Samenvatting VVG II: analytische chemie
Les 1
1.1 Inleiding
Doel: het verzamelen van theoretische en praktische gegevens om een kwalitatief en
kwantitatief inzicht te verwerven in de chemische samenstelling van de materie.
Kwalitatief: wat is de samenstelling? Is een bepaald bestanddeel aanwezig? Bepaalde
bestanddelen worden aangetoond boven een bepaalde concentratiegrens (afhankelijk van
de methode). Probleem dat een kleine aanwezigheid van componenten niet aangetoond kan
worden. Bv. bij een zwangerschapstest, methode gevoelig boven bepaalde concentratie,
hormoonconcentratie hoger dan normaal. Kwalitatief want antwoord is ja of nee.
Kwantitatief: hoeveel van elk bestanddeel aanwezig? Informatie winnen over de
hoeveelheid/concentratie van bepaalde componenten in een staal. De meeste methoden
meten meerdere analieten (= stoffen die we willen meten) tegelijk (universeel).
Signalen in de hoogte of
oppervlakte in functie van de
concentratie. Signaal stijgt
concentratie stijgt. Speekseltest
positief bevestiging met kwantitatieve methode nodig (concentratie drugs bepalen).
1.2 Belangrijke termen
Selectiviteit: methode gebruiken die selectief is voor een bepaalde groep (componenten die
in dezelfde klasse zitten). Bv. selectief voor kationen van de eerste groep (Li +, Na+, K+), deze
componenten opsporen, niet selectief voor de tweede groep (Ca2+).
Specificiteit: methode gebruiken voor één bepaald bestanddeel dat men wil bepalen. BV.
specifiek voor Li+, maar niet voor Na+ en K+. Selectieve methodes zijn economisch
voordeliger, enkel voor heel specifieke stof specifieke methode gebruiken. Stel men moet
één component monitoren bij een patiënt, dan specifieke methode gebruiken.
Gevoeligheid: gedefinieerd als de helling of richtingscoëfficiënt van de ijkcurve meetsignaal
in functie van de concentratie. De steilere curve hiernaast is de gevoeligste methode
(gevoeligheid komt overeen met de helling k).
S = k * C + b. B is de blanco, dit is het signaal wanneer de concentratie gelijk is aan 0. Het is
dus een signaal dat er altijd is, interferenties op de methode.
Detectielimiet: de signaalgrootte en de achtergrondruis (blanco) worden in
beschouwing genomen. Wordt ook LOD (limit of detection) genoemd en zegt hoe
laag een methode kan meten en of de stof nog detecteerbaar is. Vertelt of een methode
1
,toepasbaar is voor een bepaald doel. Het bestanddeel is detecteerbaar als de piek van de
LOD, de verhouding signaal/ruis, hoger is dan drie.
Kwantificatielimiet: deze limiet geeft de rapporteringswaarde weer. Wordt ook LOQ (limit of
quantification) genoemd en zegt of de concentratie van een stof bepaald kan worden. Dit is
mogelijk als de piek van de LOQ, de verhouding signaal/ruis, hoger is dan tien.
Concentratie
Onder LOD niet gedetecteerd.
LOQ Tussen LOD en LOQ wel gedetecteerd maar niet
gekwantificeerd (bv. vijf), geen concentratie op plakken.
Boven LOQ wel gedetecteerd en gekwantificeerd.
LOD
Boven een limiet kan men dus iets rapporteren.
Blancobepaling: bepaling die van het totaal signaal het gedeelte meet dat niet te wijten is
aan het bestanddeel. Komt overeen met het signaal zonder dat het analiet in de staal zit.
Precisie: maat voor de reproduceerbaarheid van een meting. Herhaalbaarheid binnen
dezelfde dag of intermediaire precisie over verschillende dagen. Precisie testen zijn dezelfde
testen onder dezelfde omstandigheden.
Lichtblauw is de beste precisie (kleine spreiding).
Geel en donkerblauw hebben een lagere RSD (relative standard devision = spreiding tussen
de waarden), dus goede precisie.
Bij paars grote spreiding, niet in zelfde omstandigheden gemeten.
SD
RSD= ∗100 %
gemiddelde
Accuraatheid: gebruik makend van standaard materialen met gecertificeerde waarden voor
het te meten bestanddeel. Materiaal waarvan precies en accuraat geweten is wat er in zit
daarop valideren. Kijken of je op hetzelfde uitkomt als gecertificeerde waarden methode
goed. Zo kijken hoe betrouwbaar resultaat is.
Precies = kleinste standaarddeviatie. Cynthia
beter dan Chasity want precisie en niet reële
waarden niet goed. Accuraatheid belangrijker
dan precisie, accuraatheid heeft een grotere
impact op de methode.
Valideren: controleren van een waarde of
methode. Methode moet aan bepaalde criteria voldoen. Analyse nieuwe stalen: bewijzen
dat ze aan zelfde voorwaarden voldoen als oude echte stalen. Goede methode gevonden
valideren, betrouwbaarheid testen.
Interlaboratorium testen: overall performantie van de methode getest door externe
instanties.
2
, Fysische en fysico-chemische instrumentele methoden:
- Optische methoden: materie en straling.
- Elektrochemische methoden: wisselwerking chemische en elektrische verschijnselen.
- Chromatografische methoden: scheidingstechniek + detector = analysetechniek.
- Radiochemische methoden: gebruik van radio-isotopen in analyseproces of induceren van
radioactiviteit.
1.3 Kalibratietechnieken
1.3.1 Meetapparatuur
Met behulp van standaarden met gekend meetsignaal (bv. analytische balans en
spectrofotometer). IJkgewicht gebruiken om balans te kalibreren: gewicht van iets kennen,
op balans zetten en klopt. Klopt niet aanpassen met knopjes.
1.3.2 Methoden
Kalibratielijn/ijklijn tussen concentratie en signaal, liefst lineair.
LOD = hoe laag meten met deze methode, detectielimiet. LOL = limit of linearity, tot daar
lineaire functie. Enkel in dynamic range lineaire functie toepassen om de concentratie te
berekenen. Stel concentratie buiten dynamic range (boven LOL) verdunnen als oplossing.
Zorg dat je boven LOD blijft.
Concentratie waar de
1.3.2.1 Externe kalibratie
methode lineair is.
- IJklijn (kalibratiecurve): signaal meten bij toepassen van
een analyseprotocol op een verdunningsreeks. Concentratie analiet in staal bepalen, in
functie van een bepaald signaal. Bereid de oplossingen van de verschillende concentraties en
de blanco-oplossingen. Maak een blancocorrectie door het gemiddelde blancosignaal af te
trekken van he gemiddelde signaal voor de standaard. Teken een blanco-gecorrigeerde
kalibratiecurve. Gebruik de bekomen vergelijking om concentratie van onbekende stalen te
berekenen.
Stel curve niet lineair andere methode met zelfde gevoeligheid gebruiken of verdunnen
en kijken of hij in dynamic range valt.
De matrix kan van belang zijn: stel gebruikte matrices zijn water en urine. Helling lager
gevoeligheid lager door matrix effect. veel andere zaken in urine onderdrukking signaal.
- Eénpuntskalibratie: vergelijken van Sx met één punt van de kalibratiecurve. Nadeel =
slechts één standaard meegenomen. Vb. paracetamol in urine dagelijks uitvoeren.
Concentratiecurve dagelijks opstellen. Telkens k (helling) bepalen. Eerste twee dagen vrij
gelijke curves en k’s methode stabiel. Derde dag geen nieuwe curve maken maar één
standaard maken (in midden kalibratie), op basis daarvan k bepalen, gelijkaardig aan vorigen
niet meer volledige kalibratie doen. Dus +- twee keer doen en dan één punt, gelijk niet
meer doen.
3
Les 1
1.1 Inleiding
Doel: het verzamelen van theoretische en praktische gegevens om een kwalitatief en
kwantitatief inzicht te verwerven in de chemische samenstelling van de materie.
Kwalitatief: wat is de samenstelling? Is een bepaald bestanddeel aanwezig? Bepaalde
bestanddelen worden aangetoond boven een bepaalde concentratiegrens (afhankelijk van
de methode). Probleem dat een kleine aanwezigheid van componenten niet aangetoond kan
worden. Bv. bij een zwangerschapstest, methode gevoelig boven bepaalde concentratie,
hormoonconcentratie hoger dan normaal. Kwalitatief want antwoord is ja of nee.
Kwantitatief: hoeveel van elk bestanddeel aanwezig? Informatie winnen over de
hoeveelheid/concentratie van bepaalde componenten in een staal. De meeste methoden
meten meerdere analieten (= stoffen die we willen meten) tegelijk (universeel).
Signalen in de hoogte of
oppervlakte in functie van de
concentratie. Signaal stijgt
concentratie stijgt. Speekseltest
positief bevestiging met kwantitatieve methode nodig (concentratie drugs bepalen).
1.2 Belangrijke termen
Selectiviteit: methode gebruiken die selectief is voor een bepaalde groep (componenten die
in dezelfde klasse zitten). Bv. selectief voor kationen van de eerste groep (Li +, Na+, K+), deze
componenten opsporen, niet selectief voor de tweede groep (Ca2+).
Specificiteit: methode gebruiken voor één bepaald bestanddeel dat men wil bepalen. BV.
specifiek voor Li+, maar niet voor Na+ en K+. Selectieve methodes zijn economisch
voordeliger, enkel voor heel specifieke stof specifieke methode gebruiken. Stel men moet
één component monitoren bij een patiënt, dan specifieke methode gebruiken.
Gevoeligheid: gedefinieerd als de helling of richtingscoëfficiënt van de ijkcurve meetsignaal
in functie van de concentratie. De steilere curve hiernaast is de gevoeligste methode
(gevoeligheid komt overeen met de helling k).
S = k * C + b. B is de blanco, dit is het signaal wanneer de concentratie gelijk is aan 0. Het is
dus een signaal dat er altijd is, interferenties op de methode.
Detectielimiet: de signaalgrootte en de achtergrondruis (blanco) worden in
beschouwing genomen. Wordt ook LOD (limit of detection) genoemd en zegt hoe
laag een methode kan meten en of de stof nog detecteerbaar is. Vertelt of een methode
1
,toepasbaar is voor een bepaald doel. Het bestanddeel is detecteerbaar als de piek van de
LOD, de verhouding signaal/ruis, hoger is dan drie.
Kwantificatielimiet: deze limiet geeft de rapporteringswaarde weer. Wordt ook LOQ (limit of
quantification) genoemd en zegt of de concentratie van een stof bepaald kan worden. Dit is
mogelijk als de piek van de LOQ, de verhouding signaal/ruis, hoger is dan tien.
Concentratie
Onder LOD niet gedetecteerd.
LOQ Tussen LOD en LOQ wel gedetecteerd maar niet
gekwantificeerd (bv. vijf), geen concentratie op plakken.
Boven LOQ wel gedetecteerd en gekwantificeerd.
LOD
Boven een limiet kan men dus iets rapporteren.
Blancobepaling: bepaling die van het totaal signaal het gedeelte meet dat niet te wijten is
aan het bestanddeel. Komt overeen met het signaal zonder dat het analiet in de staal zit.
Precisie: maat voor de reproduceerbaarheid van een meting. Herhaalbaarheid binnen
dezelfde dag of intermediaire precisie over verschillende dagen. Precisie testen zijn dezelfde
testen onder dezelfde omstandigheden.
Lichtblauw is de beste precisie (kleine spreiding).
Geel en donkerblauw hebben een lagere RSD (relative standard devision = spreiding tussen
de waarden), dus goede precisie.
Bij paars grote spreiding, niet in zelfde omstandigheden gemeten.
SD
RSD= ∗100 %
gemiddelde
Accuraatheid: gebruik makend van standaard materialen met gecertificeerde waarden voor
het te meten bestanddeel. Materiaal waarvan precies en accuraat geweten is wat er in zit
daarop valideren. Kijken of je op hetzelfde uitkomt als gecertificeerde waarden methode
goed. Zo kijken hoe betrouwbaar resultaat is.
Precies = kleinste standaarddeviatie. Cynthia
beter dan Chasity want precisie en niet reële
waarden niet goed. Accuraatheid belangrijker
dan precisie, accuraatheid heeft een grotere
impact op de methode.
Valideren: controleren van een waarde of
methode. Methode moet aan bepaalde criteria voldoen. Analyse nieuwe stalen: bewijzen
dat ze aan zelfde voorwaarden voldoen als oude echte stalen. Goede methode gevonden
valideren, betrouwbaarheid testen.
Interlaboratorium testen: overall performantie van de methode getest door externe
instanties.
2
, Fysische en fysico-chemische instrumentele methoden:
- Optische methoden: materie en straling.
- Elektrochemische methoden: wisselwerking chemische en elektrische verschijnselen.
- Chromatografische methoden: scheidingstechniek + detector = analysetechniek.
- Radiochemische methoden: gebruik van radio-isotopen in analyseproces of induceren van
radioactiviteit.
1.3 Kalibratietechnieken
1.3.1 Meetapparatuur
Met behulp van standaarden met gekend meetsignaal (bv. analytische balans en
spectrofotometer). IJkgewicht gebruiken om balans te kalibreren: gewicht van iets kennen,
op balans zetten en klopt. Klopt niet aanpassen met knopjes.
1.3.2 Methoden
Kalibratielijn/ijklijn tussen concentratie en signaal, liefst lineair.
LOD = hoe laag meten met deze methode, detectielimiet. LOL = limit of linearity, tot daar
lineaire functie. Enkel in dynamic range lineaire functie toepassen om de concentratie te
berekenen. Stel concentratie buiten dynamic range (boven LOL) verdunnen als oplossing.
Zorg dat je boven LOD blijft.
Concentratie waar de
1.3.2.1 Externe kalibratie
methode lineair is.
- IJklijn (kalibratiecurve): signaal meten bij toepassen van
een analyseprotocol op een verdunningsreeks. Concentratie analiet in staal bepalen, in
functie van een bepaald signaal. Bereid de oplossingen van de verschillende concentraties en
de blanco-oplossingen. Maak een blancocorrectie door het gemiddelde blancosignaal af te
trekken van he gemiddelde signaal voor de standaard. Teken een blanco-gecorrigeerde
kalibratiecurve. Gebruik de bekomen vergelijking om concentratie van onbekende stalen te
berekenen.
Stel curve niet lineair andere methode met zelfde gevoeligheid gebruiken of verdunnen
en kijken of hij in dynamic range valt.
De matrix kan van belang zijn: stel gebruikte matrices zijn water en urine. Helling lager
gevoeligheid lager door matrix effect. veel andere zaken in urine onderdrukking signaal.
- Eénpuntskalibratie: vergelijken van Sx met één punt van de kalibratiecurve. Nadeel =
slechts één standaard meegenomen. Vb. paracetamol in urine dagelijks uitvoeren.
Concentratiecurve dagelijks opstellen. Telkens k (helling) bepalen. Eerste twee dagen vrij
gelijke curves en k’s methode stabiel. Derde dag geen nieuwe curve maken maar één
standaard maken (in midden kalibratie), op basis daarvan k bepalen, gelijkaardig aan vorigen
niet meer volledige kalibratie doen. Dus +- twee keer doen en dan één punt, gelijk niet
meer doen.
3
