- Contribuție de David Harvey
- Profesor (chimie și biochimie) la Universitatea DePauw
Scopul unei separări analitice este de a elimina fie analitul, fie interferența din matricea eșantionului. Pentru a realiza această separare trebuie să existe cel puțin o diferență semnificativă între proprietățile chimice sau fizice ale analitului și ale interferenței. Cu toate acestea, o diferență semnificativă în proprietăți poate să nu fie suficientă. O separare care elimină complet interferența poate elimina, de asemenea, o cantitate mică de analit. Modificarea separării pentru a minimiza pierderea analitului ne poate împiedica să eliminăm complet interferența.
Doi factori limitează eficiența unei separări - eșecul de a recupera tot analitul și eșuarea eliminării tuturor interferențelor. Definim analitul recuperare, RA, ca.
unde CA este concentrația de analit rămas după separare și (CA) o este concentrația inițială a analitului. O recuperare de 1,00 înseamnă că nu se pierde nici un analit în timpul separării. Recuperarea interferenței, RI, este definită în același mod
unde CI este concentrația de interferență rămasă după separare și (CI) o este concentrația inițială a interferenței. Definim gradul de separare folosind un factor de separare, SI, A. 12
În general, SI, A ar trebui să fie de aproximativ 10-7 pentru analiza cantitativă a unui analit de urmărire în prezența unei interferențe macro și 10-3 când analitul și interferentul sunt prezenți în cantități aproximativ egale.
Semnificația urmelor și a macro-ului, precum și a altor termeni pentru descrierea concentrațiilor de analiți și interferenți, este prezentată în capitolul 2.
O metodă analitică pentru determinarea Cu în băile industriale de placare dă rezultate slabe în prezența Zn. Pentru a evalua o metodă de separare a analitului de interferență, sunt preparate și analizate probe care conțin concentrații cunoscute de Cu sau Zn. Când o probă conținând 128,6 ppm Cu este preluată prin separare, concentrația de Cu rămasă este de 127,2 ppm. Luarea unei soluții de 134,9 ppm de Zn prin separare lasă în urmă o concentrație de 4,3 ppm Zn. Calculați recuperările pentru Cu și Zn și factorul de separare.
Soluţie
Folosind ecuațiile \ ref și \ ref, recuperările pentru analit și interferență sunt
si factor de separare este
Recuperările și factorii de separare sunt utili pentru evaluarea potențialei eficacități a unei separări. Cu toate acestea, acestea nu oferă o indicație directă a erorii care rezultă din eșecul eliminării tuturor interferențelor sau din eșecul recuperării complete a analitului. Eroarea relativă datorată separării, E, este
unde Ssamp ∗ este semnalul eșantionului pentru o separare ideală în care recuperăm complet analitul.
\ [S_ \ textrm ^ \ ast = k_ \ textrm A (C_ \ textrm A) _ \ textrm o \ label \]
Înlocuirea ecuației 7.12 și a ecuației 7.17 în ecuația 7.16 și rearanjarea
O ecuație mai utilă este obținută prin rezolvarea ecuației 7.14 pentru CI și înlocuirea în ecuația 7.18.
Primul termen al ecuației 7.19 contabilizează recuperarea incompletă a analitului, iar al doilea termen explică faptul că nu a eliminat toți.
După separarea prezentată în Exemplul 7.10, se efectuează o analiză pentru a determina concentrația de Cu într-o baie de placare industrială. Analiza soluțiilor standard care conțin fie Cu, fie Zn oferă următoarele calibrări liniare.
(a) Care este eroarea relativă dacă analizăm eșantioane fără a elimina Zn? Să presupunem că raportul de concentrație inițial, Cu: Zn, este 7: 1. (b) Care este eroarea relativă dacă finalizăm mai întâi separarea, obținând recuperările din Exemplul 7.10? (c) Care este recuperarea maximă acceptabilă pentru Zn dacă recuperarea pentru Cu este 1,00 și eroarea datorată separării nu trebuie să fie mai mare de 0,10%?
Soluţie
(a) Dacă finalizăm analiza fără a separa Cu și Zn, atunci RCu și RZn sunt exact 1 și ecuația 7.19 se simplifică la
Folosind ecuația 7.11, constatăm că coeficientul de selectivitate este
Având în vedere raportul de concentrație inițial, Cu: Zn, de 7: 1, eroarea relativă dacă nu încercăm separarea Cu și Zn este
(b) Pentru a calcula eroarea relativă înlocuim recuperările din Exemplul 7.10 în ecuația 7.19, obținând
sau -0,24%. Rețineți că eroarea determinată negativă datorată recuperării incomplete a analitului este parțial compensată de o eroare determinată pozitivă din eșecul eliminării tuturor interferențelor.
(c) Pentru a determina recuperarea maximă pentru Zn, facem substituții adecvate în ecuația 7.19
și rezolvați pentru RZn, obținând o recuperare de 0,0038, sau 0,38%. Astfel, trebuie să eliminăm cel puțin
din Zn pentru a obține o eroare de 0,10% atunci când RCu este exact 1.