ROLA MATERIAŁÓW ODNIESIENIA W ANALITYCE CHEMICZNEJ
advertisement
ROLA MATERIAŁÓW ODNIESIENIA W ANALITYCE CHEMICZNEJ Jacek Namieśnik, Piotr Konieczka Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Chemiczny Politechnika Gdańska ul. G. Narutowicza 11/12, 80-952 GDAŃSK e-mail: [email protected] [email protected] 1 Terminologia materiał odniesienia certyfikowany materiał odniesienia materiał do kontroli jakości laboratoryjny materiał odniesienia Reference Material – RM Certified Reference Material – CRM Standard Reference Material – SRM Quality Control Material – QCM Laboratory Reference Material – LRM pierwotny materiał odniesienia Primary Reference Material – PRM bezmatrycowy materiał odniesienia Matrix-free (Matrix-less) Reference Material Standard wzorzec 2 Organizacje i instytucje IRMM NIST IChTJ ISO REMCO GUM BCR VIM EURACHEM ASTM Institute for Reference Materials and Measurements (EC JRC) National Institute of Standards and Technology (USA) Instytut Chemii i Techniki Jądrowej International Standard Organization Committee on Reference Materials Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement Bureau Communautaire de Reference International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology Network of Analytical Chemistry Organisations in Europe American Society for Testing and Materials (USA) 3 Definicje Materiał odniesienia (ang. Reference Material - RM) - materiał lub substancja, których jedna lub więcej wartości ich właściwości są dostatecznie jednorodne i na tyle dobrze określone, aby mogły być stosowane do kalibracji przyrządu, oceny metody pomiarowej lub do przypisania wartości cechom materiałów. Certyfikowany materiał odniesienia (ang. Certified Reference Material - CRM) - materiał odniesienia opatrzony atestem (certyfikatem), którego jedną lub więcej właściwości atestowano z wykorzystaniem procedury zapewniającej odniesienie do dokładnego wzorca jednostki miary wyrażającej daną właściwość, z jednoczesnym podaniem, dla każdej atestowanej wartości, niepewności na określonym poziomie ufności. 4 Materiały odniesienia w kontroli i zapewnieniu jakości wyników pomiarów analitycznych SP Ó JN O ŚĆ JAKOŚĆ WYNIKÓW POMIARÓW ANALITYCZNYCH WALIDACJA METODYK ANALITYCZNYCH ŚĆ O N W E EP NI MATERIAŁY MATERIAŁY ODNIESIENIA ODNIESIENIA BADANIA MIĘDZYLABORATORYJNE 5 Wykorzystanie materiałów odniesienia • walidacja nowych metodyk analitycznych; • potwierdzenie umiejętności laboratorium lub analityka; • rutynowa kontrola dokładności i precyzji wyników oznaczeń; • kalibracja przyrządów i metodyk; • badanie dokładności i/lub odzysku; • zapewnienie spójności pomiarowej; • oszacowanie niepewności pomiaru; 6 Klasyfikacja materiałów odniesienia MATERIAŁY ODNIESIENIA CERTYFIKOWANE NIECERTYFIKOWANE BEZMATRYCOWE 1. Substancje czyste 2. Roztwory wzorcowe 3. Gazowe mieszaniny wzorcowe MATRYCOWE Pierwotne materiały odniesienia (PRMs) 1. Materiały do kontroli jakości ( QCMs) 2. Laboratoryjne materiały odniesienia(LRMs ) 3. Wtórne materiały odniesienia ( SecRMs) Tylko certyfikowane materiały odniesienia 7 Klasyfikacja materiałów odniesienia Lp. 1. Parametr klasyfikujący Właściwości Dodatkowe wyjaśnienia - skład chemiczny Materiały odniesienia będące zarówno czystymi chemicznymi związkami lub reprezentatywnymi próbkami matrycowymi, rzeczywistymi lub z dodatkiem analitu, charakteryzujące się jedną lub wieloma właściwościami chemicznymi lub fizykochemicznymi. - właściwości biologiczne i kliniczne Materiały charakteryzujące się jedną lub wieloma właściwościami biochemicznymi lub klinicznymi. - właściwości fizyczne Materiały charakteryzujące się jedną lub wieloma właściwościami fizycznymi np. temperatura topnienia, lepkość, gęstość. - właściwości techniczne Materiały charakteryzujące się jedną lub wieloma właściwościami technicznymi np. twardość, wytrzymałość. - różnorodne 8 Klasyfikacja materiałów odniesienia cd. Lp. 2. Parametr klasyfikujący Skład chemiczny - czyste substancje (wykorzystywane np. do identyfikacji) Dodatkowe wyjaśnienia Materiały wysokiej czystości czysty składnik (izotop, pierwiastek lub związek chemiczny), w którym suma zanieczyszczeń nie przekracza 10 µmol/mol Materiały o określonej czystości jak powyżej, przy czym suma zanieczyszczeń nie przekracza 50 µmol/mol Materiały pierwszego rzędu jak powyżej, przy czym suma zanieczyszczeń nie przekracza 100 µmol/mol - roztwory Kalibracja oraz stosowanie procedur analitycznych na etapie ich modyfikacji - metodycznie dedykowane materiały Wartości są określone dla stosowanej metody wykonywanej wg ściśle określonego przepisu analitycznego - materiały o znanym składzie matrycy Kalibracja metodyk porównawczych 9 Klasyfikacja materiałów odniesienia cd. Lp. 2. cd. Parametr klasyfikujący Skład chemiczny - materiały matrycowe Dodatkowe wyjaśnienia Materiały odniesienia zawierające składniki główne składniki (w matrycy) występują na poziomie stężeń większym niż 100 mmol/kg lub 100 mmol/dm3 Materiały odniesienia zawierające składniki uboczne składniki (domieszki) występują na poziomie stężeń powyżej 100 mmol/kg lub 100 mmol/dm3 Materiały odniesienia zawierające składniki śladowe składniki występują w matrycy na poziomie stężeń poniżej 100 µmol/kg lub 100 µmol/dm3 Materiały odniesienia zawierające składniki ultraśladowe składniki występują w matrycy na poziomie stężeń poniżej 100 nmol/kg lub 100 nmol/dm3 10 Klasyfikacja materiałów odniesienia cd. Lp. 3. Parametr klasyfikujący Spójność pomiarowa z układem SI Dodatkowe wyjaśnienia Materiały klasy 0 Czyste indywidua chemiczne certyfikowane w stosunku do jednostek układu SI przy najniższej osiągalnej niepewności wyników pomiarów. Materiały klasy I Materiały odniesienia certyfikowane w stosunku do jednostek układu SI lub materiałów odniesienia klasy 0 z określoną niepewnością wyników pomiarów i przy braku mierzalnych efektów matrycowych. Materiały klasy II Materiały odniesienia certyfikowane w stosunku do jednostek układu SI lub materiałów odniesienia klasy 0 lub I przy zdefiniowanej niepewności wyników pomiarów. Materiały klasy III Materiały odniesienia certyfikowane w stosunku do materiałów odniesienia klasy 0, I, II. Materiały klasy IV Materiały odniesienia certyfikowane w stosunku do jednostek innych układów niż SI. Materiały klasy V Materiały odniesienia charakteryzujące się brakiem spójności pomiarowej z jakimkolwiek układem miar. 11 Klasyfikacja materiałów odniesienia cd. Lp. 4. 5. Parametr klasyfikujący Dodatkowe wyjaśnienia Niepewność określenia stężenia (ilości) analitu w materiale Certyfikowane materiały odniesienia Pierwotne materiały odniesienia (PRM) Certyfikowane materiały odniesienia (CRM) Niecertyfikowane materiały odniesienia Materiały odniesienia (składniki o znanej ale nie certyfikowanej zawartości) Laboratoryjne materiały odniesienia (LRM) Materiały do kontroli jakości (QCM) Zastosowanie w badaniach chemicznych - Kalibracja przyrządów analitycznych; - Szacowanie spójności pomiarowej; - Określanie niepewności pomiarowej; - Kontrola jakości wyników pomiarowych; - Walidacja metodyk analitycznych. 12 Charakterystyka podstawowych typów materiałów odniesienia Rodzaj materiału Charakterystyka Pierwotny materiał odniesienia • materiał o najwyższej metrologicznej jakości, którego wartości właściwości są określane (certyfikowane) z wykorzystaniem metod pierwotnych; • „sporządzany” przez narodowy instytut metrologiczny; • uznawany przez narodowe instytucje; • spójny z jednostkami układu SI i sprawdzany w porównaniach międzylaboratoryjnych. 13 Charakterystyka podstawowych typów materiałów odniesienia Rodzaj materiału Certyfikowany materiał odniesienia Charakterystyka • „spełniający” wymogi zawarte w definicji proponowanej przez przewodnik ISO nr 30; • „sporządzany” przez narodowe laboratoria odniesienia lub specjalne instytucje czy też organizacje; • weryfikowany przy użyciu metodyk odniesienia, przez porównania wyników różnych metod lub zastosowanie dwóch procedur analitycznych; • uznawany przez narodowe i specjalistyczne organizacje; • posiadający certyfikat (wartość niepewności certyfikowanej właściwości oraz opisana spójność pomiarowa); 14 Charakterystyka podstawowych typów materiałów odniesienia Rodzaj materiału Laboratoryjny materiał odniesienia i materiał do kontroli jakości Charakterystyka • „spełniający” wymogi zawarte w definicji proponowanej przez przewodnik ISO nr 30; • produkowany przez organizację akredytacyjną; • mający ustanowione wartości odniesienia; • wyposażony w opis spójności pomiarowej oraz oszacowania niepewności. 15 Porównanie głównych wymagań stawianych materiałom odniesienia i roztworom wzorcowym MATERIAŁ ODNIESIENIA 1. Stężenia wszystkich składników, w tym składników matrycy, powinny być możliwie zbliżone do stężeń odpowiednich składników w badanym obiekcie. 2. Dokładność znajomości stężeń składników, powinna umożliwić wykrycie błędów systematycznych. 3. Znana, niska wartość niepewności. ROZTWÓR WZORCOWY 1. Nie powinny zawierać zanieczyszczeń wpływających na wynik kalibracji. 2. Powinny umożliwiać przeprowadzenie kalibracji w całym zakresie stężeń występowania odpowiednich składników w badanych próbkach. 3. Dokładność znajomości stężeń składników, powinna być porównywalna z oczekiwaną dokładnością wyników pomiarów. 16 Strategia przygotowania i atestacji materiałów odniesienia: • wybór rodzaju materiału; • pozyskanie odpowiedniej ilości materiału; • wybranie i zakup odpowiednich pojemników, etykiet, itp. • wstępne przygotowanie materiału (rozdrabnianie, sianie, wydzielenie frakcji o odpowiedniej wielkości ziarna); • wstępne badanie jednorodności materiału; • określenie zawartości składników głównych; • rozdozowanie materiału do pojemników; • ostateczne badanie jednorodności materiału; 17 Strategia przygotowania i atestacji materiałów odniesienia cd.: • sterylizacja materiału – zapewnienie trwałości biologicznej; • oznaczenie wilgotności; • organizacja porównania międzylaboratoryjnego w celu przeprowadzenia procesu certyfikacji; • statystyczne opracowanie uzyskanych wyników (odrzucenie wyników odbiegających, obliczenie średnich, odchyleń standardowych, przedziałów ufności); • ustalenie wartości atestowanych na podstawie sformułowanych wcześniej kryteriów a następne wydrukowanie atestu; 18 Produkcja materiałów odniesienia planowanie ok? badanie jednorodności tak badanie krótkoterminowej trwałości ok? nie tak badanie długoterminowej trwałości ok? tak ok? badania charakteryzujące tak certyfikacja 19 Produkcja materiałów odniesienia • Produkcja materiałów odniesienia to proces łączący: • wytwarzanie materiału; • badanie jednorodności; • badanie trwałości; • określenie charakterystyki materiału odniesienia; • Niepewność wartości odniesienia powinna być oszacowana zgodnie z GUM. 20 Rola materiałów odniesienia Materiał odniesienia spełnia swoją rolę tylko w przypadku, gdy każdy z użytkowników otrzymuje do analizy taki sam materiał (o takich samych parametrach). Dwa sposoby realizacji tego warunku: • przesyłanie tego samego materiału od laboratorium do laboratorium; • rozesłanie próbek tego samego materiału równocześnie do wszystkich laboratoriów; 21 Wybór materiału (do produkcji) zależy od: • aktualnych potrzeb; • rodzaju pomiarów analitycznych, w których ma zostać zastosowany; • dostępności podobnych materiałów; 22 Parametry charakteryzujące materiał odniesienia • • • • Jednorodność Trwałość Wartość certyfikowana Niepewność 23 Badania jednorodności (homogeniczności) - wymagania • Zastosowanie „szybkich”metodyk pomiarowych; • Mała ilość (masa) próbki; • Wysoka powtarzalność pomiarów; • Jednorodność wewnątrzopakowaniowa; • Jednorodność międzyopakowaniowa; 24 Niejednorodność wewnątrzopakowaniowa można wyeliminować poprzez pobieranie do analizy próbkek materiału o większej masie Producent powinien określić minimalną ilość próbki materiału pobieranego do analizy. 25 Niejednorodność międzyopakowaniowa użytkownik nie ma wpływu na wartość tego parametru; Producent powinien określić wartość wariancji międzyopakowaniowej (ubb) 26 Badanie jednorodności Porównywanie wyników uzyskanych w trakcie badań losowo pobranych próbek. Badania takie są prowadzone na etapie konfekcjonowania próbek materiału do pojemników. Identyfikacja pojemników – każdy oznaczony określonym numerem – specjalne procedury służące do etykietowania. Jednorodność (homogeniczność) określana na podstawie wyznaczenia tzw. heterogeniczności międzyopakowaniowej – (ang. between-bottle hetereogenity) 27 Trwałość (stabilność) materiału odniesienia Wyznaczana w oparciu o porównanie wartości certyfikowanych parametrów uzyskanych w wyniku ich oznaczenia w próbkach danego materiału: • przechowywanych w tzw. temperaturze odniesienia (założenie, iż w tej temperaturze nie następuje zmiana składu materiału odniesienia); • przechowywanych w temperaturze zalecanej przez producenta (dla danego materiału odniesienia); 28 Badania trwałości (stabilności) - wymagania • Zastosowanie „szybkich”metodyk pomiarowych; • Mała próbka; • Wysoka powtarzalność pomiarów; • Różne temperatury przechowywania; • Różny czas przechowywania; 29 Zawartość analitu Przyczyny nietrwałości materiałów odniesienia - rozkład analitu kontrolowany przez proces dyfuzji 10 20 30 40 50 60 czas 30 Zawartość analitu Przyczyny nietrwałości materiałów odniesienia - rozkład składników matrycy kontrolowany przez proces dyfuzji 10 20 30 40 50 60 czas 31 Zawartość analitu Przyczyny nietrwałości materiałów odniesienia - zużycie antyutleniacza kontrolowane przez proces dyfuzji 10 20 30 40 50 60 czas 32 Zawartość analitu Przyczyny nietrwałości materiałów odniesienia - autokataliza 10 20 30 40 50 60 czas 33 Zawartość analitu Przyczyny nietrwałości materiałów odniesienia - reakcja elementarna (rozpad analitu) 10 20 30 40 50 60 czas 34 Zawartość analitu Przyczyny nietrwałości materiałów odniesienia - “tworzenie” analitu przez mikroorganizmy 10 20 30 40 50 60 czas 35 Wyniki badania trwałości materiału CRM - BCR-350*. Analit (PCB) Wartości [µg/kg] Stosunek N/R ± rozszerzona niepewność certyfikowana ± rozszerzona niepewność N ± s[µg/kg] R ± s[µg/kg] 28 22.5 ± 4 18.2 ± 0.3 18.6 ± 0.3 0.98 ± 0.05 52 62 ± 9 64.8 ± 0.6 66.0 ± 0.6 0.98 ± 0.03 101 165 ± 9 154.5 ± 1.9 155.7 ± 1.4 0.99 ± 0.03 118 143 ± 20 131.0 ± 1.5 130.6 ± 1.3 1.00 ± 0.03 153 318 ± 20 316.1 ± 1.7 316.5 ± 1.8 1.00 ± 0.02 138 274* 189.8 ± 3.6 190.6 ± 2.7 1.00 ± 0.05 180 73 ± 13 73.8 ± 0.4 73.9 ± 0.5 1.00 ± 0.02 N – wartość oznaczona dla próbek przechowywanych w zlecanej temperaturze przechowywania; R – wartość oznaczona dla próbek przechowywanych w obniżonej temperaturze; * - wartość wyznaczona dla PCB 138 + PCB 163; 36 Sposoby wyznaczania wartości odniesienia • na podstawie pomiarów → CRM • jedna metodyka w jednym laboratorium (np.: metodyka pierwotna); • jedna metodyka w kilku laboratoriach; • kilka różnych metodyk w kilku laboratoriach; • w drodze „mianowania” → RM Dodatek znanej ilości analitu(ów) do próbki „czystej” matrycy. 37 Proces (kampania) certyfikacji - wyznaczenie wartości parametru charakteryzującego materiał odniesienia przez odpowiednio wybrane laboratoria; Kampania certyfikacyjna jest najczęściej poprzedzona poprzez badania wstępne, w których uczestniczy zazwyczaj liczna grupa laboratoriów. Z tej grupy są następnie wybierane laboratoria, które będą uczestniczyły we właściwym procesie certyfikacji. 38 Na wartość niepewności wartości certyfikowanej materiału odniesienia (UCRM) mają wpływ niepewności związane z: • charakterystyką materiału (uchar); • jednorodnością (ubb); • trwałością (krótko- (usts) i długoterminową (ults)); 2 2 2 2 UCRM = k uchar + ubb + ults + usts 39 Kryteria wyboru (certyfikowanego) materiału odniesienia • dostępność (problem składu matrycy); • zakres stężeń wartości odniesienia; • wartość niepewności wartości odniesienia; • spójność pomiarowa wartości odniesienia; • wymagana znajomość wartości niepewności (pomiaru); • wpływ niepewności wartości certyfikowanej dla danego materiału odniesienia na złożoną niepewność pomiaru; • „jakość” producenta CRM (kompetencje, renoma); • skład matrycy; • cena; 40 Ilość produkowanego materiału odniesienia Materiały odniesienia powinny być produkowane w odpowiedniej ilości, by mogły być dostępne przez rozsądny okres czasu. Powinny być dostatecznie trwałe, dobrze opakowane i przechowywane w warunkach zapobiegających zmianom na przestrzeni wielu lat. istotnym Ogólną zasadą, która powinna być przestrzegana w odniesieniu do wszystkich materiałów odniesienia, jest reguła, że materiał raz pobrany z pojemnika – nigdy nie jest do niego zwracany. 41 UWAGA!!! Wykorzystuję certyfikowane materiały odniesienia – a więc uzyskiwane wyniki pomiarów są automatycznie miarodajne 42 Producenci materiałów odniesienia • Bazy danych – COMAR - www.bam.de – VIRM - www.virm.net • producenci indywidualni – IRMM: - www.irmm.jrc.be – BAM: - www.bam.de – LGC: - www.lgc.co.uk – NIST: - www.nist.gov – IChTJ: - http://www.ichtj.waw.pl/ – inni... 43 NIST 44 IRMM 45 IChTJ 46 Przewodniki ISO • ISO 30 (1992) terminy i definicje związane z materiałami odniesienia • ISO 31 (2000) certyfikacja materiałów odniesienia • ISO 32 (1997) kalibracja w chemii analitycznej z wykorzystaniem certyfikowanych materiałów odniesienia • ISO 33 (2000) stosowanie certyfikowanych materiałów odniesienia • ISO 34 (2000) wymagania dla producentów materiałów odniesienia • ISO 35 (1989) certyfikacja materiałów odniesienia 47 GRANTY EUROPEJSKIE W ZAKRESIE METROLOGII CHEMICZNEJ (5 Program Ramowy) TRAP-NAS- TRAINING ON THE PRODUCTION AND USE OF REFERENCE MATERIALS IN NEWLY ASSOCIATED STATES QUA-NAS- IMPROVING THE INFRASTRUCTURE FOR METROLOGY IN CHEMISTRY IN THE CANDIDATE NEW MEMBER STATES VI-RM- THE EUROPEAN VIRTUAL INSTITUTE FOR REFERENCE MATERIALS 48 Virtualny Instytut Materiałów Odniesienia szczegóły: www.VIRM.net FORUM użytkowników i producentów materiałów odniesienia. Forum to stanowi konsorcjum ekspertów z całej Europy, z uwzględnieniem przedstawicieli jednostek badawczo-rozwojowych, laboratoriów państwowych i prywatnych, producentów materiałów odniesienia oraz przedstawicieli przemysłu. Krajowy punkt kontaktowy dla Polski: Bogdan ZYGMUNT Politechnika Gdańska Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk Email: [email protected] Telefon: +4858 3472210 Fax: +4858 3472694 49 Stowarzyszenie RefMat szczegóły: www.refmat.org.pl 50 Katedra Chemii Analitycznej Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej szczegóły: http://www.pg.gda.pl/chem/Katedry/Analityczna/analityczna.html 51 Centrum Doskonałości Analityki i Monitoringu Środowiska (CEEAM) szczegóły: http://www.pg.gda.pl/chem/CEEAM/ 52 OCENA I KONTROLA JAKOŚCI WYNIKÓW POMIARÓW ANALITYCZNYCH Piotr Konieczka, Jacek Namieśnik, Ewa Bulska, Bogdan Zygmunt, Anna Naganowska-Nowak, Anna Świtaj-Zawadka, Ewa Kremer, Martyna Rompa Pod redakcją Piotra Konieczki i Jacka Namieśnika SPIS TREŚCI • Wstęp • Definicje • Informacje wstępne • Jakość wyników analitycznych • Spójność pomiarowa • Niepewność Maszynopis przyjęty do druku w WNT • Materiały odniesienia • Badania międzylaboratoryjne Wydanie planowane w 2006 r • Walidacja procedur analitycznych • Załączniki (tablice rozkładów statystycznych, użyteczne adresy stron internetowych, spis akronimów, spis skrótów) 53 „Nasze” materiały odniesienia Trwa proces wytwarzania laboratoryjnego materiału odniesienia: Gleba zanieczyszczona przez metale ciężkie i trwałe związki organiczne Proces wytwarzania jest realizowany we współpracy z prof. H. Muntau (University of Sasari, Włochy) 54 Gazowe materiały odniesienia Wielkie wyzwanie dla: • producentów • użytkowników 55 Gazowe materiały odniesienia Podstawowe źródła błędów związane ze stosowaniem znanych materiałów odniesienia lotnych związków organicznych do badań mediów gazowych. Typ materiału odniesienia Gazowe mieszaniny wzorcowe (w pojemnikach) Gazowe mieszaniny wzorcowe (generowanie strumienia mieszaniny) Wady i niedogodności/źródła błędów • • • • • • procesy adsorpcji (efekt pamięci ścianki); rozwarstwienie (stratyfikacja) mieszaniny (na etapie przechowywania); nieprzydatność dla związków nietrwałych i reaktywnych; konieczność dysponowania odpowiednimi źródłami składników oznaczanych (generatorami); konieczność precyzyjnej kontroli natężenia przepływu strumienia gazu rozcieńczającego; trudności z „zatrzymaniem” procesu generacji strumienia oznaczanych składników; 56 Gazowe materiały odniesienia Podstawowe źródła błędów związane ze stosowaniem znanych materiałów odniesienia lotnych związków organicznych do badań mediów gazowych. Typ materiału odniesienia Wady i niedogodności/źródła błędów • Rurki sorpcyjne • • • Roztwory wzorcowe • konieczność przechowywania w obniżonej temperaturze (w celu zmniejszenia intensywności procesów desorpcji); konieczność stosowania rozpuszczalników na etapie uwalniania analitów; nieilościowy przebieg procesu uwalniania (elucji) oznaczanych składników; konieczność derywatyzacji analitów (składników oznaczanych) w celu przedłużenia trwałości wzorców; zmiana składu mieszaniny na skutek odgazowania lotnego rozpuszczalnika 57 „Nasze” materiały odniesienia Nowe podejście w zakresie wytwarzania bezmatrycowych materiałów odniesienia SiOH SiOH SiOH modyfikator XY kilkuetapowy proces SiOH Si-YX SiOH etap chemicznej modyfikacji etap wytwarzania gazowej mieszaniny wzorcowej SiOH składnik mierzony Si-Y + X w gazie nośnym SiOH detektor etap kalibracji gazowa mieszanina wzorcowa 58 „Nasze” materiały odniesienia Trwa proces wytwarzania materiału odniesienia nowego typu: Bezmatrycowy materiał odniesienia lotnych związków organicznych w medium gazowym Proces wytwarzania jest realizowany we współpracy z prof. J.F.Biernatem (Katedra Technologii Chemicznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska) 59 Gazowe materiały odniesienia Zbadane możliwości otrzymywania analitów z grupy lotnych związków na drodze termicznej pirolizy odpowiednich związków powierzchniowych. Rodzaj nośnika Żel krzemionkowy Żel krzemionkowy Rodzaj związku powierzchniowego Uwalniany lotny analit Optymalna Temperatura rozkładu związku powierzchniowego o [ C] SiC3H6OCH2CHCH2OH CO, CO2 250 OOCCOOH SiC3H6OCH2CHCH2OH CO2 250 C2H4 245 CH3Cl 270 OOCCH2COOH Żel krzemionkowy Żel krzemionkowy SiC3H6 N (C2H5)2 O + SiC3H6 N O Cl - CH3 60 Gazowe materiały odniesienia Zbadane możliwości otrzymywania analitów z grupy lotnych związków na drodze termicznej pirolizy odpowiednich związków powierzchniowych. Rodzaj nośnika Rodzaj związku powierzchniowego O Żel krzemionkowy Uwalniany lotny analit Optymalna Temperatura rozkładu związku powierzchniowego o [ C] NH3 200 CH3NH2 310 (C2H5)2NH 320 SiCH2CH2CH2NH C + - NH4O C O O Żel krzemionkowy SiCH2CH2CH2NH C + H3NCH3O C O O Żel krzemionkowy SiCH2CH2CH2NH C + - H2N(C2 H5)2O C O 61 Gazowe materiały odniesienia Zbadane możliwości otrzymywania analitów z grupy lotnych związków na drodze termicznej pirolizy odpowiednich związków powierzchniowych. Rodzaj nośnika Rodzaj związku powierzchniowego O Żel krzemionkowy Uwalniany lotny analit Optymalna Temperatura rozkładu związku powierzchniowego o [ C] (C2H5)3N 340 CH2CHCH2NCS 150 C4H9NCS 150 CH3SH 150 SiCH2CH2CH2NH C - + HN(C2H5)3O C Żel krzemionkowy O S SiC3H6SCNH Żel krzemionkowy S SiC3H6SCNH Żel krzemionkowy C4H9 C4H9 S SiC H 2 N H C SC H3 62 Gazowe materiały odniesienia Zbadane możliwości otrzymywania analitów z grupy lotnych związków na drodze termicznej pirolizy odpowiednich związków powierzchniowych. Rodzaj nośnika Rodzaj związku powierzchniowego S Żel krzemionkowy SiCH2NHC C3H7SH CH3CHO 150 170 180 CO, CO2 300 C2H4 245 SC3H7 Żel krzemionkowy Si(OH)2C3H6N(OH)C2H4OH Pałeczki pokryte żelem krzemionkowym Szkło porowate Uwalniany lotny analit SiC3H6OCH2CHCH2OH Optymalna Temperatura rozkładu związku powierzchniowego o [ C] OOCCOOH SiC3H6 N (C2H5)2 O 63 Gazowe materiały odniesienia Zbadane możliwości otrzymywania analitów z grupy lotnych związków na drodze termicznej pirolizy odpowiednich związków powierzchniowych. Rodzaj nośnika Włókna szklane Włókna szklane Rodzaj związku powierzchniowego SiC3H6 N (C2H5)2 O + SiC3H6 N O Cl - Uwalniany lotny analit Optymalna Temperatura rozkładu związku powierzchniowego o [ C] C2H4 245 CH3Cl 270 CH3Cl 280 CH3 Włókna szklane CH3 Si (CH2)3 N + CH3Cl CH3 64 Publikacje 1. Konieczka P., Fresenius J. Anal. Chem., 367, 132 (2000). 2. Namieśnik J., Zygmunt B., Accred. Qual. Assur., 5, 191 (2000). 3. Przyk E., Konieczka P., Szczygielska-Tao J., Teschner R., Biernat J.F., Namieśnik J., J. Chromatogr. A, 928, 99 (2001). 4. Przyk E., Świtaj-Zawadka A., Konieczka P., Szczygelska-Tao J., Biernat J.F., Namieśnik J., Anal. Chim. Acta, 488, 89 (2003). 5. Świtaj A., Przyk E., Szczygelska-Tao J., Wójcik J., Biernat J.F., Namieśnik J., J. Sep. Sci., 26, 1057 (2003). 6. Zygmunt B., Kremer E., Rompa M., Konieczka P., Namieśnik J., Ecol. Chem. Eng., 10, 655 (2003). 7. Świtaj-Zawadka A., Konieczka P., Szczygelska-Tao J., Biernat J.F., Namieśnik J., J. Chromatogr. A, 1033, 145 (2004). 8. Konieczka P., Świtaj-Zawadka A., Namieśnik J., Trends Anal. Chem., 23, 450 (2004). 9. Naganowska-Nowak A., Konieczka P., Przyjazny A., Namieśnik J., Crit. Chem., 35, 31 (2005). Rev. Anal. 10. Świtaj-Zawadka A., Konieczka P., Biernat J.F., Wójcik J., Namieśnik J., Anal. Chem., 77, 3018 (2005). 65 Studium podyplomowe ANALITYKA ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA i ŻYWNOŚCI Warunki uczestnictwa w Studium: • Rekomendacja ze strony zakładu pracy • Podanie o przyjęcie w poczet słuchaczy studium • Spis dorobku naukowego szczegóły: http://www.pg.gda.pl/chem/Katedry/Analityczna/analityczna.html 66 KURSY ORGANIZOWANE PRZEZ KATEDRĘ CHEMII ANALITYCZNEJ WYDZIAŁU CHEMICZNEGO PG • BIOTESTY W OCENIE ZANIECZYSZCZENIA ŚRODOWISKA • KURS WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ HPLC • KURS PRZYGOTOWANIA PRÓBEK DO ANALIZY CHROMATOGRAFICZNEJ • KURS CHROMATOGRAFII GAZOWEJ - KURS PODSTAWOWY • KURS ZASTOSOWAŃ CHROMATOGRAFII GAZOWEJ - KURS WYŻSZEGO STOPNIA szczegóły: http://www.pg.gda.pl/chem/Katedry/Analityczna/analityczna.html 67 Zakres prowadzonych badań naukowych • opracowanie nowych metodyk analitycznych w zakresie analizy śladów oraz analityki i monitoringu środowiskowego, • projektowanie, budowa oraz sprawdzanie charakterystyki analitycznej prototypowych rozwiązań urządzeń kontrolno-pomiarowych • ocena stopnia zanieczyszczenia poszczególnych elementów środowiska oraz badania procesów w nim zachodzących (transport zanieczyszczeń, przemiany chemiczne, biodegradacja) • opracowanie nowych technik wytwarzania materiałów o wysokim stopniu czystości, • organizacja badań międzylaboratoryjnych i testów biegłości. 68 Zakres oferowanych usług i ekspertyz • • • • • • • analiza jakościowa i ilościowa próbek materiałów o różnym składzie i różnego pochodzenia; ocena jakości wody pitnej; oznaczanie składników śladowych w gazach, cieczach i materiałach stałych; ocena jakości powietrza atmosferycznego (pomiary imisji); pobieranie próbek oraz oznaczanie składu gazów odlotowych (pomiary emisji); oznaczanie zanieczyszczeń powietrza wewnętrznego (powietrze pomieszczeń przeznaczonych na pobyt stały ludzi); określanie stanu atmosfery na stanowiskach pracy; 69 Zakres oferowanych usług i ekspertyz • budowa specjalnych modułów współpracujących z chromatografami gazowymi oraz cieczowymi przeznaczonymi do: izolacji i wzbogacania składników śladowych, osuszania strumienia gazów (osuszalniki permeacyjne), oczyszczania strumienia gazów (zespoły filtrów), odtleniania strumienia gazów, uwalniania analitów (desorbery termiczne) • budowa i testowanie generatorów gazowych mieszanin wzorcowych; • opracowywanie nowych procedur analitycznych w zakresie analityki śladów i analityki środowiskowej; • szkolenie personelu w zakresie obsługi szerokiej gamy sprzętu analitycznego; • przygotowywanie ekspertyz typu "Ocena oddziaływania na środowisko" – OOS; • wykorzystanie techniki „Ocena Cyklu Życia” (LCA) do oceny uciążliwości środowiskowej i technik analitycznych; 70 szczegóły: http://www.ceeam.edu.pl/zjazdptch/index.aspx 71 72 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ 73
