250 likes | 505 Views
Određivanje teških metala u biološkim uzorcima i sedimentu. Dr.sc. Marijana Matek Sarić dipl.ing. Ivan Ivić, dipl.ing. Mr. Judita Grzunov, dipl.ing. lipanj, 2008. Dizajn projekta Sakupljanje uzoraka i rukovanje uzorcima Analiza zagađivala ( npr. teških metala, organskih zagađivača )
E N D
Određivanje teških metala u biološkim uzorcima i sedimentu Dr.sc. Marijana Matek Sarić dipl.ing. Ivan Ivić, dipl.ing. Mr. Judita Grzunov, dipl.ing. lipanj, 2008.
Dizajn projekta Sakupljanje uzoraka i rukovanje uzorcima Analiza zagađivala (npr. teških metala, organskih zagađivača) Quality Assurance Interpretacija podataka Procjena zagađenja Monitoring zagađivala u moru
Normirane metode Uvijek imaju prednost kod odabira Osigurati primjenu najnovijih izdanja Smatraju se zadovoljavajuće validiranim, ali laboratorij mora dokazati da ih može/zna ispravno provoditi Normiranemetode
Laboratorij sam razvija metodu Mora postojati ovlaštena osoba kako za razvoj, tako za promjene i primjenu Ovlaštene osobe moraju biti dokazane stručnosti i iskustva Kod razvoja metoda-napraviti plan Nenormiranemetode
Referentne metode Sanitarna kakvoća Analiza kemijskih zagađivala u bioti, morskoj vodi i sedimentu Utjecaj zagađenja na organizme i ekosustav 56 referentnih metoda, 2 tehnička pregleda Dostupne na engleskom, neke su prevedene na francuski i/ili španjolski Referentne Metode
Def: Dokaz da metoda (ispitni ili mjerni postupak) odgovara točno određenoj namjeni Utvrditi bitne parametre-kriterije Napraviti eksperimente Utvrditi kriterije prihvatljivosti (razgovor s naručiteljem, iskustveno) Izjava da metoda zadovoljava svrsi Opseg određuje laboratorij (kompromis između troškova, rizika i tehničkih mogućnosti) KORACI PRI VALIDACIJI
Područje (visoke/niske koncentracije) Linearnost Preciznost -ponovljivost mjerenja -ponovljivost priprave uzorka -intermediarna preciznost Točnost Stabilnost mjerne otopine Granica detekcije Granica kvantifikacije PARAMETRI VALIDACIJA
Morski uzorci (sediment ili biota) periodično se distribuiraju od MEL-a, Monaco-IAEA Statistički obrađeni rezultati šalju se sudionicima u obliku izvješća Međulaboratorijska usporedba omogućuje analitičarima: Testiranje analitičke metode Kontrolu laboratorijskog rada Provjeru točnosti rezultata Međulaboratorijska ispitivanja
RMs neophodan za kontrolu kakvoće analitičkih postupaka u laboratoriju MESL omogućava besplatne RM laboratorijima koji sudjeluju u “Regional Seas Programmes” MESL je proizveo >20 RM za sediment & biotu Certificirani materijali za metale i organska zagađenja Referentni Materijali (RM)
Limit detekcije za različite tehnike određivanja metala Thomas, Robert. 1999. Choosing the Right Elemental Technique. Today’s Chemist at Work, Volume 8, No. 10, 42-44, 47-48.
Shematski prikaz atomskog apsorpcijskog spektrofotometra Detector and amplifier Monochromator Flame atomizer Resonance line source Nebulizer Waste Oxidant Output to data handling system Output to recorder Sample
E1 E1 x x x x x x IT I0 E0 E0 x x x x x x Lampa Plamen/Grafit Obrada mjernih podatakatemelj: Lambert-Beerov zakon I0 =početni intenzitet svjetlostiIT =intenzitet zračenja nakon prolaska kroz analizirani uzorak A=apsorbancija k=konstanta proporcionalnosti (ovisi o prirodi elementa) n=broj atoma analiziranog elementa u sloju kroz koji prolazi zračenje b=debljina sloja raspršenih čestica koje sadrže analizirani element
Obrada mjernih podataka • Koncentracija elemenata u ispitivanom uzorku-cx Ax=apsorbancija za analizirani uzorak Ast=apsorbancija za uzorak standarda Cst=koncentracija elementa u uzorku standarda • Količina analiziranog elementa u ispitivanom uzorku-X mg kg1-
PRIPREMA SEDIMENTA ZA ANALIZU FIZIKALNO-KEMIJSKIH POKAZATELJA Uzorak sedimenta dobiven iz grabila ili korera Skladištenje uzorka do laboratorija na 4°C Poduzorak se suši na 105°C (Hg 60°C) ili liofilizira poduzorak Ukloniti materijal >2mm Analiza veličine čestica Homogenizacijauzorka poduzorak poduzorak poduzorak poduzorak Razgradnja s HF + aqua regia Ekstrakcija s HNO3 Određivanje suhe tvari (105°C, 24 h) -rezultat korigiran za salinitet Određivanje organskih kontaminanata Određivanje glavnine teških metala (osim Hg) Određivanje Hg
SAKUPLJANJE I PRIPREMA UZORAKA osobitu pozornost posvetiti izbjegavanju mogućnosti kontaminacije metalima, izbjeći metale gdje je kod moguće uzorkovač, spremnici (PE,PP), ako mora biti metal-nehrđajući čelik (Cr, Ni) ruke (nositi rukavice bez pudera, znoj i prljavština izvor kontaminacije čak i za Ca, Na) ne pušiti brzo zatvarati spremnike
SAKUPLJANJE I PRIPREMA UZORAKA Procedura uzorkovanja i pripreme mora biti detaljno opisan Uzorak mora biti reprezentativan i dokumentiran Maksimalno popraćen svim važnim podacima (datum, vrijeme uzorkovanja, broj postaje, lokacija, udaljenost od obale, dubina, broj uzorka, boja, prisutnost školjki i pijeska, slike dobro dođu i sl.)
PRIPREMA UZORAKA ZA ANALIZU FIZIKALNO-KEMIJSKIH POKAZATELJA U SEDIMENTU Uzorak sedimenta dobiven iz grabila ili korera Skladištenje uzorka do laboratorija na 4°C Poduzorak se suši na 105°C (Hg 60°C) ili liofilizira poduzorak Ukloniti materijal >2mm Analiza veličine čestica Homogenizacijauzorka poduzorak poduzorak poduzorak poduzorak Razgradnja s HF + aqua regia Ekstrakcija s HNO3 Određivanje suhe tvari (105°C, 24 h) -rezultat korigiran za salinitet Određivanje organskih kontaminanata Određivanje glavnine teških metala (osim Hg) Određivanje Hg
Razgradnja sedimenta (kompletna) HF Razgradnja silikatnih čestica i oslobađa vezani Al, Fe, Li SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O (3:1 HCl:HNO3) Okidacijska smjesa koja razgrađuje većinu materijala, održava metale stabilne u otopini HNO3 Nepotpuna razgradnja sedimenta
Za razgradnju netopivih fluoridanakon razgradnje dodati: Bornukiselinu 3HF + H3BO3 BF3 + 3H2O Razgradnja sedimenta (kompletna)
Ekstrakcija s HNO3 Zagrijavati na max. 90°C Dodati otopinu K2Cr2O7 (2% v/v) Analizu provesti što je mogućeprije ODREĐIVANJE Hg U SEDIMENTU
KISELINE KOJE SE KORISTE ZA RAZGRADNJU BIOLOŠKIH UZORAKA HNO3,za većinu metala --------------------------- HClO4 ?? NIJE NEOPHODNA za biotu H2O2 ??? Generalno nije neophodan; može biti koristan kod masnih uzoraka Za neke biljke, par kapi (~0.5 ml) HF pomaže --------------------------- Određivanje Hg u biološkim uzorcima identično kao i određivanje Hg u sedimentu, jedino što se dodaje V2O5
“laboratorij mora imati postupke za kontrolu kvalitete koji služe za nadzor nad valjanošću poduzetih ispitivanja” Većina komercijalnih laboratorija je zato u akreditacijskim postupcima (HRN EN ISO/IEC: 17 025) Sudjeluje u međulaboratorijskim poredbenim ispitivanjima OSIGURANJE KVALITETE REZULTATA ISPITIVANJA
Osoblje Prostor Oprema i materijali (kiseline, voda, posuđe, standardi) Strategija uzorkovanja i rukovanje uzorcima Analize-metode (validacija, procjena mjerne nesigurnosti) Sudjeluje u međulaboratorijskim poredbenim ispitivanjima, CRM, RM KLJUČNI ELEMENTI
Granica akcije Granica upozorenja Certif. srednja vrijednost Izračun. Sred.vrijednost 95 % Confidence interval Mean ± Std 86.9 ± 1.6 ng g-1 Certified mean ± 95% CI 92 ± 9 ng g-1