MONOGRAFIA Praktyczna chromatografia jonowa

4.2.4 Doświadczenie 4 – Kalibracja, wykrywalność i granice oznaczalności w chromatografii jonowej
Dla metod oznaczeń analitycznych ważnymi parametrami są: zakres liniowości, granica wykrywalności i
granica oznaczalności. Metody matematyczne dla ich obliczenia są przedstawione w normach (np. w DIN
32645).
Jeśli chromatogramy są rejestrowane z zastosowaniem detektora konduktometrycznego, wtedy do obliczeń
wykorzystywana jest zazwyczaj powierzchnia piku. Powierzchnia piku jest proporcjonalna do ilości
substancji. Jeśli powierzchnię piku przedstawi się w funkcji stężenia, to uzyska się funkcję kalibracji. Jest
ona liniowa dla pomiarów bez supresji chemicznej. Dla pomiarów z supresją chemiczną w pierwszym
przybliżeniu jest funkcją kwadratową. Programy obróbki danych automatycznie wyliczają funkcje
kalibracyjne.
Oznaczanie przy użyciu wysokości piku jest stosowane przede wszystkim dla pików z wyraźnym „ogonem”,
lub dla pików niewystarczająco rozdzielonych, z silnie różniącymi się stosunkami powierzchni do wysokości
(ponieważ ocena opierająca się na powierzchni prowadzi w tych przypadkach do dużych błędów).
Granica wykrywalności jest najniższym stężeniem analitu, które może zostać wykryte ze znaną
statystyczną pewnością. Teoretycznie wyliczane jest najniższe stężenie, które może być odróżnione od
ślepej próby.
Istnieją dwie metody wyliczania granicy wykrywalności:
Metoda ślepej próby:
Ślepa próba powinna być próbką, która nie zawiera oznaczanego jonu lecz daje sygnał w tym samym
miejscu, co jon próbki. Powtórny pomiar ślepej próby daje dla stężenia (wartość X) mierzalne
wartości (wartości Y), których wartość modalna (średnia maksymalna częstość) jest znana jako ślepa
wartość. Przy zastosowaniu krzywej kalibracji maksymalna wartość Y jest przypisana wartości stężenia na
osi X; i jest to granica wykrywalności.
Metoda krzywej kalibracyjnej:
Metoda ta jest stosowana wtedy, kiedy nie jest możliwe określenie ślepej wartości, ponieważ badany jon
nie może być oznaczony w próbce. W metodzie krzywej kalibracyjnej przeprowadza się wielokrotne
pomiary dla różnych stężeń jonu. Następnie z odchylenia standardowego uzyskiwany jest przedział
ufności. W ten sposób stężenie odpowiada poszczególnemu zakresowi Y. Funkcję kalibracji
wykorzystuje się do przypisania zakresu Y do zakresu stężeń, którego wartością maksymalną jest granica
wykrywalności.
Często do określenia granicy wykrywalności stosuje się stosunek sygnału do szumu. Na przykład granica
wykrywalności jest zdefiniowana jako stężenie analitu, przy którym sygnał mierzony jest 3 razy, 5 razy lub 7
razy większy niż szum linii bazowej.
Granicę oznaczalności osiąga się wtedy, gdy błąd pomiaru obniża poszczególną wartość w porównaniu z
wartością analityczną, np. o 1/3. Tylko wtedy wartość numeryczna może zostać podana w raporcie analizy,
gdyż w innym przypadku błąd pomiaru jest uważany za zbyt duży w stosunku do wartości analitycznej. W
przybliżeniu można powiedzieć, że granica oznaczalności jest trzy razy wyższa od granicy wykrywalności.
Cel doświadczenia
• Co oznacza kalibracja ?
• Porównanie kalibracji jednopunktowej i wielopunktowej – określanie błędów
• Określanie szumu systemowego
• Szacowanie granicy wykrywalności
Praktyczna Chromatografia Jonowa 63