 ponavljanja slepe probe (destilovane vode) koja je za svrhe određivanja limita detekcije u sedimentu preračunata na masu od 1 g sedimenta koliko je inače korišćeno za digestiju uzoraka.sedimenta koliko je inače korišćeno za digestiju uzoraka.

Parametar jed. mere Metoda PQL MDL

Nikl µg/kg EPA 7010 274 135

Kadmijum µg/kg EPA 7010 31.4 15.15

Hrom, ukupan µg/kg EPA 7010 43.0 21.0

Bakar µg/kg EPA 7010 41 0 20 0Bakar µg/kg EPA 7010 41.0 20.0

Olovo µg/kg EPA 7010 380 190Arsen µg/kg EPA 7010 65.3 32.3Živa µg/kg H1.004 25.0 5.20


Karakteristike ispitivanihKarakteristike ispitivanihsedimenata

Sediment Vlaga (%) Organska materija (%) Glina (%)

1 50,0 4,84 22,61 50,0 4,84 22,62 57,4 4,89 42,43 71,1 14,1 16,14 69,2 9,30 19,65 25,3 1,01 4,336 68,5 11,6 13,5, , ,

CRM na na na

• Dva tipa digestije jedna sa koncentrovanom HNO3 i druga sa smašom koncentrovanih kiselina HNO3 i HCl u odnosu 3:1.


Rezultati određivanja preciznost

II IIII IIIIII IVIV VV VIVI CRMCRM

AsAs (mg/kg)(mg/kg) 12.20 20.45 40.13 18.67 5.76 23.52 7.53

PbPb (mg/kg)(mg/kg) 141.49 148.19 161.49 25.79 40.14 58.59 127.00

CdCd (mg/kg)(mg/kg) 1.88 2.13 2.13 3.66 2.35 2.42 19.60

C ( /k )C ( /k ) 60 82 88 89 115 45 46 60 19 28 77 53 143 72Cu (mg/kg)Cu (mg/kg) 60.82 88.89 115.45 46.60 19.28 77.53 143.72

Ni (mg/kg)Ni (mg/kg) 40.37 42.94 85.05 28.83 7.24 42.54 37.07

Cr (mg/kg)Cr (mg/kg) 79.97 57.41 59.65 44.96 95.48 <DL 40.9530

20

25

30

438

CRM

RSD ovih određivanjase kretala u opseguod 3.84% do 27.86%.

10

15

CRM

435

515

507

433od 3 8 % do 7 86%

0

5

Pb Cd Cu Ni Cr As

511


Rezultati određivanja tačnosti na CRMosnovu CRM

140

160Srednja vrednost Referentna vrednost

MetalInterval poverenja

Predviđeniinterval

60

80

100

120

mg/kg

As 5.46‐7.52 0.109‐12.9 0

20

40

As Pb Cd Cu Ni Cr

Pb 119‐124 105‐137Cd 21.2‐21.9 19.6‐23.5Cu 144‐148 133‐158 10.00

15.00

20.00Bias

Ni 31.3‐34.6 23.0‐42.8Cr 31.5‐41.8 5.62‐67.7

0.00

5.00

As Pb Cd Pb Ni Cr

‐10.00

‐5.00


Ishikawa dijagramIshikawa dijagram

Priprema kalibracionih standarda Očitavanje instrumenta

V1,2,3.. –osnovnog standarda

Ponovljivost Temperatura

KalibracijaKoncentracija

(apsorbancija)

Ponovljivost

Ponovljivost

Temperatura

Kalibracija

V ‐ finalno

KalibracijaKoncentracija osnovnog standarda

Koncentracija k ij l

Ponovljivost

Temperatura

Kalibracija

TemperaturaPonovljivost

V1,2,3.. –finalnokomercijalnog

standarda ‐ CRM V ‐ standarda Sadržaj metala+

Merna nesigurnost

Kalibracijafinalno

Ponovljivost Temperatura

m1,2,3.. – uzorkaTačnost

PonovljivostKalibracija Temperatura

PonovljivostV1,2,3.. – finalno

Kalibracija

Priprema uzoraka Recovery (Bias)

Nesigurnost merenja

Parametri tačnosti i ponovljivosti Assrednja vrednost 7.5304 [mg/kg]očekivana vrednost 6.49[mg/kg]

recovery rec% = sr vrednost/očekivana vr *100 116 03%recovery, rec% = sr.vrednost/očekivana vr. 100 116.03%

sistematsko odstupanje, bias% = rec% - 100 16.03%

standardna devijacija (sr) razlike 0.28912[mg/kg]

relativna stand. devijacija, rsr = sr/sr.vr razlike 3.839%broj stepeni slobode = n - 1 5

12

14

16

18

t = |bias| / u(rec) 0.995

tablična vrednost Studentovog koeficijenta za n-1 stepeni slobode, ttabl 2.015

upipete(V) iz sertifikata 0.057735027%

upipete(V) iz ponovljivosti 0.078404798%

u (V) 0 10%6

8

10

12

RSDr

u(Recovery)

( )upipete(V) 0.10%

usuda(V) iz sertifikata 0.081649658%

usuda(V) iz ponovljivosti 0.129256393%

usuda(V) za razliku u temperaturi od 4oC 0.048497423%

usuda(V) 0.16%0

2

4

u(C)

suda( ) %Koncentracija osnovnog standardnog rastvora (mg/l) 1000.00Nesigurnost standardnog rastvora iz sertifukata proizvođača (mg/l) 2.00Koncentracija standardnog rastvora (mg/l) 100.00

uosnovnog rastvora 0.10%

nesigurnost konc standarda ili nesigurnost standardizacije (u(C )) 0 21%nesigurnost konc. standarda, ili nesigurnost standardizacije (u(Cstd)) 0.21%

nesigurnost istinitosti, u(rec)/rec = √{(rsr)2/n+ (u(Cstd))2 +(bias))2} 16.109%

rezultat se koriguje na rec (t > ttabl)? Ne

kombinovana nesigurnost, uc(C) = √{(u(rec))2+rsr2} 16.56%

proširena nesigurnost, U(C) = 2 * ucC 33.12%


Novi Sad, 03‐04. September 2013.

09-Validacija metode za odredivanje metala u sedimentu2 · • Kad god se uslovi ili parametri validovane metodeKad god se uslovi ili parametri validovane metode promene (na primer,

Documents