1 / 23

Aula S02: Validação em Análises Ambientais

QUÍMICA ANALÍTICA AMBIENTAL 1º período de 2014. Aula S02: Validação em Análises Ambientais. Prof. Rafael Sousa Departamento de Química – UFJF www.ufjf.br/baccan. NA QUÍMICA (ANALÍTICA) AMBIENTAL.  Monitoração física, química e biológica de um ecossistema  Várias amostras. “ar”.

sorena
Télécharger la présentation

Aula S02: Validação em Análises Ambientais

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. QUÍMICA ANALÍTICA AMBIENTAL 1º período de 2014 Aula S02: Validação em Análises Ambientais Prof. Rafael Sousa Departamento de Química – UFJF www.ufjf.br/baccan

  2. NA QUÍMICA (ANALÍTICA) AMBIENTAL ...  Monitoração física, química e biológica de um ecossistema  Várias amostras “ar” Águas AMOSTRAS DE TIPOS DIFERENTES Sedimentos Solos  Diferentes tipos de ferramentas (coleta, armazenamento e análise)

  3. NA QUÍMICA (ANALÍTICA) AMBIENTAL ... Sonda multiparâmetros (fisico-químicos) Portabilidade de equipamentos característica importante e desejável (amostragem + análise) FRX LIBS Cromatógrafo gasoso

  4. NA QUÍMICA ANALÍTICA AMBIENTAL ... Compostos orgânicos– gama maior de analitos Figura –Cromatógrafo portátil* sendo utilizado para medidas de VOCspela CETESB  “CROMATOGRAFIA GASOSA” TÉCNICA MUITO IMPORTANTE EM QAA (*) FONTE: http://www.cetesb.sp.gov.br/gerenciamento-de-riscos/emergencias-quimicas/84-cromatografo-a-gas-portatil, acessado 05-05-13.

  5. EMBORA a portabilidade de equipamentos seja real para várias análises, A maioria das análises não pode ser feita em campo ... Muitos analitos precisam sofrer transformações químicas e passar por métodos de purificação para tornar possível a sua determinação AMOSTRAGEM ADEQUADA Outra consideração importante: Variabilidade “natural” na composição de amostras do mesmo tipo (Validação !)

  6. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS IMPORTÂNCIA Garantir a confiabilidade dos resultados Avaliando, sistematicamente, o processo de aquisição dos dados analíticos - Exatidão - Precisão LEMBRAR QUE A ANÁLISE SE INICIA NA AMOSTRAGEM Etapa em que ocorrem a maior parte dos erros - Erros comuns na amostragem - “Tamanho” da amostra (heterogêneas) - Escolha inadequada do ponto de coleta - Horário da coleta (estação do ano, ...) Permite conhecer o método (principalmente)

  7. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS O escopo de uma análise ambiental envolve 1- Definição do problema analítico 2- Definição do ponto de amostragem - Georreferenciamento das amostras 3- Coleta da amostra - Protocolos específicos (matriz)  Não existe uma regra que define: - número - quantidade - frequencia da amostragem - O analista deve ser minucioso na descrição (e na repetição) do procedimento

  8. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS O escopo de uma análise ambiental envolve 1- Definição do problema analítico 2- Definição do ponto de amostragem 3- Coleta da amostra 4- Transporte das amostras para o laboratório - Armazenagem adequada à amostra e analitos 5- Análise propriamente dita da amostra (etapa principal da validação) 6- Descartar as amostras após a sua “morte” (tempo máximo em que a amostra é estável) 7- Avaliar os dados analíticos - Recursos estatísticos são ferramentas úteis (às vezes, indispensáveis)

  9. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS O escopo de uma amostragem ambiental envolve 1- Definição do problema analítico 2- Definição do ponto de amostragem 3- Coleta da amostra 4- Transporte das amostras para o laboratório 5- Análise propriamente dita da amostra (etapa principal da validação) 6- Descartar as amostras após a sua “morte” 7- Avaliar os dados analíticos • Considerar os parâmetros analíticos mais importantes • Exatidão • Precisão • Limites de detecção e quantificação Dependem da “Curva de calibração padrão”

  10. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS • Exatidão • Grau de concordância entre o VALOR MEDIDO e o VALOR VERDADEIRO • Expressa em “porcentagem de recuperação” • % rec.= concentração esperada x 100 • concentração verdadeira •  quanto mais próximo de 100% MAIS EXATA é a medida/ análise • QUAL é o valor verdadeiro para os analitos em uma amostra ambiental ?

  11. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS • Exatidão • Grau de concordância entre o VALOR MEDIDO e o VALOR VERDADEIRO • Expressa em “porcentagem de recuperação” • % rec.= concentração esperada x 100 • concentração verdadeira •  quanto mais próximo de 100% MAIS EXATA é a medida/ análise • QUAL é o valor verdadeiro para os analitos em uma amostra ambiental ? • Geralmente não é conhecido ! •  % rec. é determinada por meio de uma “fortificação da amostra” • (experimento de adição e recuperação de analito) • % rec. = concentração amostra fort. – concentração amostra original x 100 • concentração esperada correspondente à fortificação

  12. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS • Exatidão • Com QUANTO FORTIFICAR a amostra ? • Com quantidades de analito entre 0,5 e 2 vezes o teor obtido na amostra original • Algumas recomendações(do Professor) • Testar mais de um nível de fortificação • Realizar o procedimento antes do preparo da amostra • Aguardar “um tempo” para integração do analito com a matriz

  13. Método de análise preciso e exato ! preciso mas inexato impreciso e inexato C B A valor verdadeiro Conc. do analito VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS • Precisão • Grau de concordância entre medidas individuais de uma mesma população

  14. N  (xi – x )2 S = i=1 N-1 VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS • Precisão • Grau de concordância entre medidas individuais de uma mesma população • “desvio padrão” (S) • Expressa desvio padrão relativo (RSD) • diferença percentual relativa (RPD) RPD = x 100 X RSD = x 100 X (X1 – X2) S

  15. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS Exatidão + Precisão = Análises quantitativas de boa qualidade • Limites de DETECÇÃO e QUANTIFICAÇÃO • Limite de detecção do método (MDL) • É a conc. mínima que pode ser medida e reportada com 99% de confiança de que a conc. do analito é maior do que “zero” (EPA, 1984). • Cálculo: • 1- Matriz livre de analito: reagentes (branco) • 2- Fortificação do branco de 3 – 5x o teor esperado para o MDL • 3- Análise do branco fortificado ( n > 7) •  MDL = S xt , ondet99%, 6 graus de liberdade = 3,143

  16. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS • Limites de DETECÇÃO e QUANTIFICAÇÃO • Limite de detecção do método (MDL) • Cálculo: • 1- Matriz livre de analito: reagentes (branco) • 2- Fortificação do branco de 3 – 5x o teor esperado para o MDL • 3- Análise do branco fortificado ( n > 7) •  MDL = S xt , onde t99%, 6 graus de liberdade = 3,143 • - matriz (≠ matrizes: ≠ métodos) • MDL é específico • - instrumento

  17. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS • Limites de DETECÇÃO e QUANTIFICAÇÃO • Limite de detecção do método (MDL) • NÃO SE UTILIZA resultados no nível do MDL ! • Apenas no nível do LIM. DE QUANTIFICAÇÃO PRÁTICO (PQL) • PQL é a menor conc. que pode ser determinada com confiabilidade atendendo a níveis de precisão e exatidão durante condições operacionais de rotina (EPA, 1996). • Cálculo:PQL = (2x a 10x) MDL • Recomendação: • O valor do PQL deve ser o 1º ponto da curva de calibração padrão

  18. Padrões  Sinaldaamostra Absorbância (ua)  Concentraçãoamostra Branco Concentração (mg L-1) 0 1 VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS Curva de calibração É um gráfico da Resposta instrumental x Concentração do analito : absorbância sinal elétrico área de pico, ... Abs= 48,3x + 0,24 r= 0,9987

  19. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS Curva de calibração Características desejáveis: - utilizar várias soluções padrões (n > 5) - trabalhar preferencialmente com regressões lineares Abs= 48,3x + 0,24, r= 0,9987 “b” deve ser sempre “pequeno” sensibilidade Importante: - O parâmetro “sensibilidade” é diferente do parâmetro “detectabilidade” - Métodos mais sensíveis devem ser preferidos

  20. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS Curva de calibração Características desejáveis: - utilizar várias soluções padrões (n > 5) - trabalhar preferencialmente com regressões lineares - necessária para TODOS os métodos instrumentais (principalmente espectroscópicos e cromatográficos) Recomendação prática: - Na rotina a necessidade de recalibraçõesdeve ser avaliada analisando-se padrões ou amostras de referência

  21. VALIDAÇÃO EM ANÁLISES AMBIENTAIS Curva de calibração Recomendação prática: - Na rotina a necessidade de recalibrações deve ser avaliada analisando-se padrões ou amostras de referência - Realizar a calibração na mesma sequencia do lote de amostras - Atentar-se ao uso de diluições diferentes para amostras do mesmo lote  Os resultados finais terão correções diferentes ! BOAS PRÁTICAS DE LABORATÓRIO

  22. NESSE CONTEXTO, OS PRINCÍPIOS DA QUÍMICA ANALÍTICA AMBIENTAL •  Amostragem adequada •  Uso de métodos apropriados ao nível do(s) analito(s) a serem quantificados • Garantir a confiabilidade dos resultados (ensaios de validação) • - Conhecendo os níveis da EXATIDÃO e PRECISÃO • A dotar procedimentos “amigos” do • ambiente sempre que possível

  23. Bibliografia Consultada Dúvidas ? Comentários ?? 1- BAIRD, C. Química Ambiental, São Paulo, Bookman, 2ª ed., 2005. 2- http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/01/introd.pdf. Acessado em 13/11/2012. 5- ZHANG, C. Fundamentals of Environmental SamplingandAnalysis, New Jersey, Wiley & Sons, 2007. 6 - Santos, F. J., Galceran, M. T. The ApplicationofGasChromatographyto Environmental Analysis, Trend Anal. Chem. 21 (2002) 672. 8- NASCENTES, C. C.; COSTA, L. M., Química Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, 2011, p. 1 – 43.

More Related