Transcript Prezentacja 3

Anna Kolczyk gr. B2
Kalibracja
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
-1
x=F (y)
Jest wprost wykorzystywana do obliczenia poszukiwanego
stężenia
analitu.
Kalibracja analityczna składa się z trzech etapów:
1. laboratoryjnego (sporządzania roztworów wzorcowych)
2. pomiarowego (konstruowania wykresu kalibracyjnego)
3. matematycznego (obliczanie wartości wyniku)
Klasyfikacja metod kalibracyjnych
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.
Do wszystkich metod
potrzebna jest krzywa
kalibracyjna.
Np. miareczkowanie 
Przygotowanie krzywej wzorcowej
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 pomiarowego
 Czas 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
Prostoliniowa
Nieprostoliniowa
Powtarzalna
Niepowtarzalna
Prostoliniowa i powtarzalna
12
10
Sygnał
8
6
4
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
stężenie analitu
Prostoliniowe niepowtarzalne
12
Sygnał
10
8
6
4
2
0
0
1
2
3
Stężenie analitu
4
5
Prostoliniowe krzywe kalibracyjne są najbardziej pożądane.
Można wyznaczyć równanie prostej.
Równanie regresji liniowej (najmniejszych kwadratów):
f(x)=ax+b
Powtarzalna nieprostoliniowa
6
5
Sygnał
4
3
2
1
0
0
2
4
6
Stężenie
8
10
12
Niepowtarzalna nieprostoliniowa
12
Krzywą należy
wykonać przy
każdej serii
pomiarowej.
10
Sygnał
8
6
4
2
0
0
2
4
6
Stężenie
8
10
12
Zakres pomiarowy to przedział pomiędzy najwyższym i
najniższym stężeniem, jakie mogą zostać oznaczone za
pomocą danej metody pomiarowej z założoną precyzją,
dokładnością i liniowością.
W przypadku krzywych
nieprostoliniowych badanie
wykonujemy w ograniczonym
zakresie stężeń prostoliniowych.
Wyróżnia się: dynamiczny
zakres wskazań przyrządu,
liniowy zakres wskazań
Za koniec zakresu prostoliniowego przyjmuje się punkt, w
którym odchylenie od prostoliniowości nie przekracza 3%.
Yteor  Yrzecz  0,03Yteor
Yteor – sygnał dla roztworu o najwyższym stężeniu,
wyznaczony metodą najmniejszych kwadratów
(regresji liniowej)
Yrzecz – sygnał rzeczywisty dla roztworu o
najwyższym stężeniu, wyznaczony
eksperymentalnie.
Metoda dodatku wzorca
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 próbki
2. Matryca próbki i wzorca musi być identyczna
3. Pomiar najpierw dla nieznanej próbki, następnie po
każdorazowym dodaniu wzorca
Znana jest różnica stężeń, a nie stężenie próbki badanej !
Obliczanie
stężenia
nieznanej
próbki:
xm=-a/b
gdzie a, b to
współczynniki
funkcji
kalibracyjnej
y = bx+a
Metoda porównania ze wzorcem
•Kalibracja jednopunktowa
•Stężenia wzorca i analitu są zbliżone, a matryce identyczne
Współczynnik korelacji r
Współczynnik korelacji liniowej Pearsona
– współczynnik określający poziom
zależności liniowej między zmiennymi
losowymi. (Zgodność zależności sygnału od
stężenia).
x- stężenie
y- sygnał
- średnie arytmetyczne
interpretacja
r∈[-1,1]
r=0 brak zależności liniowej
gdy r>0 - korelacja dodatnia - wzrostowi wartości zmiennej X
towarzyszy wzrost wartości zmiennej Y
gdy r<0 - korelacja ujemna - wzrostowi wartości zmiennej
X towarzyszy spadek wartości drugiej zmiennej
Korelacje Ujemne
Dodatnie
Słabe
−0,5 do 0,0
0,0 do 0,5
Silne
−1,0 do −0,5
0,5 do 1,0
< 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
Koniec