Biofarmaceutisch onderzoek: Algemene analyse
HO: chemische analyse
Staalname:
1) Lot = geheel waaruit monster genomen is
2) Bulkmonster = representatief deel van lot voor analyse
3) (Laboratorium)monster = homogeen bulkmonster na behandeling
4) Aliqout = kleine testhoeveelheid monster waarop individuele analyses uitgevoerd
- Meestal homogeen 🡪 soms heterogeen:
o Willekeurig heterogeen: monsters at random nemen
o Gesegregeerd (ontmengd): gewogen combinatie
- Staalvoorbereiding:
o Oplossen
o Filteren (verwijderen vaste deeltjes)
o SPE (= solid-phase extraction)
o Interferentie/maskeren (storende stof laten reageren met andere stof)
H1: Metingen
Fundamentele SI-eenheden:
- Lengte = meter (m)
- Massa = kilogram (kg)
- Tijd = seconden (s)
- Stroom = ampère (A)
- Temperatuur = kelvin (K)
- Materie = mol (mol) 🡪 1 mol = 6,0223 *1023 mol-1 (NA)
Afgeleide SI-eenheden:
- Hertz (Hz) = 1/s
- Newton (N) = m*kg/s2
- Pascal (Pa) = kg/(m*s2) (=> N/m2)
- Joule (J) = m2*kg/s2 (=> N*m)
- Watt (W) = m2 * kg/s3 (=> J/s)
- Coulomb (C) = s*A
- Volt (V) = m2*kg/(s3*A) (=> W/A)
- Ohm (Ω) = m2*kg/(s3*A2) (=> V/A)
- Farad (F) = s4*A2/(m2*kg) (=> C/V)
Prefixen:
- Tera (T) = 1012
- Giga (G) = 109
- Mega (M) = 106
- Kilo (k) = 103
- Hecto (h) = 102
- Deca (da) = 101
- Deci (d) = 10-1
- Centi (c) = 10-2
- Milli (m) = 10-3
- Micro (μ) = 10-6
- Nano (n) = 10-9
- Pico (p) = 10-12
- Femto (f) = 10-15
1
,Chemische concentraties:
- Molariteit (cm of M) = #n/L
- Elektroliet = substantie die in oplossing dissocieert in ionen:
o Sterk elektroliet = grotendeels gedissocieerd (formele concentratie (F of c F)
o Zwak elektroliet = grootste deel niet gedissocieerd
- Molaliteit (m) = #n/kg (onafhankelijk van T)
- Procentuele samenstelling:
m ¿g
o Massaprocent/gewichtsprocent (%m/m): * 100% OF
mtotaal 100 g
V ¿ mL
o Volumeprocent (%V/V): * 100% OF
V totaal 100 mL
m ¿g
o Gewicht-volumeprocent (%m/V): * 100% OF
V totaal 100 mL
- Massaverhoudingen:
m ¿ μg
o Ppm (= parts per million): * 106 OF
mtotaal g
▪ Water + sterk verdunde waterige opl: 1mL = 1g => 1μg/mL = 1 mg/L
m ¿ ng
o Ppb (= parts per billion): * 109 OF
mtotaal g
▪ Water + sterk verdunde waterige opl: 1mL = 1g => 1 ng/g = 1 ng/mL = 1μg/L
Verdunning van oplossingen:
- Mconc * Vconc = Mverd * Vverd
H2: instrumentarium
Analytische balans:
Microbalans Analytische balans Bovenweger
Weegcapaciteit 2 – 20g 100 – 200g 1000 – 6000g
Gevoeligheid 0,1 – 1μg 0,01 – 0,1mg 0,01 – 0,1g
Mechanische analytische balans: via gewichtjes, elektronische analystische balans: circuit + detector
Buoyancy:
= drijfkracht: opwaartse kracht 🡪 afgelezen massa < actuele massa voorwerp
da
m' (1− )
dw
m= met m = werkelijke massa in vacuüm
da
(1− )
d
m’ = afgelezen massa op balans
da = densiteit lucht (0,0012 g/mL)
dw = densiteit van ijkgewichten (8,0 g/mL)
d = densiteit van te wegen voorwerp
Buretten:
- Aflezen volume: oog op zelfde hoogte als meniscus 🡪 parallaxfout
- Dikte markeringen = 0,02 mL = fout
- Buret reinigen 🡪 GEEN alkalische oplossingen: reactie met glas
Maatkolven:
- T relevant: maatkolf + vloeistof zetten uit
- Adsorptie (≠ absorptie) chemicaliën aan wand (bv adsorptie kationen aan glas)
🡪 polypropyleen maatkolven gebruiken indien nodig
Pipetten:
- Micropipet:
o V rond 10-6 L
2
, o Tip = polypropyleen 🡪 voor corrosieve stoffen glazen pipet
o Forward techniek: waterige opl
o Reverse techniek: viskeuze, vluchtige vloeistoffen of kleine volumes
- Juistheid, nauwkeurigheid, precies:
o 4 pijlen in midden roos = nauwkeurig + precies
o 4 pijlen bij elkaar, niet in de roos = niet nauwkeurig + wel precies
🡪 bias = afwijking (systematische fout)
o 4 pijlen gelijk verspreid over roos = niet precies + wel nauwkeurig (gem. = in roos)
Microliterspuit:
- Sterke zuren kan naald aantasten + oplossing met ijzer contamineren
Gravimetrische analyse:
- Massa product bepaald + nagaan hoeveel oorspronkelijke product eerst aanwezig was
- Reactieproduct neerslaan + affiltreren
- Lege filter drogen + wegen 🡪 neerslag wassen + drogen met filter + wegen 🡪 berekenen
- Verassen = verhitten op hoge T 🡪 neerslag omgezet in gekende verbinding (asloos filter)
Drogen:
- T-stabiel glaswerk, reagentia in oven op 110°C (afdekken horlogeglas vermijden stof)
- Standaard techniek = drogen tot constante massa: drogen 🡪 wegen 🡪 drogen 🡪 wegen
(OK als 2 waarden < 0,5 mg)
H3: verwerking analyseresultaten
Standaardafwijking of standaarddeviatie:
- s: minstens 3 resultaten 🡪 hoe kleiner s, hoe dichter data rond gemiddelde = grote precisie
- s2 = variantie
s
- relatieve standaarddeviatie (RSD) = * 100% (RSD en s afronden op 1bc tenzij starten met
x
1)
Grubss-test:
- Gberekend < Gtabel = resultaat behouden
- Gberekend > Gtabel = resultaat verwerpen (= uitbijter/outlier)
|verdachte waarde−x|
Gberekend =
s
H4: foutenleer
Experimentele fout:
- Laatste beduidende cijfer = 1ste onzeker cijfer (ook voor meetinstrumenten, …)
Beduidende cijfers en berekeningen:
- Optellen en aftrekken:
o Verschillende exponenten 🡪 eerst herleiden naar zelfde wetenschappelijke notatie
o Afronden:
▪ > halfweg: naar boven
▪ < halfweg: naar beneden
▪ = halfweg: afronden naar even cijfer
🡪 niet meer cijfers na de komma dan getal met de minste
- Vermenigvuldigen en delen:
o 1ste cijfer = 9 🡪 telt voor extra bc
o Exact getal geen invloed (geen eenheid, geen invloed)
🡪 niet meer cijfers behouden dan minst aantal bc
- Logaritmen en antilogaritmen:
🡪 aantal bc in log = aantal cijfers na komma uitkomst
3
HO: chemische analyse
Staalname:
1) Lot = geheel waaruit monster genomen is
2) Bulkmonster = representatief deel van lot voor analyse
3) (Laboratorium)monster = homogeen bulkmonster na behandeling
4) Aliqout = kleine testhoeveelheid monster waarop individuele analyses uitgevoerd
- Meestal homogeen 🡪 soms heterogeen:
o Willekeurig heterogeen: monsters at random nemen
o Gesegregeerd (ontmengd): gewogen combinatie
- Staalvoorbereiding:
o Oplossen
o Filteren (verwijderen vaste deeltjes)
o SPE (= solid-phase extraction)
o Interferentie/maskeren (storende stof laten reageren met andere stof)
H1: Metingen
Fundamentele SI-eenheden:
- Lengte = meter (m)
- Massa = kilogram (kg)
- Tijd = seconden (s)
- Stroom = ampère (A)
- Temperatuur = kelvin (K)
- Materie = mol (mol) 🡪 1 mol = 6,0223 *1023 mol-1 (NA)
Afgeleide SI-eenheden:
- Hertz (Hz) = 1/s
- Newton (N) = m*kg/s2
- Pascal (Pa) = kg/(m*s2) (=> N/m2)
- Joule (J) = m2*kg/s2 (=> N*m)
- Watt (W) = m2 * kg/s3 (=> J/s)
- Coulomb (C) = s*A
- Volt (V) = m2*kg/(s3*A) (=> W/A)
- Ohm (Ω) = m2*kg/(s3*A2) (=> V/A)
- Farad (F) = s4*A2/(m2*kg) (=> C/V)
Prefixen:
- Tera (T) = 1012
- Giga (G) = 109
- Mega (M) = 106
- Kilo (k) = 103
- Hecto (h) = 102
- Deca (da) = 101
- Deci (d) = 10-1
- Centi (c) = 10-2
- Milli (m) = 10-3
- Micro (μ) = 10-6
- Nano (n) = 10-9
- Pico (p) = 10-12
- Femto (f) = 10-15
1
,Chemische concentraties:
- Molariteit (cm of M) = #n/L
- Elektroliet = substantie die in oplossing dissocieert in ionen:
o Sterk elektroliet = grotendeels gedissocieerd (formele concentratie (F of c F)
o Zwak elektroliet = grootste deel niet gedissocieerd
- Molaliteit (m) = #n/kg (onafhankelijk van T)
- Procentuele samenstelling:
m ¿g
o Massaprocent/gewichtsprocent (%m/m): * 100% OF
mtotaal 100 g
V ¿ mL
o Volumeprocent (%V/V): * 100% OF
V totaal 100 mL
m ¿g
o Gewicht-volumeprocent (%m/V): * 100% OF
V totaal 100 mL
- Massaverhoudingen:
m ¿ μg
o Ppm (= parts per million): * 106 OF
mtotaal g
▪ Water + sterk verdunde waterige opl: 1mL = 1g => 1μg/mL = 1 mg/L
m ¿ ng
o Ppb (= parts per billion): * 109 OF
mtotaal g
▪ Water + sterk verdunde waterige opl: 1mL = 1g => 1 ng/g = 1 ng/mL = 1μg/L
Verdunning van oplossingen:
- Mconc * Vconc = Mverd * Vverd
H2: instrumentarium
Analytische balans:
Microbalans Analytische balans Bovenweger
Weegcapaciteit 2 – 20g 100 – 200g 1000 – 6000g
Gevoeligheid 0,1 – 1μg 0,01 – 0,1mg 0,01 – 0,1g
Mechanische analytische balans: via gewichtjes, elektronische analystische balans: circuit + detector
Buoyancy:
= drijfkracht: opwaartse kracht 🡪 afgelezen massa < actuele massa voorwerp
da
m' (1− )
dw
m= met m = werkelijke massa in vacuüm
da
(1− )
d
m’ = afgelezen massa op balans
da = densiteit lucht (0,0012 g/mL)
dw = densiteit van ijkgewichten (8,0 g/mL)
d = densiteit van te wegen voorwerp
Buretten:
- Aflezen volume: oog op zelfde hoogte als meniscus 🡪 parallaxfout
- Dikte markeringen = 0,02 mL = fout
- Buret reinigen 🡪 GEEN alkalische oplossingen: reactie met glas
Maatkolven:
- T relevant: maatkolf + vloeistof zetten uit
- Adsorptie (≠ absorptie) chemicaliën aan wand (bv adsorptie kationen aan glas)
🡪 polypropyleen maatkolven gebruiken indien nodig
Pipetten:
- Micropipet:
o V rond 10-6 L
2
, o Tip = polypropyleen 🡪 voor corrosieve stoffen glazen pipet
o Forward techniek: waterige opl
o Reverse techniek: viskeuze, vluchtige vloeistoffen of kleine volumes
- Juistheid, nauwkeurigheid, precies:
o 4 pijlen in midden roos = nauwkeurig + precies
o 4 pijlen bij elkaar, niet in de roos = niet nauwkeurig + wel precies
🡪 bias = afwijking (systematische fout)
o 4 pijlen gelijk verspreid over roos = niet precies + wel nauwkeurig (gem. = in roos)
Microliterspuit:
- Sterke zuren kan naald aantasten + oplossing met ijzer contamineren
Gravimetrische analyse:
- Massa product bepaald + nagaan hoeveel oorspronkelijke product eerst aanwezig was
- Reactieproduct neerslaan + affiltreren
- Lege filter drogen + wegen 🡪 neerslag wassen + drogen met filter + wegen 🡪 berekenen
- Verassen = verhitten op hoge T 🡪 neerslag omgezet in gekende verbinding (asloos filter)
Drogen:
- T-stabiel glaswerk, reagentia in oven op 110°C (afdekken horlogeglas vermijden stof)
- Standaard techniek = drogen tot constante massa: drogen 🡪 wegen 🡪 drogen 🡪 wegen
(OK als 2 waarden < 0,5 mg)
H3: verwerking analyseresultaten
Standaardafwijking of standaarddeviatie:
- s: minstens 3 resultaten 🡪 hoe kleiner s, hoe dichter data rond gemiddelde = grote precisie
- s2 = variantie
s
- relatieve standaarddeviatie (RSD) = * 100% (RSD en s afronden op 1bc tenzij starten met
x
1)
Grubss-test:
- Gberekend < Gtabel = resultaat behouden
- Gberekend > Gtabel = resultaat verwerpen (= uitbijter/outlier)
|verdachte waarde−x|
Gberekend =
s
H4: foutenleer
Experimentele fout:
- Laatste beduidende cijfer = 1ste onzeker cijfer (ook voor meetinstrumenten, …)
Beduidende cijfers en berekeningen:
- Optellen en aftrekken:
o Verschillende exponenten 🡪 eerst herleiden naar zelfde wetenschappelijke notatie
o Afronden:
▪ > halfweg: naar boven
▪ < halfweg: naar beneden
▪ = halfweg: afronden naar even cijfer
🡪 niet meer cijfers na de komma dan getal met de minste
- Vermenigvuldigen en delen:
o 1ste cijfer = 9 🡪 telt voor extra bc
o Exact getal geen invloed (geen eenheid, geen invloed)
🡪 niet meer cijfers behouden dan minst aantal bc
- Logaritmen en antilogaritmen:
🡪 aantal bc in log = aantal cijfers na komma uitkomst
3
