Stanovení nominální hodnoty koncentrace analytu a její nejistoty ve vodných kalibračních roztocích prvků plamenovou AAS (AES)

Význam tématu

Stanovení nominální hodnoty koncentrace analytu ve vodných kalibračních roztocích je zásadní pro přesnou kvantifikaci prvků v různých matricích. Nízká nejistota měření zajišťuje spolehlivé výsledky v oblastech průmyslové kontroly kvality, environmentální analýzy i farmaceutického výzkumu.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo ověřit použití plamenové atomové absorpční spektrometrie (AAS) s tzv. bracketingovou technikou pro stanovení hlavní složky jednoprvkových vodných kalibračních roztoků s rozšířenou nejistotou ≤ 0,5 % (rel.). Studie hodnotila schopnost metody dosáhnout takto přísné nejistoty za optimálních podmínek a s využitím referenčních materiálů s nejnižší deklarovanou nejistotou.

Použitá metodika a instrumentace

• Metoda: plamenová atomová absorpční spektrometrie (AAS) se bracketingovou kalibrací
• Optimalizace podmínek: výběr analytických čar, nastavení plamene a parametrů měření pro minimalizaci šumu a rušení
• Výpočet nejistot: kombinace Kragtenových diagramů a validačních parametrů (bias, opakovatelnost)
• Použitá instrumentace: moderní AAS spektrometry vybavené plamenovou atomizací a detektorem absorbance

Hlavní výsledky a diskuse

Opakovatelnost měřeného signálu (absorbance/emise) se ukázala jako největší zdroj nejistoty, což komplikovalo dosažení požadované úrovně ≤ 0,5 % pro většinu testovaných analytů. Příklady výsledků uváděné v tabulce ukazují, že deklarované koncentrace 1000 mg/l se stanoví s rozšířenou nejistotou obvykle v rozmezí 0,6 až 1,0 % rel. Výtěžnost stanovení byla blízká 100 %, ale nejistota z opakovatelnosti výrazně převyšovala stanovený cíl.

Přínosy a praktické využití metody

Navzdory překročení cílové nejistoty AAS nabízí vysokou selektivitu a jednoduchost přípravy jednoprvkových kalibrantů. V praxi lze metodu využít pro kontrolu koncentrací v čistých vodných roztocích, ověřování referenčních materiálů a rutinní QA/QC analýzy.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další zlepšení opakovatelnosti měření prostřednictvím automatizovaných vzorkovačů a stabilnějšího plamene
• Vývoj referenčních materiálů s nižší deklarovanou nejistotou
• Integrace AAS s hyphenovanými technikami pro analýzu složitějších matric
• Pokročilé statistické vyhodnocení a algoritmy kompenzace driftu signálu

Závěr

Studie potvrdila, že plamenová AAS s bracketingovou technikou je schopna stanovit koncentraci analytů s vysokou přesností, avšak opakovatelnost signálu omezila dosažení požadované rozšířené nejistoty ≤ 0,5 % u většiny prvků. Pro další rozšíření aplikace v náročnějších matricích je potřeba zaměřit se na zlepšení reproducibility a řízení zdrojů variability.

Reference

• Welz B.: Atomic Absorption Spectroscopy, 2nd ed., VCH 1985 ISBN 3-527-26193-1
• Mestek O., Mališová K., Koplík R., Polák J., Suchánek M.: Accred Qual Assur 2008, 13:305–310
• Technická zpráva č.1: Revize nejistot měření, Eurolab 2007
• Terminology in Analytical Measurement, Introduction to VIM3, Eurachem 2011
• Kvalimetrie 11, Eurachem-ČR 2001, ISBN 80-901868-9-0
• Kvalimetrie 16, Eurachem-ČR 2009, ISBN 80-86322-04-1