Rumore errore campionamento

Metodo delle aggiunte standard

La calibrazione ottenuta mediante la costruzione di una curva standard a volte presenta lo svantaggio che le soluzioni utilizzate per preparare gli standard hanno una composizione diversa da quella della soluzione da analizzare. In alcuni casi possono essere presenti in quest'ultima soluzione degli interferenti che possono modificare la risposta dell'analita nella tecnica utilizzata (effetto matrice). Per minimizzare questo effetto si può costruire una curva di calibrazione utilizzando delle soluzioni "standard" preparate a partire dalla soluzione di partenza.

Supponiamo ad esempio di avere un volume di soluzione contenente il nostro analita a concentrazione 2N μg/mL. Preleviamo da questa soluzione ad esempio 6 aliquote ciascuna da 5 mL. A 5 di queste aliquote aggiungiamo piccoli volumi crescenti - 1 mL, 2 mL, 3 mL, 4 mL, 5 mL - prelevati da una soluzione standard del nostro analita, a concentrazione, ad esempio, di 10.

ppm(10μg/mL). Supponiamo ad esempio di avere un dato volume di soluzione contenente il nostro analita a concentrazione 2N μg/mL (2N è la concentrazione incognita).

Ad esempio preleviamo da questa soluzione 6 aliquote ciascuna da 5 mL. A 5 di queste aliquote aggiungiamo piccoli volumi crescenti - 1 mL, 2 mL, 3 mL, 4 mL, 5 mL - prelevati da una soluzione standard del nostro analita, ad esempio a concentrazione di 10 ppm (10μg/mL), mentre alla 6a non viene fatta nessuna aggiunta di standard.

Le 6 aliquote prelevate conterranno quindi:

• μg μg2N x 5 + 0 di analita in un volume di 5 mL
• μg μg “ “2N x 5 + 10 6 mL
• μg μg “ “2N x 5 + 20 7 mL
• μg μg “ “2N x 5 + 30 8 mL
• μg μg “ “2N x 5 + 40 9 mL
• μg μg “ “2N x 5 + 50 10 mL

Portando tutte queste soluzioni allo stesso volume finale, ad es. 10 mL, avremo alla fine 6 soluzioni alle seguenti concentrazioni:

μg μg)/10mL(10N + 0 cioè N ppmμg

relazione lineare, la proporzione X+S X[X] = {A /( A - A )} [S].da cui si ricava facilmente X X+S XAnche in questo caso, come nei casi della curva standard e dello standard interno, non è maiconveniente utilizzare un solo dato (o anche un insieme di dati) ottenuto ad una sola concentrazione, perché non si ha alcuna informazione diretta sul tipo di dipendenza fra la concentrazione e l'osservabile sperimentale e, soprattutto, perché se si commette un errore molto grande sull'osservabile sperimentale questo si propagherà nella determinazione della concentrazione incognita dell'analita.

METODO DELLO STANDARD INTERNO

Nei metodi strumentali ove la quantità di campione analizzato può variare sensibilmente, la calibrazione con una curva standard potrebbe portare ad errori non trascurabili. In questi casi è preferibile costruire una curva di calibrazione utilizzando le solite soluzioni standard dell'analita A da determinare alle

quali viene aggiunta una quantità nota e costante di un secondo analita B non presente nella soluzione a concentrazione incognita di A e che abbia una risposta simile a quella di A. In questo modo il segnale rilevato da A viene riferito a quello rilevato da B, cosicché le eventuali variazioni nella quantità di campione analizzato vengono praticamente annullate nella misura del rapporto.

Supponiamo di avere 5 soluzioni standard contenenti il nostro analita A a concentrazione crescente ad esempio 2ppm, 4ppm, 6ppm, 8ppm, 10ppm.

Preleviamo un volume di 5 mL di ciascuno di questi standard ed aggiungiamo ad essi 1 mL di una soluzione di 10 ppm (10μg/mL) del secondo analita B di riferimento che verrà aggiunto nella stessa misura anche a 5 mL della soluzione a concentrazione incognita 2N.

Le 6 soluzioni conterranno quindi:

A Bμg μg

2 x 5 + 10 di analiti in un volume di 6 mL

4 x 5 + 10 6 mL

6 x 5 + 10 6 mL

mLμg μg “ “8 x 5 + 10 6 mLμg μg “ “10 x 5 + 10 6 mLμg μg “ “2N x 5 + 10 6 mL

Portando tutte queste soluzione allo stesso volume finale, ad es. 10 mL, avremo alla fine 6 soluzioni alle seguenti concentrazioni:

A B C C

A Bμg/mL μg/mL

1 + 1 cioè 1 + 1 ppmμg/mL μg/mL

2 + 1 cioè 2 + 1 ppmμg/mL μg/mL

3 + 1 cioè 3 + 1 ppmμg/mL μg/mL

4 + 1 cioè 4 + 1 ppmμg/mL μg/mL

5 + 1 cioè 5 + 1 ppmμg/mL μg/mL

N +1 cioè N + 1 ppm

Il grafico corrispondente viene ottenuto riportando in ordinata il rapporto fra le due osservabili sperimentali misurate I ed I ed in ascissa il rapporto A B fra le concentrazioni C e C

A B

543B/IAI 21 1/1 2/1 3/1 4/1 5/1

C /CA B

Il valore della concentrazione incognita 2N dell’analita A si ricava dall’intercetta, sulla retta ottenuta nel grafico precedente, del valore del rapporto misurato I /I .

A(2N) B

A questa intercetta corrisponderà un valore

dell’ascissa che nel nostro esempio sarà pari a N/1.

Considerando che le soluzioni utilizzate per costruire il suddetto grafico sono state diluite di un fattore due, per ottenere la concentrazione del nostro analita nella soluzione iniziale bisogna moltiplicare tale valore per il fattore di diluizione.

In linea di principio la concentrazione incognita potrebbe essere ottenuta analiticamente piuttosto che graficamente.

Definita infatti con [X] la concentrazione dell’analita che si vuole determinare, con [N] la concentrazione dell’analita in una soluzione standard e con [S] quella dello standard interno in ambedue le soluzioni precedenti, indicando con A A ed A rispettivamente l’osservabile X N S sperimentale misurato dell’analita a concentrazione incognita, a concentrazione standard e con [S] quello dello standard interno, si può scrivere, ipotizzando una relazione lineare, la proporzione:

X/ S N S[X] = (A /A : A /A)

[N].da cui si ricava facilmente X S N S

Anche in questo caso, come anche nei casi della curva standard e delle aggiunte standard, non è mai conveniente utilizzare un solo dato (o anche un insieme di dati) ottenuto ad una sola concentrazione, perché non si ha alcuna informazione diretta sul tipo di dipendenza fra la concentrazione e l'osservabile sperimentale e, soprattutto, perché se si commette un errore molto grande sull'osservabile sperimentale questo si propagherà nella determinazione della concentrazione incognita dell'analita.

Quantità di campione e concentrazione dell'analita

1. Scelta del metodo in funzione della sua sensibilità (più sensibile = più costoso)

Accuratezza e precisione

1. Un metodo più accurato e più preciso è normalmente più costoso sia in termini di strumentazione che in termini di tempo

Natura del campione contenente l'analita.

1. Omogeneità del

campione.Trattamento del campione per rendere più facile la determinazione dell'analita (eliminazione di interferenti) con conseguente possibile perdita di quest'ultimo ed innalzamento del limite di rivelabilità

Numero dei campioni da analizzare

1. Pochi campioni: può non essere conveniente utilizzare un metodo che richiede una strumentazione sofisticata e molto tempo per la messa a punto dell'analisi; è preferibile utilizzare un metodo più semplice anche se richiede tempi di esecuzione più lunghi.
2. Molti campioni: può essere conveniente l'utilizzo di un metodo costoso e veloce anche se richiede lunghi tempi di messa a punto

RUMORE STRUMENTALE:

FLUTTUAZIONE CASUALE DEL SEGNALE CHE SI OSSERVA DURANTE UNA MISURA STRUMENTALE DOVUTA AI VARI COMPONENTI DELLA STRUMENTAZIONE

SEGNALE STRUMENTALE:

DOVUTO ALL'ANALITA IN ESAME. SEGNALE AD ESSO SI SOVRAPPONE IL RUMORE STRUMENTALE

RATIO ≡ RAPPORTO SEGNALE/RUMORE (SIGNAL TO NOISE)