Tema 7. Materiales de referencia PDF

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Apuntes de sobresaliente. Prof. Mª Teresa Morales y Ángeles Herrador...

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Tema 7: Materiales De Referencia  Generalidades: I.

Introducción

Un resultado analítico (información) se origina en un proceso de medida. Medir implica comparar con referencias adecuadas para transformar los resultados obtenidos en información útil. Si la comparación se realiza a través de una cadena ininterrumpida de vinculaciones con estándares apropiados se habla de Trazabilidad. La definición metrológica señala Trazabilidad como la propiedad del resultado de una medida que implica su relación inequívoca con referencias establecidas (patrones) mediante una cadena ininterrumpida de comparaciones cada una de las cuales, con su incertidumbre calculada, ISO 1993. Se consigue mediante: -

Empleo de patrones adecuados Calibración de métodos y equipos Validación del proceso analítico

ESTANDARES BASICOS

ESTANDARES QUIMICOS

PATRONES ANALITICOS

PRIMARIOS

SECUNDARIOS

La clasificación de los estándares (patrones) puede ser según su: jerarquía, trazabilidad o incertidumbre.

II.

Clasificación

Materiales de referencia (RM) pueden ser: -

Patrones primarios: Sustancias Puras, MRC-Puros y MRC-Sintético. Estos dos últimos se tratan de materiales de referencia certificados (CRM). Patrones secundarios: MRC-Matriz (CRM), materiales de referencia internos (MRI) y materiales contrastados.

Los patrones primarios y secundarios están unidos por una cadena que es la trazabilidad.

III. Definiciones - Material de Referencia (RM): se trata de un material con propiedades homogéneas y bien establecidas que le permite ser usado para: calibrar un instrumento, validar un método y asignar valores a un material o sistema. Patrón primario: materiales homogéneos estables y propiedades bien definidas (alta pureza). Nos dan las conocidas sustancias puras: especies químicas. Patrón secundario: composición no bien definida, pureza o estabilidad limitadas. Deben contrastarse frente a los patrones primarios. Nos dan los materiales de referencia internos (IRM), que sus magnitudes son avaladas internamente en un laboratorio para su uso exclusivo; y también los materiales contrastados, que son disoluciones valorantes que se emplean como patrones secundarios.

-

Materiales de Referencia Certificados (CRM): material de referencia acompañado de un certificado, emitido por un organismo competente, que avala y garantiza los valores de sus propiedades asignándoles un valor de referencia junto con su incertidumbre. Pueden ser: i. MRC-Puros: sustancias puras solidas o disueltas. ii. MRC-Sintéticos: mezclas de sustancias puras en proporciones bien definidas. iii. MRC-Matriz: donde se certifican determinados componentes en matrices en matrices concretas semejantes a las muestras. Pueden ser totalmente naturales, totalmente artificiales, o una mezcla.

 Requisitos de los MRC

A. Requisitos básicos imprescindibles

1. Homogeneidad: un material certificado es homogéneo cuando no existen diferencias, en el valor certificado ni en la matriz, entre los diferentes lotes.

2. Estabilidad: el material debe ser estable en el tiempo y durante su transporte. La estabilidad debe extenderse a los parámetros certificados y a la matriz. 3. Trazabilidad: están íntimamente relacionados, con sus valores suponen la mejor aproximación al valor verdadero de cada parámetro.

B. Requisitos adicionales

1. Incertidumbre: cualquier valor certificado debe ir acompañado del grado de incertidumbre inherente al mismo. Varía mucho dependiendo del tipo de material y de los niveles de concentración del parámetro certificado. Debe ser lo menor posible. 2. Matriz: El MRC ha de ser lo más parecido posible, tanto en la composición de la matriz como en el valor de la propiedad a determinar, a las muestras reales que serán posteriormente analizadas.

 Preparación de los MRC Los MRC se preparan mediante un proceso llamado Certificación: lento, complejo y caro Los requisitos básicos y adicionales condicionan la preparación de los MRC. Etapas: 1. Selección y preparación del material La selección del material que va a servir de base para la preparación estará en función de su necesidad de ser utilizado. El material debe responder a necesidades reales de los laboratorios (Demanda). Hay que identificarlo mediante: tipos de matrices más demandadas, analitos de interés, y niveles de concentraciones. Puede ser: natural, natural más analitos añadidos, o sintetico que emule ciertas matrices reales. Durante su preparación no debe alterarse su composición: evitar contaminación y pérdida de trazas y volátiles. 2. Estudios de homogeneidad y estabilidad Para preparar un MRC es necesario realizar un estudio exhaustivo de la homogeneidad* y la estabilidad*, empleando técnicas muy reproducibles. *Se analizan diferentes componentes en diferentes porciones del material. **Se analizan y se comparan resultados, lotes de material que han estado en condiciones adversas e ideales.

-

Líquidos y Gases: es fácil conseguir la homogeneidad y difícil conseguir la estabilidad. Elección adecuada de recipientes y almacenamiento. Sólidos: Suelen ser más estables, aunque conseguir la homogeneidad presenta dificultades.

Los estudios de estabilidad se realizan después de demostrar que el material es homogéneo. 3. Certificación de los valores de referencia Consiste en determinar la exactitud y la precisión del analito con el propósito de certificar sus valores. La certificación se hace usando varios métodos independientes (la muestra se analiza con métodos muy diferentes, que se basan en fundamentos físico-químicos diferentes. con buena exactitud y precisión. -

En un único laboratorio Con el consenso de varios laboratorios: se eligen laboratorios de alto nivel y calidad reconocida.

No existe un procedimiento común, cada organismo tiene sus propias pautas de trabajo. 4. Evaluación estadística Los resultados obtenidos por los laboratorios, una vez eliminados los datos discrepantes, se evalúan estadísticamente para obtener el valor certificado y los límites de confianza (incertidumbre). El valor certificado se obtiene mediante la expresión:

La incertidumbre se obtiene mediante la expresión:

5. Emisión del informe de certificación Todo MRC debe ir acompañado de un informe que debe incluir: -

Nombre y dirección del organismo de certificación Nombre del material y número de muestra Selección y preparación del material Estudios de homogeneidad y estabilidad Métodos analíticos aplicados Resultados

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Valores certificados con sus incertidumbres Fecha de caducidad Consejos y advertencias para su correcta utilización y almacenamiento

El productor debe proporcionar un informe lo más completo posible y el usuario debe exigirlo.

El proceso de certificación de un MRC es muy complejo y cualquier error en el mismo confundirá a todos los analistas que lo use, de ahí la importancia de adquirir MRC fiables, provistos por un proveedor competente.

 Organismos Suministradores Los principales Organismos responsables de la preparación, certificación y comercialización de MRC son: NIST (National Institute of Standards and Technology) en USA IRMM (Institute for Reference Materials and Measurements) en UE Los MRC se buscan en un catálogo elaborado por la ISO y recogido en la base de datos COMAR: -

Mantenida por el BAM de Alemania. Colaboran entidades metrológicas de diversos países Cuenta con información de más de 10.000 MRC Accesible gratuitamente en Internet desde marzo de 2003 Cada material se identifica para un código

 Selección y Empleo de MRC Para su selección hay que tener en cuenta: -

-

Que la matriz del MRC sea lo más similar posible a las muestras que se van a analizar Que exista similitud entre los niveles de concentración de los analitos en el MRC y en la muestra a analizar Que los valores certificados tengan poca incertidumbre

1. 2. 3. -

Son productos de calidad, caros y no siempre disponibles No se deben utilizar de forma rutinaria en el laboratorio Su empleo se restringe a los siguientes casos: Validación de métodos analíticos Comprobación de la equivalencia entre métodos Calibración de equipos Demostración de trazabilidad de los resultados

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Detección de errores al aplicar métodos normalizados Realizar control de procesos...