Samenvatting Instrumentele technieken Howest

Deze samenvatting is gemaakt op basis van de cursus Instrumentele technieken (2020-2021) en de daarbij betrokken dia's.

Preview samenvatting (3 van de 69 pagina's)

Hoorcollege – Instrumentele technieken
1. Inleiding: analysemethode, karakteristieken en standaardisatie
1.2 Indeling van analysemethode
Analytische methoden
=methoden om de chemische samenstelling van een materiaal te bepalen
 Kwalitatief: Welke elementen of moleculen zijn aanwezig?
 Kwantitatief: Wat is de concentratie van de aanwezige componenten?

Klassieke analytische methoden  Scheiding van bestanddelen
 Kwalitatief onderscheid
 Kwantitatieve bepaling

Instrumentele analytische methodes  Spectrochemische technieken
 Elektrochemische technieken
 Andere eigenschappen: massaspectrometrie
en kinetische methodes

Voor ieder component  Reeks analytische methoden beschikbaar
 Keuze afhankelijk van:
- Aard en kwaliteit van de vereiste informatie
- Randvoorwaarden

1.3 Algemeen analyseschema
Bioanalyse
= het isoleren van endogene of exogene componenten uit een (biologische) matrix
 Vervolgens identificeren + kwantificeren
 Keuze geschikte analytische methode afhankelijk van
- Aard van te analyseren componenten
- Matrix
- Beschikbare staalhoeveelheid
- Componenten – concentratie

Algemeen analyseschema
Staal
1 ↓ standaardisatie
Staal + inwendige standaard
2 ↓ extractie
Geïsoleerde componenten
3 ↓ chromatografie
Gescheiden piekbanden
4 ↓ detectie
Gescheiden pieksignalen
5 ↓ identificatie en validatie
Concentratie per gekende component
1.4 Karakteristieken van een methode
1.4.1 Gemiddelde
Om betrouwbare analyses te bekomen
 Stalen meestal meerdere malen meten
 Gemiddelde wordt berekend

Evalueren van betrouwbaarheid
 De precisie van de meting
 De accuraatheid, nauwkeurigheid (of juistheid) van de resultaten

1.4.2 Precisie
= de mate van spreiding in meetresultaten
Spreiding  Afkomstig door herhaling van methode
 Standaardafwijking of standaarddeviatie
Hoe groter de precisie, hoe kleiner de toevallige fout

Herhaalbaarheid  Onder “ideale” omstandigheden
 Dezelfde analyst, dezelfde instrumentatie, metingen kort na elkaar

Reproduceerbaarheid  Onder variabele condities
 Verschillende dagen, ander batches reagentia, eventueel
verschillende laboratoria

1.4.3 Accuraatheid of nauwkeurigheid
= de mate van overeenstemming van een gemeten of berekende hoeveelheid met zijn
daadwerkelijke (ware) waarde

Gecertifieerde referentiematerialen
 Controle stalen met gekende concentratie
Hoe groter de nauwkeurigheid, hoe kleiner de totale fout

Systematische fout
 Fout door onnauwkeurigheid
 Veroorzaakt door invloeden met constant effect
 Het onprecies zijn kan niet makkelijk gecorrigeerd worden

1.4.4 Gevoeligheid
= relatieve verandering in een instrumenteel signaal ifv concentratie
Helling lineair gebied: bepaalt gevoeligheid
Hoe steiler de helling, hoe gevoeliger de methode

1.4.5 Calibratiecurve
= standaardcurve
= gebruikt om onbekende concentraties te bepalen indien het meetsignaal recht
evenredig verandert ifv concentratie opgesteld door standaarden met welgekende
concentraties te maken en analyseren
Lineair verband
 y= a + bx
 Binnen de bepalingsgrenzen bestaat er een lineair verband tussen de respons en de
concentratie van een te bepalen component

Lineair dynamisch bereik
= het meetgebied tussen laagste en hoogste meetbare concentratie

Correlatiecoëfficiënt = R
 Geeft aan hoe goed al de punten op één lijn liggen
 Geeft zicht op de kwaliteit van de curve
Determinatiecoëfficiënt
 R2 > 0,997 vereist voor nauwkeurig analytisch werk

1.4.5.1 LOD: limit of detection
Ruis = noise
= meeste analytische instrumenten produceren een signaal zelfs als er een blanco
wordt geanalyseerd
LOD = laagste hoeveelheid aan analyt die kan gedetecteerd worden en boven de ruis
uitkomt, maar niet gekwantificeerd als exacte waarde
= afhankelijk van signaalintensiteit en ruis
= 3x standaarddeviatie (SD) van de blanco
Detectielimiet = kleinste concentratie die met de analysemethode kan aangetoond
worden

1.4.5.2 LOQ: limit of quantification
LOQ = laagste hoeveelheid aan analyt die kan gekwantificeerd worden
 Grens waarbij 2 verschillende waarden op een significante manier onderscheiden
kunnen worden
 Altijd > LOD
 Begin van dynamische regio

1.4.5.3 LOL: limit of linearity
LOL = wijst het einde van het lineaire gebied aan of van de dynamische regio
 Buiten deze range kan de concentratie niet meer correct geëxtrapoleerd worden

1.4.6 Standaardisatie
1.4.6.1 Principe standaardisatie
Component in onbekend staal te kwantificeren
 Vergelijken van het bekomen signaal met dit van een gekende standaardconcentratie
Er bestaan verschillende methoden voor standaardisatie
 Externe standaardisatie
 Standaardadditie
 Inwendige (of interne) standaardisatie