espectrofotometria de absorção atómica com chama e camara de grafite

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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