TRAZABILIDAD Y MATERIALES DE

Transcripción

1 REFERENCIA REFERENCIA 1

2 Índice 1. Trazabilidad Concepto de trazabilidad Determinación de la trazabilidad en determinaciones analíticas. 1.3.Trazabilidad e incertidumbre: concepto, relación con errores y propagación de la incertidumbre. 2. Tipos de estándares y su trazabilidad Patrones analíticos primarios: materiales de referencia Patrones analíticos secundarios. REFERENCIA 2

3 TRAZABILIDAD La información analítica generada en los laboratorios se basa en resultados que inexcusablemente deben estar expresados mediante dos valores numéricos : M ± N Estimación que el laboratorio hace de aquello que está determinando. Relacionado con la trazabilidad y la exactitud Nivel de duda de la estimación. Relacionado con la incertidumbre y la precisión REFERENCIA 3

4 TRAZABILIDAD Qué es la trazabilidad? Exactitud (objetivo) Trazabilidad (trayectorias) REFERENCIA 4 Símil gráfico para relacionar exactitud y trazabilidad

5 TRAZABILIDAD Qué es la trazabilidad? Cadena de custodia para la calidad: los datos que son trazables pueden ligarse con fuentes fiables a través de las cuales puede haber una larga, pero ininterrumpida, cadena documentada de relaciones y dependencias. REFERENCIA 5

6 TRAZABILIDAD Cómo se consigue la trazabilidad? muestra Proceso analítico Resultados Analíticos - Patrones - Calibración equipos - Validación proceso trazabilidad REFERENCIA 6

7 TRAZABILIDAD Trazabilidad en determinaciones instrumentales 9

8 Señal TRAZABILIDAD Trazabilidad en determinaciones instrumentales Kg patrón Pesas certificadas CALIBRACIÓN (pesada) MUESTRA Preparación VALIDACIÓN PATRÓN QUÍMICO Trazabilidad demostrada CALIBRADO DE EQUIPOS (asegurar que el equipo trabaja adecuadamente en general) INSTRUMENTO CALIBRADO CALIBRADO ANALÍTICO (definir la relación específica entre la señal instrumental y la concentración de una especie REFERENCIA 10 particular) Concentración CALIBRACIÓN ANALÍTICA y a bx x conc y a b masa analito conc masa muestra patrón

9 TRAZABILIDAD Trazabilidad e incertidumbre M ± N X 1 y X 2 son iguales o distintos? oooooooooo oooooooooo X 1 X 2 o o o o o o o o o o o o o o X 1 X 2 REFERENCIA 11 Incertidumbre: intervalo dentro del cual se espera encontrar el valor real de aquello que se mide.

10 Componentes aleatorios y sistemáticos de la incertidumbre TRAZABILIDAD Incertidumbre y errores Error (de una medida) Error sistemático Error aleatorio Error sistemático conocido Corrección Error remanente Error sistemático desconocido RESULTADO INCERTIDUMBRE M ± N Error aleatorio (indeterminado): se origina por efectos de variables incontroladas en cada medida. No pueden eliminarse, pero pueden reducirse mejorando el trabajo experimental. Error sistemático (determinado): TRAZABILIDAD se origina Y MATERIALES por fallo DE del diseño del experimento o del REFERENCIA 12 equipo. Se reproduce y puede detectarse y corregirse. Suelen ser unidireccionales.

11 muestra TRAZABILIDAD Incertidumbre en el proceso analítico Proceso analítico Resultados Analíticos Herramientas metrológicas: Patrones Equipos de medida: Material volumétrico Calibración de equipos Calibración analítica Etapas del proceso: Pesada/disolución de muestra Separaciones Calibración Medida El conjunto del proceso: VALIDACIÓN incertidumbre REFERENCIA 13

12 TRAZABILIDAD Propagación de la incertidumbre (tomado TRAZABILIDAD de Y Análisis MATERIALES Químico DE Cuantitativo, REFERENCIA Daniel C. Harris, 3ª Ed., 15 Editorial Reverté, Barcelona, 2007, p. 56).

13 trazabilidad trazabilidad TIPOS DE ESTÁNDARES Y SU TRAZABILIDAD Cercanía al valor considerado verdadero Incertidumbre PATRONES BÁSICOS (S.I.) PATRONES QUÍMICOS PATRONES ANALÍTICOS Tangibilidad / Asequibilidad Patrón: material empleado como referencia para calibrar equipos de medida o contrastar la trazabilidad de las medidas REFERENCIA 16

14 PATRONES ANALÍTICOS PATRONES ANALÍTICOS PRIMARIOS Materiales caracterizados por su homogeneidad, estabilidad y por el hecho de tener alguna propiedad característica de los mismos perfectamente definida. Son importantes para establecer la trazabilidad de muchos resultados analíticos. Tipos de Patrones primarios: SUSTANCIAS PURAS MATERIALES DE REFERENCIA (MR, materiales o sustancias en las que uno o mas valores de sus propiedades son suficientemente homogéneos y se encuentran suficientemente bien definidos para permitir emplearlo en la calibración de un instrumento, en la evaluación de un método de media o en la atribución de valores de materiales). MATERIALES DE REFERENCIA CERTIFICADOS (MRC, Materiales de referencia, acompañados de un certificado, en el cual uno o más valores de sus propiedades están certificados por un procedimiento que establece su trazabilidad a una realización exacta de la unidad en la que se expresan los valores de la propiedad, y para lo cual cada valor certificado se acompaña de una incertidumbre con la indicación del nivel de confianza). - MRC-Puros (Sustancias puras sólidas o disueltas en un disolvente adecuado, ej. Ds PAHs) - MRC-Sintéticos (Mezcla de sustancias puras en proporciones bien definidas). REFERENCIA 17

15 PATRONES ANALÍTICOS PATRONES ANALÍTICOS PRIMARIOS Obtenerse con facilidad, purificarse, secarse y conservarse en estado puro. No alterarse en contacto con el aire (hidratación, carbonatación, oxidación) al ser pesados y/o manipulados. Su nivel de impurezas se podrá comprobar con relativa facilidad, y no debe exceder generalmente del 0.02% en peso. Poseer preferiblemente un alto peso molecular, a fin de minimizar los errores de pesada. Ser fácilmente solubles en agua o en el disolvente apropiado en las condiciones de trabajo. REFERENCIA 18

16 Ejemplos de patrones primarios PATRONES ANALÍTICOS PATRONES ANALÍTICOS PRIMARIOS 1. Sustancias puras o sustancias patrón i. Plata (patrón operacional), Ag ii. Ácido sulfanílico, H 2 NSO 3 H iii. Cloruro sódico, NaCl iv. Bilirrubina (99 %) v. Colesterol (99.4 %) 2. Patrones primarios empleados en diferentes tipos de valoraciones i. Ácido-base 1. Ftalato ácido de potasio, KH(C 8 H 4 O 4 ) 2. Ácido sulfanílico, H 2 NSO 3 H 3. Ácido benzoico, C 7 H 6 O 2 4. Carbonato sódico, Na 2 CO 3 5. Tetraborato sódico hidratado (borax), Na 2 REFERENCIA B 4 O 7.10H 2 O 19

17 Ejemplos de patrones primarios 1. Sustancias puras o sustancias patrón i. Plata (patrón operacional), Ag ii. Ácido PATRONES sulfanílico, H 2 NSO ANALÍTICOS 3 H iii. Cloruro sódico, NaCl iv. Bilirrubina (99 %) PATRONES ANALÍTICOS PRIMARIOS v. Colesterol (99.4 %) 2. Patrones primarios empleados en diferentes tipos de valoraciones i. Ácido-base 1. Ftalato ácido de potasio, KH(C 8 H 4 O 4 ) 2. Ácido sulfanílico, H 2 NSO 3 H 3. Ácido benzoico, C 7 H 6 O 2 4. Carbonato sódico, Na 2 CO 3 5. Tetraborato sódico hidratado (borax), Na 2 B 4 O 7.10H 2 O ii. Complexometrías 1. Carbonato cálcico, CaCO 3 2. Magnesio, Mg 3. Cinc, Zn 4. EDTA (sal disódica), Na 2 C 10 H 14 N 2 O 8 iii. Precipitación 1. Plata, Ag 2. Nitrato de plata, AgNO 3 3. Cloruro sódico, NaCl iv. Redox 1. Iodato potásico, KIO 3 2. Dicromato potásico, K 2 Cr 2 O 7 3. Oxalato sódico, REFERENCIA Na 2 C 2 O Óxido de arsénico (III), As 2 O 3

18 Ejemplos de patrones primarios 3. Cloruro sódico, NaCl iv. Redox PATRONES ANALÍTICOS 1. Iodato potásico, KIO 3 PATRONES 2. Dicromato ANALÍTICOS potásico, KPRIMARIOS 2 Cr 2 O 7 3. Oxalato sódico, Na 2 C 2 O 4 4. Óxido de arsénico (III), As 2 O 3 3. Materiales de referencia (MR) i. Disoluciones de KCl (conductividad eléctrica) ii. Sacarosa (rotación óptica) iii. Ftalato ácido de potasio (medidas de ph) iv. Lámparas de descarga (longitud de onda) v. Disoluciones de K 2 Cr 2 O 7 (medidas de trasmitancia) REFERENCIA 21

19 PATRONES ANALÍTICOS PATRONES ANALÍTICOS PRIMARIOS MATERIALES DE REFERENCIA (tomado TRAZABILIDAD de Y Análisis MATERIALES Químico DE Cuantitativo, REFERENCIA Daniel C. Harris, 3ª Ed., 22 Editorial Reverté, Barcelona, 2007, p. 50).

20 PATRONES ANALÍTICOS PATRONES ANALÍTICOS PRIMARIOS MATERIALES DE REFERENCIA REFERENCIA 23

21 PATRONES ANALÍTICOS PATRONES ANALÍTICOS SECUNDARIOS Sustancias con propiedades no bien establecidas, baja pureza, inestabilidad, etc., pero que se usan bien porque el estándar primario no existe o bien porque es inasequible o caro. En este caso debe establecerse el vínculo de trazabilidad con un patrón primario a través de la experimentación (por ejemplo, valoración de las disoluciones del reactivo valorante en volumetría, etc.). Tipos de Patrones secundarios: * MATERIALES CONTRASTADOS (Sustancias que se emplean como patrones secundarios y que se han contrastado previamente frente a algún patrón primario). * MATERIALES DE REFERENCIA CERTIFICADOS TIPO MATRIZ (MRC-Matriz, materiales de referencia en los que se certifican determinados componentes en matrices concretas (ya sean totalmente naturales o con los analitos añadidos). Ejemplos: metales pesados en suelos, CRM del BCR; elementos metálicos en plantas, CRM 281 del BCR) * MATERIALES DE REFERENCIA INTERNOS (estándares cuyas magnitudes son avaladas internamente en un laboratorio). REFERENCIA 26

22 Ejemplos de patrones secundarios PATRONES ANALÍTICOS PATRONES ANALÍTICOS SECUNDARIOS 1. Materiales contrastados a. Disoluciones de H 2 SO 4 b. Disoluciones de NaOH c. Disoluciones de Na s S 2 O 3 d. Disoluciones de KMnO 4 2. Materiales de referencia certificados (MRC) a. Metales pesados en suelos (CRM del BCR) b. Composición nominal en alimentos y bebidas (CRM 1548, 1567ª y 1569 del NIST) c. Elementos mayoritarios en aguas dulces (CRM 398 y 399 del BCR) d. Elementos metálicos en plantas (CRM 281 del BCR) CRM: certificated reference material BCR/IRMM: Institute for Reference Materials and Measurements NIST: National Institute for Standards and Technology (USA) REFERENCIA 27

23 La Medida en Química Analítica: Estándares y Trazabilidad PATRONES ANALÍTICOS PRINCIPALES ORGANISMOS SUMINISTRADORES DE MATERIALES DE REFERENCIA Agricultural Research Centre - Finlandia Institute for Reference Materials and Measurements (I.R.M.M.) - Comisión Europea ( British Pharmacopoeia Commission Gran Bretaña Bundesanstalt für Materialforschung und-prufung Alemania International Atomic Energy Agency (I.A.E.A.) Austria Laboratoire National d Essais Francia Laboratory of the Government Chemist (L.G.C.) Gran Bretaña National Food Administration Suecia National Institute for Environmental Studies Japón National Institute of Occupational Health Noruega National Institute of Standards and Technology (N.I.S.T.) Estados Unidos ( National Research Centre for CRM China National Research Council (N.R.C.) Canadá REFERENCIA 28

24 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA 1. Valcárcel, M., Principios de Química Analítica, Springer, Barcelona, Capítulo Compañó Beltrán, R., Ríos Castro, A., Garantía de calidad en los laboratorios analíticos, Editorial Síntesis, Tema 5 y Kellner, R., Mermet, J.-M., Otto, M., Valcárcel, M., Widmer, H.M., Analytical Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2ª edición, Tema 2. REFERENCIA 29