Ensaio de Proficiência
Cromatografia de Íons
- Variações de Cátions e Ânions -
Bruno César Diniz
Metrohm Pensalab
[email protected]
IC - Ânions e Cátions
Conteúdo
•
Precisão X Exatidão
•
Qualificação de Operação e Performance
•
Fontes de variação de resultados
•
Resultados e discussões
Resultados
Precisão X Exatidão
Precisão = associada à dispersão dos resultados encontrados para uma série
Exatidão = associada à proximidade do valor encontrado com o verdadeiro
Cromatógrafo de íons
Qualificação de Operação e Performance dos IC
•
Garante a rastreabilidade das medições.
•
Permite a confiança nos resultados medidos.
•
Reduz a variação das especificações técnicas dos produtos.
•
Previne defeitos.
•
Compatibiliza as medições
Cromatógrafo de íons
Qualificação de Operação e Performance dos IC
Parâmetros qualificados e desvios aceitáveis:
1)Bomba:
- Exatidão do fluxo: 1,0%
- Repetibilidade do fluxo: 1,0%
2) Injetor
- Precisão: ≤ 0,5%
- Contaminação cruzada: ± 0,1%
Cromatógrafo de íons
Qualificação de Operação e Performance dos IC
Parâmetros qualificados e desvios aceitáveis:
3) Detector de condutividade:
- Linearidade: r2 ≥ 0,999; DPR ± 2,0%
4) Supressão:
- DPR da área do pico: ± 0,5%
Cromatógrafo de íons
Fontes de variação de resultados
Armazenamento:
Amostras de água: garrafas de PLÁSTICO (poliestireno ou
polipropileno); VIDRO contaminação (Na+, SiF62-)
Preservação de amostras:
Cátions: pH ácido (2-3)
Ideal: Análises de imediato (estabilidade)
Cromatógrafo de íons
Fontes de variação de resultados
Preservação de amostras:
Cromatógrafo de íons
Fontes de variação de resultados
Preparo de amostras para IC
- Água potável: apenas filtração com filtro de 0,45 µm
- Água residual: diluição e filtração
Fonte de contaminações:
- balões, frascos de amostras, vials, capilares
- ambiente com soluções voláteis
- manuseio
Diluição
- Erro em cálculos
- Operador
Cromatógrafo de íons
Fontes de variação de resultados
Bactérias
- Variação nos resultados de fosfato, nitrato, nitrito, amônio
- Entupimento
- Adição de solvente no eluente, geralmente acetona
Coluna e pré-coluna
- Entupimento, saturação, sangramento prejudicam a
separação, seletividade, resolução da separação analítica
- Também são consumíveis, assim como: filtros, capilares, selos
de bomba, etc manutenção periódica.
Cromatógrafo de íons
Fontes de variação de resultados
Curva analítica: se padrões estiverem contaminados, a curva pode
apresentar bons valores para correlação e desvio, porém não será
exato: erro sistemático. Boa precisão, má exatidão (diferença no
coeficiente angular, ou inclinação).
Faixa de trabalho: curva alta e curva baixa, de acordo com a
linearidade da resposta das espécies
Cromatógrafo de íons
Fontes de variação de resultados
Outros cuidados:
- Input de dados no Software (fatores de diluição)
- Cálculos estequiométricos: N-NO2-, N-NO3-, P-PO42-, S-SO42- Sistema de injeção de amostras (bolhas)
- Variação de temperatura
Cromatógrafo de íons
RESULTADOS
Cromatógrafo de íons
Cromatógrafo de íons
Resultados – 1R
Fluoreto (F-)
Z Score
Precisão Exatidão
Laboratório
1ª Via
2ª Via
3ª Via
Média
14
0,414
0,413
0,413
0,413
-0,823
-5,531
15
1,02
0,90
1,10
1,007
17,377
-0,585
x2
Resultados – 1R
Fluoreto (F-)
- Alumínio empregado no processo pode ficar retido no supressor e
complexar o flúor, diminuindo área do pico significativa e
progressivamente.
- Silicato também pode complexar;
- Ácidos orgânicos podem coeluir com o fluoreto; outros específicos
podem se ligar ao fluoreto, aumentando sua área;
Resultados – 1R
Fluoreto (F-) – Influência de ácidos orgânicos
Aumento na concentração de FÁcido Orgânico
Resultados – 1R
Cloreto (Cl-)
Z Score
Precisão Exatidão
Laboratório
1ª Via
2ª Via
3ª Via
Média
13
12,56
12,30
12,42
12,427
3,103
-0,864
14
24,87
24,89
24,87
24,877
-0,135
17,141
x2
Resultados – 1R
Cloreto (Cl-)
- Principalmente: contaminação no manuseio, vidraria, ambiente de trabalho
- Fator Embutido (ex: vezes 2)
Pouco provável:
- Troca de Loop entre padrões e amostras
- Troca de balões
- Erros em cálculos
Resultados – 1R
Nitrito (N-NO2-)
Z Score
Precisão Exatidão
Laboratório
1ª Via
2ª Via
3ª Via
Média
7
1,20
1,20
1,21
1,203
1,349
21,504
10
0,36
0,36
0,33
0,350
4,047
-1,627
Resultados – 1R
Nitrito (N-NO2-)
- Íon muito reativo com forte ação óxido-redutora, podendo se converter em outras
formas
- Bactérias fixadoras de nitrogênio podem consumi-lo: uso de acetona no solvente
- Redução pode ocorrer devido fatores como tempo, temperatura e pH.
- Para amostras: diluir no eluente para aumentar o pH; caso contrário oxida a
nitrato;
- Cálculo estequiométrico: conversão de NO2- para N-NO2- Input de fatores no software
- Recomendação: análise imediata
Resultados – 1R
Nitrato (N-NO3-)
Z Score
Precisão Exatidão
Laboratório
1ª Via
2ª Via
3ª Via
Média
7
3,46
3,44
3,45
3,45
2,428
35,880
14
1,454
1,452
1,452
1,453
0,000
8,949
19
0,84
0,84
1,11
0,93
36,153
1,901
x2
Resultados – 1R
Nitrato (N-NO3-)
- Oxidação de nitrito a nitrato;
- Bactérias fixadoras de nitrogênio podem consumi-lo: uso de acetona no solvente
- Limpeza de vidraria/vials com ácido nítrico
- Input de fatores no software;
- Cálculo estequiométrico: conversão de NO3- para N-NO3- Recomendação: lavar com água ultrapura (detergente contamina com
cátions/fosfato)
Resultados – 1R
Sulfato (SO42-)
Z Score
Precisão Exatidão
Laboratório
1ª Via
2ª Via
3ª Via
Média
1
9,82
9,71
9,60
9,710
4,991
-4,219
10
13,09
12,88
12,79
12,920
7,150
1,476
14
23,71
23,75
23,72
23,727
0,135
20,646
x2
Resultados – 1R
Sulfato (SO42-)
- Contaminação de água, vidraria ou ambiente
- Bactérias podem consumi-lo: uso de acetona no solvente
- Input de fatores no software
- Cálculo estequiométrico: conversão de SO42- para S-SO42-
Resultados – 1R
Separação de sulfito e sulfato com coluna Metrosep A Supp 5
A Supp 5 - 150/4.0
A Supp 5 - 150/4.0 + A Supp 10 Guard/4.0
A Supp 5 - 150/4.0 + A Supp 10 Guard HC/4.0
Chloreto
50
3
Nitrito
1
4
Brometo
1
5
Nitrato
50
6
Sulfito
50
7
Sulfato
50
ppm
3.2 mM Na2CO3
1.0 mM NaHCO3,
0.7 mL/min;
30 °C; 200 µL with MiPT
Sem utilização de modificadores orgânicos
Resolução 1.4 > 2.2 > 3.4
Sulfato
2
Sulfito
1
Nitrato
Fluoreto
Fluoreto
1
Cloreto
Metrosep A Supp 5 –
150/4.0
Resultados – 1R
Fosfato (P-PO43-)
Z Score
Precisão Exatidão
Laboratório
1ª Via
2ª Via
3ª Via
Média
7
1,78
1,78
1,78
1,780
-0,600
6,700
19
0,79
0,63
0,63
0,683
8,993
0,316
Resultados – 1R
Fosfato (P-PO43-)
- Bactérias podem consumi-lo: uso de acetona no solvente
- Ferro pode impregnar no supressor e complexar o fosfato, diminuindo
área do pico significativa e progressivamente
-
Regenerar supressor (1 M H2SO4 / 100 mM ácido oxálico)
Regenerar a coluna
- Eluição do sulfato após o fosfato pode ser interessante para amostras
que recebem tratamento com persulfato para oxidar fósforo a fosfato
(fosforo total);
Resultados – 1R
Fosfato (P-PO43-)
Sulfato
Fosfato
Sulfato
Fosfato
Resultados – 2R
Amônio (N-NH4+)
Z Score
Precisão Exatidão
Laboratório
1ª Via
2ª Via
3ª Via
Média
5
0,85
0,85
0,84
0,85
0,000
-2,101
19
1,94
1,97
2,02
1,98
9,685
1,066
Resultados – 2R
Amônio (N-NH4+)
- Bactérias fixadoras de nitrogênio podem consumi-lo: uso de acetona no solvente
- Para eliminar intereferência de sódio, alguns clientes destilam a amostra
Resultados – 2R
Metrosep C 4 – separação Na/NH4+
Metrosep C 4 – 250/4.0
Concentrações de sódio:
100, 250, 500, 750, 800 ppm
1 Sódio
2 Amônio
- Trabalha até 500 ppm de Na+
100-800
≈ 0.1
ppm
1.7 mM HNO3 / 0.7 mM DPA
RT; 0.9 mL/min, 20 µL,
Resultados – 2R
Metrosep C 6 – separação Na/NH4+
Metrosep C 6 – 250/4.0
Concentrações de sódio:
100, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 2500 ppm
1 Sódio
2 Amônio
- Trabalha até 2500 ppm Na+
100-2500
≈ 0.1-0.2
ppm
1.7 mM HNO3 / 1.7 mM DPA
RT; 0.9 mL/min, 20 µL
Resultados – 2R
Amônio + nitrito + nitrato
Água do mar sintética (diluição 1 : 10)
Metrosep A Supp 4 - 250/4.0
Eluente
Fluxo PCR1
Fluxo PCR2
Volume de Injeção
Temperatura do forno
Temperatura PCR
Detecção (NH4+)
Referência (NH4+)
Duração da medida (NH4+)
Detecção
(NOx-)
Referência (NOx-)
Duração da medida (NOx-)
1.0 mL/min
0.3 mL/min
0.3 mL/min
20 µL
45 °C
60 °C
735 ± 15 nm
520 ± 15 nm
800 ms
225 ± 5 nm
300 ms
Recuperações 97 – 104% (N = 4)
800 ppb amônio
800 ppb nitrito, nitrato
100 ppb amônio
100 ppb nitrito, nitrato
branco
Resultados
Cátions (Na+, K+, Ca2+, Mg2+)
- Padrões para cromatografia de íons!!
- Não utilizar padrões conservados em ácido (AES, ICP).
- pH < 2, coluna não tolera.
Obrigado
Suporte técnico IC
(11) 3868-6588
[email protected]