QUIMICA ANALITICA APLICADA

Departamento de Química Analítica y Tecnología de Alimentos QUIMICA ANALITICA APLICADA • Tema 4. Principios de gestión de laboratorios • Normalización. • Apartados de una norma de análisis. • Materiales de referencia: Requisitos, preparación, empleo y tipos. • Control de calidad: Principios básicos. • Calidad y trazabilidad. • Plan de garantía de calidad.

NORMALIZACIÓN, NORMA Y NORMA OFICIAL • NORMALIZACIÓN • Toda actividad que aporte soluciones para aplicaciones repetitivas que se desarrollan en el ámbito de la ciencia, la tecnología y la economía para conseguir una ordenación óptima • NORMA • Toda especificación técnica aprobada por una institución reconocida en el campo donde debe aplicarse, y que tenga actividades de normalización para su aplicación • NORMA OFICIAL • Es una norma incorporada al ordenamiento jurídico para ser aplicada , y deberá aplicarse en todas las actuaciones técnicas de las administraciones

NORMALIZACIÓN, NORMA Y NORMA OFICIAL • NORMA DE ANÁLISIS • CLASIFICACIONES : de materiales, productos, sistemas o servicios, basados en características similares, como origen, composición, propiedades o usos • ESPECIFICACIONES: requisitos de los materiales o productos para un uso determinado • DEFINICIONES: de términos relacionados con materiales , productos, sistemas o servicios • MÉTODOS DE ENSAYO : abarcan el muestreo y describen los ensayos de procedimientos usados para la determinación de propiedades y composición de materiales. • APARTADOS DE UNA NORMA DE ANÁLISIS • Objeto y campo de aplicación • Referencias • Resumen del método • Toma de muestra • Aparatos • Reactivos y material • Procedimiento operatorio • Calculo • Informe del ensayo • Precisión de resultados • Otras normas • Observaciones

MATERIALES DE REFERENCIA • Para conseguir la exactitud de las medidas, hay que adoptar unos patrones de referencia que sirvan de base a todos los usuarios. • El empleo de estos materiales junto con un correcto calibrado constituyen los factores básicos en todo análisis químico aplicado.

MATERIALES DE REFERENCIA : CONCEPTOS BÁSICOS • Comparándolo con un método de referencia • Comparándolo con otros laboratorios • Empleando materiales de referencia certificados • EXACTITUD • Grado de concordancia entre el resultado de una medida y el valor verdadero de la cantidad que se ha medido Se consigue • CERTIFICADO (CRM) • Tiene certificados los valores de sus propiedades por procedimientos validos por un organismo competente • INTERNO (IRM) • Preparado por un laboratorio para su uso exclusivo • EXTERNO (ERM) • Suministrado por un laboratorio ajeno al propio usuario • ESTANDAR (SRM) • Material certificado por el NIST • SUSTANCIA PATRON • Material de referencia cuya pureza esta garantizada por la firma que los expende • MATERIAL DE REFERENCIA • Es un material que tiene propiedades bien estableci-das, y se usa para : • Calibrar un aparato • Validar un método • Asignar valores a un material o sistema

REQUISITOS DE LOS MATERIALES DE REFERENCIA • Para que un material de referencia de cualquier tipo pueda ser empleado en Análisis Químico ha de cumplir una serie de requisitos, que se resumen en el siguiente esquema HOMOGENEIDAD ESTABILIDAD BASICOS EXACTITUD REQUISITOS DE LOS MATERIALES DE REFERENCIA TRAZABILIDAD MATRIZ ADICIONALES PRECISIÓN

MATERIALES DE REFERENCIA • REQUISITOS BÁSICOS • HOMOGENEIDAD • Un material certificado es homogéneo cuando no existen diferencias en el valor certificado ni en la matriz ni entre los diferentes lotes. • Las pruebas de homogeneidad dependen de la naturaleza del material y de los componentes que se van a certificar. • Si el material contiene diversos componentes de distinta densidad y forma se debe avisar y proponer procedimientos para la rehomogenización • ESTABILIDAD • El material debe ser estable en el tiempo y durante su transporte y esta debe extenderse a los parámetros certificados y a la matriz • EXACTITUD Y TRAZABILIDAD • Son exigencias básicas. Están íntimamente relacionados, por lo que la trazabilidad no tiene sentido si no se persigue la exactitud del valor que se certifica. • REQUISITOS ADICIONALES • PRECISION • Cualquier valor certificado debe ir acompañado del grado de incertidumbre inherente al mismo. • Para evitar la falta de precisión, en el proceso de certificación debe emplearse un gran número de resultados obtenidos por diferentes métodos analíticos. • SIMILITUD CON LA MUESTRA REAL • La matriz del material de referencia debe ser muy similar a la de las muestras a analizar

MATERIALES DE REFERENCIA: ETAPAS DE PREPARACIÓN • 1ª ETAPA : SELECCIÓN Y PREPARACIÓN • La selección del material estará en función de su necesidad de ser utilizado • 2ª ETAPA : ESTUDIOS DE HOMOGENEIDAD Y ESTABILIDAD • Para la preparación del material es necesario llevar a cabo un estudio exhaustivo de la homogeneidad y la estabilidad, empleando técnicas muy reproducibles • En el caso de líquidos y gases , es fácil conseguir la homogeneidad, y difícil conseguir la estabilidad, la cual se puede conseguir con una buena elección de recipientes y almacenamiento. • En el caso de los sólidos conseguir la homogeneidad presenta dificultades, y se consigue mediante procesos de secado, molienda y tamizado • 3ª ETAPA : CERTIFICACIÓN DEL MATERIAL • Consiste en estudiar y determinar estadísticamente en la siguiente etapa la exactitud y la precisión del analito o analitos con el propósito de certificar sus valores, mediante el uso de 2 o 3 métodos independientes que se caracterizan por su buena exactitud, precisión y trazabilidad. La certificación se puede llevar a cabo : • Mediante un único laboratorio • Con el consenso de varios laboratorios • Usando distintos métodos y diferentes laboratorios

MATERIALES DE REFERENCIA ETAPAS DE PREPARACIÓN • Ejemplo que resume las dos primeras etapas esenciales en la preparación de materiales de referencia para carnes RECOMENDACIONES PASOS SELECCIÓN DE MUSCULOS Y ORGANOS FRESCOS SUPERVISION VETERINARIA CONDICIONES DE ASEPSIA 1ª E T A P A ELIMINACIÓN DEL TEJIDO CONECTIVO Y GRASO. PREPARACIÓN DE PIEZAS PARA LIOFILIZACIÓN EMPLEO DE CUCHILLOS DE TITANIO CONDICIONES DE ASEPSIA LIOFILIZACIÓN PARA REDUCIR CONTENIDO EN AGUA EVITAR CONTACTOS CON SUPERFICIES METALICAS Y ENVASAR AL VACIO MOLIENDA EN MORTERO DE AGATA COMPROBAR AUSENCIA DE CONTAMINACION 2ª E T A P A COLAR PARA EXCLUIR FIBRAS Y PARTICULAS DE MAS DE 150μm EMPLEAR CEPILLO DE NYLON PARA EVITAR OBTURACION AL COLAR MATERIAL DE POLIETILENO SOBRE CABEZAL REMOVIDO 48 HORAS UNICA HOMOGENIZACION MEZCLA FRECUENTE DE TODA LA MASA DURANTE EL PROCESO DE ENVASADO ENVASADO EN UNIDADES DE 15 g

MATERIALES DE REFERENCIA. ETAPAS DE PREPARACIÓN • 4ª ETAPA : EVALUACION ESTADISTICA • Para obtener un valor certificado y su limite de confianza , se someten a una evaluación estadística los resultados obtenidos y proporcionados por los diferentes laboratorios. Cada Laboratorio proporciona un conjunto de resultados al que se aplica un tratamiento estadístico. El valor certificado se obtiene mediante la expresión donde r es el conjunto de resultados • Si se comprueba que los resultados aportados por los laboratorios no es diferente a la variación dentro de los conjuntos de los resultados, se emplea el conjunto de todos los resultados obteniéndose el valor certificado según la expresión: • Donde: • xij es el j-esimo resultado obtenido por el laboratorio i • ni es el numero de replicas del laboratorio i • N es el numero total de resultados individuales • Cuando el valor certificado se obtiene por la ecuación 1, los límites de confianza de la media vienen dados por la expresión • Cuando el valor certificado se obtiene por la ecuación 2, los límites de confianza de la media vienen dados por la expresión • SW es la desviación dentro de los conjuntos Sb es la desviación entre los conjuntos Ecuación 1 Ecuación 2

EMPLEO DE MATERIALES DE REFERENCIA • Los materiales de referencia se usan para : • Contraste de la exactitud de los resultados generados • Contraste de la bondad de un método de análisis • La calibración de instrumentos y aparatos • La demostración de la equivalencia entre métodos • La detección de errores en métodos estandarizados • En el análisis rutinario se usan materiales de referencia internos preparados a partir de los certificados. • Los resultados así generados solo serán exactos y comparables si satisfacen el concepto de trazabilidad • Los materiales de referencia certificados , se usan como muestras de control para trabajar bajo un nivel constante de alta calidad. • Este control asegura la detección de posibles errores y la trazabilidad de los resultados • La trazabilidad solo se consigue por medio de una cadena de calibraciones que conecten el proceso de medidas con unidades de referencia fundamentales. En el siguiente esquema, se comprueba como se asegura la trazabilidad en el análisis volumétrico clásico a partir de Ag disuelta en ácido nítrico

PATRON OPERACIONAL EN ANÁLISIS QUIMICO : PLATA METÁLICA TRAZABILIDAD DE LA PLATA MÉTÁLICA Ag metálica (99,999 %) disuelta en HNO3 Na OH Na Cl KOH NH3 HCl Na2B4O3 CaCO3 (sólido) HNO3 Na2CO3 HClO4 AgNO3 AEDT CH3COOH H2SO4 (COOH)2 KIO3 SCN- BaCl2 METALES KMnO4 I2 Na2S2O3 K2Cr2O7 Fe(II),Ce(III), As(III)

TIPOS DE MATERIALES DE REFERENCIA • En química existen dos tipos de materiales de referencia • Materiales de referencia para propiedades físico-químicas • Materiales de referencia químico-analíticos MATERIALES DE REFERENCIA PARA MEDIR PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS MATERIALES DE REFERENCIA PARA CALIBRAR LONGITUDES DE ONDA

TIPOS DE MATERIALES DE REFERENCIA • Dentro de estos materiales destacan las disoluciones estándar de referencia para las medidas del pH, o para medir actividades de otros iones cuando se trabaja con electrodos selectivos de iones MATERIALES PARA MEDIR pH A DIFERENTES TEMPERATURAS MATERIALES PARA MEDIR ACTIVIDADES IÓNICAS

MATERIALES DE REFERENCIA QUIMICO-ANALÍTICOS • Pueden ser de diferente naturaleza: • Sustancias puras empleadas para calibrar e identificar • Materiales tipo matriz, que se asemejan a la matriz de las muestras que se analizan. Se usan para la verificación del proceso de medida • Materiales para el calibrado de ciertos tipos de instrumentos de medida en los que se requiere una matriz similar a las de las muestras • Materiales de referencia metodológicos • Se pueden clasificar atendiendo al ámbito de aplicación : • ANALISIS AGRICOLA : fertilizantes, pesticidas • ESTANDARES QUÍMICOS: primarios, de trabajo y secundarios • ANALISIS CLINICOS : empleados tanto para calibrados y validaciones: Compuestos de alta pureza, hormonas, vitaminas, ect. • ANALISIS MEDIOAMBIENTAL: Aguas, suelos y sedimentos, cenizas, plantas, residuos, ect. • ANALISIS DE ALIMENTOS: Cereales, carnes, leche, grasas, vegetales, ect. • ANALISIS INDUSTRIAL: Aceros, aleaciones, cementos, carbones, ect.

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA CALIDAD • DEFINICIONES DE CALIDAD • Real Academia de la Lengua • Propiedad o conjunto de propiedades de una “cosa” que permiten apreciarla como igual, mejor o peor que las restantes de su especie • Organización internacional de estandarización (ISO) • La totalidad de los rasgos y las características de un producto, proceso o sistema y servicio que inciden en su capacidad de satisfacer necesidades reguladas o implícitas • La calidad de un producto depende de los procesos o sistemas y de los servicios implicados en su elaboración I N T E R N A TRABAJO QUE SE REALIZA 1 RESULTADOS QUE SE GENERAN 2 CALIDAD E X T E R N A PRODUCTOS Y/O SISTEMAS OBJETIVOS DEL ENTE PUBLICO O PRIVADO DEL QUE DEPENDEN 3 ASPECTOS DE LA CALIDAD EN UN LABORATORIO

CALIDAD Y LABORATORIO ANALITICO MUESTRA SIN TOMAR SIN MEDIR SIN TRATAR PROCESO ANALITICO RESULTADOS SEGÚN REQUERIMIENTO OPERACIONES PREVIAS MEDICION Y TRANSDUCCION SEÑAL ANALITICA TOMA Y TRATAMIENTO DE DATOS 1 CALIDAD CALIDAD 2

CALIDAD DE LOS RESULTADOS Y PROPIEDADES ANALÍTICAS BASICAS CALIDAD DE LOS RESULTADOS ANALITICOS REPRESENTATIVIDAD EXACTITUD MUESTREO PRECISION SENSIBILIDAD CALIDAD EN EL TRABAJO ANALITICO SELECTIVIDAD FUERA DEL EN EL LABORATORIO LABORATORIO

TRAZABILIDAD DE UN RESULTADO ANALITICO • Para obtener resultados de calidad , es imprescindible usar referencias, y de la comparación adecuada y de la bondad de las referencias dependerá su calidad • La Trazabilidad es una característica que implica su relación con estándares o materiales de referencia adecuados a través de una cadena ininterrumpida de comparaciones en las que la calibración juega un papel preponderante Materiales (muestras, reactivos, blancos, estándares, etc..) Instrumentales (instrumentos, estado, calibración) Metodológicos (método analítico y su gestión en el laboratorio) Temporales (dia y hora) Humanos (laborantes y técnicos) Se aplica a todos los elementos del proceso

ELEMENTOS BÁSICOS DE LA CALIDAD • GARANTIA DE CALIDAD • Actividades diseñadas , ejecutadas y contrastadas para asegurar que la información analítica genera-da (resultados) tenga el nivel de calidad que previamente se ha establecido y por tanto pueda exigirse GARANTIA DE CALIDAD (QualityAssurance) EVALUACION DE LA CALIDAD (QualityAssesment) CONTROL DE CALIDAD (Quality Control) Emplean los sistemas de • CONTROL DE CALIDAD • Acciones diferenciadas del trabajo ordinario, planificadas y ejecutadas para obtener resultados con un nivel de calidad (exactitud y represen-tatividad) que satisfaga los requisitos impuestos Para contrastar la eficacia de • EVALUACION DE CALIDAD • Contraste sistemático y continuado de las actividades implicadas en el control de calidad

PROGRAMA DE ACTIVIDADES DE GARANTIA DE CALIDAD Etapas del Plan de Actividades para implementar la Garantía de Calidad en el Laboratorio Analítico • DURANTE EL PROCESO • Planificación • -Estandares • Uso de -Muestras control • -Blancos • Estadísticas. Cartas de Control • Documentación y archivo • ANTES DEL PROCESO • Planificación • Diseño del laboratorio • Instrumentación: calibrado y mantenimiento • Otros medios • Metodologías y validación • Documentación y archivo CONTROL DE CALIDAD • CORRECCIÓN • Planificación : • Inmediata • A corto plazo • A largo plazo • Documentación y archivo • EVALUACIÓN • Diseño - Externa • Tipos - Interna • Documentación y archivo

TIPOS DE AUDITORIAS DE CALIDAD CUALITATIVAS (Auditorias de sistema) INTERNAS EVALUACION DE LA CALIDAD O AUDITORIAS CUANTITATIVAS (De funcionamiento) EXTERNAS ACREDITACION DE LABORATORIOS PRUEBAS DE PERICIA

EVALUACION DE LA CALIDAD (AUDITORIAS) • EVALUACION INTERNA • Se lleva a cabo por el personal del laboratorio o personal del organismo del que depende • Formas de evaluación interna • Empleo de la estadística para comparar los resultados obtenidos por diferentes operadores en días diferentes • Introducir muestras ciegas : • a) de composición ya establecidas • b) materiales de referencia certificados c) muestras por duplicado • Cambios esporádicos de equipamientos y de operadores, comprobando el grado de concordancia de los resultados • Aplicar metodologías analíticas de calidad contrastada : métodos estándares o validados

EVALUACION DE LA CALIDAD (AUDITORIAS) • EVALUACION EXTERNA • Es un examen voluntario de la calidad de los resultados mediante la participación de personal ajeno • Formas de evaluación externa • Usando materiales de referencia • Mediante ejercicios de intercomparación • Mediante la acreditación del laboratorio • AUDITORIAS DE SISTEMA O CUALITATIVAS • Es una inspección in situ del sistema de control del laboratorio y representa el concepto tradicional de evaluación de la garantía de calidad para la acreditación del laboratorio. • Se basan en visitas de inspección por personal ajeno (externa) • AUDITORIAS CUANTITATIVAS • Se basan en una evaluación cuantitativa de los resultados obtenidos utilizando datos aportados por la estadística, empleando materiales de referencia o mediante ejercicios de intercomparación

DOCUMENTACIÓN / ARCHIVO : MANUAL DE CALIDAD • FINALIDADES DEL MANUAL DE CALIDAD • Proporcionar la base documental para las actividades de aseguramiento de la calidad • Asegurar la continuidad del sistema de la calidad en situaciones de cambio en la organización • Construir la base documental para las auditorias internas o externas • Medio para presentar el sistema de calidad a clientes u organismos de certificación o acreditación para demostrar el cumplimiento de requerimientos contractuales o normativos • Servir de herramienta de formación del personal en materia de calidad

DOCUMENTACIÓN / ARCHIVO • Tipos de documentos de un sistema de calidad y su relación jerárquica • Manual de la Calidad • Según la norma UNE-EN ISO 9000 es el documento que describe el sistema de gestión de la calidad de una organización • Procedimientos • Según la norma UNE-EN ISO 9000 es una forma especificada de llevar a cabo una actividad o un proceso • Instrucciones de trabajo • Documentos en los que se describe de forma ordenada y detallada todas las operaciones que hay que realizar para llevar a cabo las actividades rutinarias • Formularios, registros y otros documentos • Los registros son los medios utilizados por las organizaciones para documentar sus actividades

DOCUMENTACIÓN / ARCHIVO : MANUAL DE CALIDAD • Documentos relacionados con la gestión de la documentación • Capitulo del manual de calidad : • Documentación del sistema de la calidad • Procedimientos : • Gestión de la documentación del sistema de la calidad • Instrucciones de trabajo : • Elaboración de procedimientos , de instrucciones de trabajo y de formularios y registros • Registros : • De procedimientos vigentes y de instrucciones de trabajos vigentes • Formularios: • De petición de copias de documentos controlados, de acuse de recibo de documentos controlados y para la revisión periódica de documentos

DOCUMENTACIÓN / ARCHIVO : MANUAL DE CALIDAD • FINALIDADES DEL MANUAL DE CALIDAD • Proporcionar la base documental para las actividades de aseguramiento de la calidad • Asegurar la continuidad del sistema de la calidad en situaciones de cambio en la organización • Construir la base documental para las auditorias internas o externas • Medio para presentar el sistema de calidad a clientes u organismos de certificación o acreditación para demostrar el cumplimiento de requerimientos contractuales o normativos • Servir de herramienta de formación del personal en materia de calidad

DOCUMENTACIÓN / ARCHIVO : MANUAL DE CALIDAD • ESTRUCTURA : • SECCIÓN INTRODUCTORIA (1) • Pagina inicial : Titulo, nombre de la organización, código de identificación, nombres y firmas de los responsables • Historial de las versiones • Índice del manual • Presentación de la organización: Nombre, forma jurídica, sede social campos de actividad y recursos técnicos y humanos • Objeto y campo de aplicación del manual: Secciones y actividades cubiertas por el sistema de calidad descrito • Definiciones y abreviaturas : Términos específicos de las actividades o los relativos al sistema de calidad

DOCUMENTACIÓN / ARCHIVO : MANUAL DE CALIDAD • ESTRUCTURA : • SECCIÓN INTRODUCTORIA (2) • Referencias: Legislativas y/o normativas en que se basa el sistema de calidad • Gestión del manual : Procedimientos • Política de calidad: Objetivos y los compromisos de la organización en materia de calidad • ELEMENTOS DEL SISTEMA DE CALIDAD • Organización y personal: Director, Jefes de sección, Técnicos y otro personal • Control de instalaciones y equipos: Locales, equipos condiciones ambientales, etc.. • Gestión de documentos • Tratamientos de las no conformidades • Acciones preventivas y correctivas • Auditorias y revisión del sistema de calidad

DOCUMENTACIÓN / ARCHIVO : PROCEDIMIENTOS • PROCEDIMIENTOS • Los procedimientos han de tener un formato característico. • Entre los apartados que deben figurar en la mayoría de los procedimientos se pueden destacar : • Objeto y campo de aplicación: Finalidad, actividades y partes implicadas. • Definiciones: conceptos , términos y abreviaturas relacionadas con el contenido del procedimiento. • Instrucciones: Explicación de las actividades, Responsables, Periodicidad, Modos operativos, Registros • Referencias: Documentos empleados en la elaboración del procedimiento • Ejemplos: Para la selección de personal, Revisión del sistema de calidad, Adquisición de equipos, Calibración y verificación de equipos

DOCUMENTACIÓN / ARCHIVO : INSTRUCCIONES DE TRABAJO • INSTRUCCIONES DE TRABAJO • Son documentos en los que se describen de forma ordenada y detallada todas las operaciones que hay que realizar para las actividades rutinarias de una organización. • Facilitan que las tareas repetitivas se realicen de la manera mas parecida posible con independencia de la persona que las realice. • Llevarán un código de identificación • Un laboratorio de análisis deberá redactar instrucciones para : • La recepción de las muestras • Identificación y almacenamiento de muestras • Realización de todos los análisis • Uso , mantenimiento , verificación y calibración de los instrumentos

DOCUMENTACIÓN / ARCHIVO : REGISTROS DEL SISTEMA DE CALIDAD, ACTIVIDADES TÉCNICAS E INFORMES DE ENSAYO • REGISTROS DEL SISTEMA DE CALIDAD • Del personal , de las auditorias (actividades auditadas, resultados, acciones correctoras propuestas) y de las reclamaciones • ACTIVIDADES TÉCNICAS • De la recepción de muestras, de las condiciones ambientales, relacionados con los equipos (inventario, utilización, mantenimiento, verificación y calibración), relativos a las actividades de control de calidad (validaciones, ensayosde control) • INFORMES DE ENSAYO • Documentos utilizados por el laboratorio para comunicar los resultados. Para facilitar su interpretación , cliente y laboratorio, habrán acordado como expresar los resultados • Contenido mínimo de un informe de ensayo : Nombre y dirección del laboratorio, Identificación del informe de ensayo, Nombre y dirección del cliente, Descripción e identificación de la muestra del ensayo, Fecha de recepción de la muestra y de realización de las pruebas, Identificación del método utilizado. (Si es interno se describe brevemente. Si es normalizado , se indica, así como sus posibles modificaciones) , Resultados obtenidos, Estimación de la incertidumbre asociada a los resultados y Nombre, cargo y firma del responsable del informe.

GESTIÓN DE LA DOCUMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE CALIDAD NECESIDAD DE UN NUEVO DOCUMENTO REDACCIÓN MODIFICACIÓN REVISION APROBACIÓN CODIFICACIÓN, ARCHIVO Y REGISTRO DE DOCUMENTOS VIGENTES DISTRIBUCIÓN MODIFICACIÓN UTILIZACION REVISIÓN PERIODICA O DETECCION DE ERRORES ¿DOCUMENTO UTIL? Con modificaciones si no ARCHIVO HISTORICO DE DOCUMENTOS OBSOLETOS RETIRADA

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