Anna Kolczyk gr. B2

Kalibracja – odpowiedź instrumentu na określone stężenie lub aktywność danego parametru

Sygnał = f(stężenie)

• absorbancja• aktywność izotopowa• chemiluminescencja

• przewodnictwo elektryczne• potencjał elektryczny

Funkcja analityczna (ang. analytical function) - odwrotna postać funkcji kalibracyjnej

x=F-1(y)Jest wprost wykorzystywana do obliczenia poszukiwanego stężeniaanalitu. Kalibracja analityczna składa się z trzech etapów:1.laboratoryjnego (sporządzania roztworów wzorcowych)2.pomiarowego (konstruowania wykresu kalibracyjnego)3.matematycznego (obliczanie wartości wyniku)

Do wszystkich metod potrzebna jest krzywa kalibracyjna.

Np. miareczkowanie

A. Interpolacyjne (zakres wyznaczony doświadczalnie)

B. Ekstrapolacyjne (po za zakresem doświadczalnym)

C. Wskaźnikowe (wynik oblicza się na podstawie położenia na wykresie kalibracyjnym pkt charakterystycznego odmiennego (od strony matematycznej) od innych pkt tworzących ten wykres.

Roztwory wzorcowe o znanym stężeniu (zbliżonym do próbek badanych) o wzrastającym stężeniu (3-10)Roztwory wzorcowe muszą mieć taką samą matrycę jak próbki badane.Pomiar trzykrotny i uśrednienie wyników (odrzucenie błędów grubych)Sporządzenie krzywej

Do sporządzenia krzywej kalibracyjnej należy stosować wiarygodne materiały odniesienia (certyfikowane CMR). Kalibracja przyrządu jest czynnością wstępnej walidacji.

Certyfikowany materiał odniesienia CMR – materiał odniesienia opatrzony certyfikatem, dla którego każdej wartości przypisana jest niepewność na określonym poziomie ufności.

Czynniki interferujące(wpływające na sygnał)

substancje towarzyszące (matryca próbki) efekt matrycowy.

Matryca - tło na bazie którego wykonywane jest oznaczenie, zawiera wszystkie składniki z wyjątkiem analitu. Jeżeli wykonujemy oznaczenie w osoczu, to jest ono matrycą.

Interferencje fizyczne (np. temp pomiaru)Dokładność i niepewność wyniku pomiaru

Rodzaj przyrządu pomiarowegoCzas analizy W przypadku oddziaływania stałej ilości

interferenta na zmienne ilości analitu, zmiany sygnału mogą mieć stałą wielkość - efekt addytywny, lub wielkość proporcjonalną do stężenia analitu – efekt multiplikatywny.

Rodzaje krzywych kalibracyjnych

ProstoliniowaNieprostoliniowa

PowtarzalnaNiepowtarzalna

Prostoliniowe krzywe kalibracyjne są najbardziej pożądane.Można wyznaczyć równanie prostej. Równanie regresji liniowej (najmniejszych kwadratów):

f(x)=ax+b

Krzywą należy wykonać przy każdej serii pomiarowej.

Zakres pomiarowy to przedział pomiędzy najwyższym i najniższym stężeniem, jakie mogą zostać oznaczone za pomocą danej metody pomiarowej z założoną precyzją, dokładnością i liniowością.

Wyróżnia się: dynamiczny zakres wskazań przyrządu, liniowy zakres wskazań

W przypadku krzywych nieprostoliniowych badanie wykonujemy w ograniczonym zakresie stężeń prostoliniowych.

Yteor – sygnał dla roztworu o najwyższym stężeniu, wyznaczony metodą najmniejszych kwadratów (regresji liniowej) Yrzecz – sygnał rzeczywisty dla roztworu o najwyższym stężeniu, wyznaczony eksperymentalnie.

teorrzeczteor YYY 03,0

Za koniec zakresu prostoliniowego przyjmuje się punkt, w którym odchylenie od prostoliniowości nie przekracza 3%.

Stosuje się w oznaczeniach ilościowych, gdy do oznaczenia pozostaje wiele próbek różniących się składem matrycy, która dodatkowo jest złożona lub nieznana (np. krew, osady rzeczne, surowica).Warunkiem jest wprost proporcjonalna zależność rejestrowanego sygnału od stężenia oraz sygnał ślepej próby jest zerowy.

Zasada metody:1.Dodawanie niewielkich ilości wzorca do badanej próbki2.Matryca próbki i wzorca musi być identyczna3.Pomiar najpierw dla nieznanej próbki, następnie po każdorazowym dodaniu wzorcaZnana jest różnica stężeń, a nie stężenie próbki badanej ! Obliczanie

stężenia nieznanej próbki:

xm=-a/bgdzie a, b to współczynniki funkcji kalibracyjnej y = bx+a

•Kalibracja jednopunktowa•Stężenia wzorca i analitu są zbliżone, a matryce identyczne

Współczynnik korelacji liniowej Pearsona – współczynnik określający poziom zależności liniowej między zmiennymi losowymi. (Zgodność zależności sygnału od stężenia).

x- stężeniey- sygnał

- średnie arytmetyczne

r [-1,1]∈r=0 brak zależności liniowej gdy r>0 - korelacja dodatnia - wzrostowi wartości zmiennej X towarzyszy wzrost wartości zmiennej Ygdy r<0 - korelacja ujemna - wzrostowi wartości zmiennej X towarzyszy spadek wartości drugiej zmiennej

< 0,2 brak związku liniowego

0,2 - 0,4

słaba zależność

0,4 -0,7

umiarkowana zależność

0,7 - 0,9

dość silna zależność

> 0,9 bardzo silna zależność