ebook Kalibracja w jakościowej i ilościowej analizie chemicznej Paweł Kościelniak

Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania: 2024

Publikacja Kalibracja w jakościowej i ilościowej analizie chemicznej w zasadniczej swojej części jest zbiorem rozmaitych procedur i metod analitycznych, które – przynajmniej w obszarze analizy ilościowej – są w różnym stopniu są znane i stosowane w praktyce, ale zebrane razem dają szerszy pogląd na ich specyfikę i możliwość porównania ich użyteczności analitycznej. Oddzielną część książki poświęcono zagadnieniom kalibracyjnym w analizie jakościowej, a zaproponowany całościowy i spójny podział identyfikacyjnych metod kalibracyjnych ma w pełni pionierski charakter. Opis poszczególnych rozwiązań kalibracyjnych jest uzupełniony wieloma przykładami doświadczalnymi. W takim ujęciu książka ma pełnić przede wszystkim rolę przewodnika po rozmaitych podejściach do wykonywania kalibracji, pomocnego w wyborze takiego spośród nich, który jest najbardziej odpowiedni dla aktualnej sytuacji analitycznej.

Kwestie praktyczne zostały przedstawione na tle ujednoliconego, spójnego obrazu teoretycznych podstaw kalibracji analitycznej. Na bazie definicji tego procesu wprowadzono pojęcia funkcji prawdziwej, rzeczywistej i modelowej obrazujące przemianę próbki zachodzącą w toku postępowania analitycznego i logiczną konieczność użycia wzorca (chemicznego, matematycznego, fizycznego lub biologicznego) jako podstawy procesu kalibracyjnego. Teoretyczny obraz kalibracji połączono z zagadnieniami błędów analitycznych, wprowadzając pojęcie i klasyfikację niekontrolowanych efektów analitycznych oraz przedstawiając znaczenie eliminacji i kompensacji tych efektów z kalibracyjnego punktu widzenia.

Rozważania teoretyczne i przykłady doświadczalne prowadzą do głównej, nowatorskiej tezy będącej koncepcyjną osią całego opracowania: wszystkie metody analityczne, tak w analizie jakościowej jak i ilościowej, wymagają kalibracji analitycznej. Takie stanowisko stoi zatem w sprzeczności z obecnie ogólnie przyjętymi pojęciami analizy bezkalibracyjnej, bezwzorcowej lub absolutnej.

Należy podkreślić, że książka nie jest skierowana jedynie do osób zainteresowanych ściśle zagadnieniami kalibracji analitycznej. Przez pryzmat tej problematyki poruszono w niej fundamentalne zagadnienia dotyczące prawidłowego postępowania analitycznego i jakości metod analitycznych. Proces kalibracyjny jest bowiem traktowany jako integralna część tych metod, w dużej mierze stanowiąca nie tylko o powodzeniu każdej analizy chemicznej, ale też o rzetelności otrzymanych wyników. Szeroko omówiono również możliwość zastosowania metod kalibracyjnych do rozwiązywania istotnych problemów analitycznych. Autor ma więc nadzieję, że Czytelnicy znajdą w książce odpowiedzi na różne pytania i wątpliwości nie tylko o specjalistycznym, ale też o bardziej ogólnym charakterze.

Spis treści ebooka Kalibracja w jakościowej i ilościowej analizie chemicznej

Indeks skrótów IX

1. Wstęp 1

2. Podstawy kalibracji analitycznej 7
2.1. Zasada i definicja kalibracji analitycznej 10
2.2. Wzorzec i modelowanie kalibracyjne 14
2.3. Procedura i metoda kalibracyjna 16
2.4. Kalibracja a błędy analityczne 18
2.4.1. Ocena precyzji i dokładności wyniku analitycznego 19
2.4.2. Efekty analityczne 25
2.4.3. Eliminacja i kompensacja efektów 29
2.5. Prawidłowe postępowanie kalibracyjne 33

3. Modelowanie chemiczne w analizie jakościowej 37
3.1. Ogólne zasady kalibracji w analizie jakościowej 38
3.2. Klasyfikacja metod kalibracyjnych w analizie jakościowej 41
3.3. Metody kalibracji zewnętrznej 42
3.3.1. Metoda wzorca zewnętrznego 43
3.3.2. Metoda próbki porównawczej 52
3.3.3. Metoda profilu porównawczego 60
3.3.4. Metoda dyskryminacyjna 64
3.3.5. Metoda dodatku wzorca 69
3.4. Metody kalibracji wewnętrznej 71
3.4.1. Metoda wzorca wewnętrznego 72
3.4.2. Metoda pośrednia 78

4. Modelowanie chemiczne w analizie ilościowej 85
4.1. Formułowanie funkcji modelowej 86
4.1.1. Liniowość funkcji modelowej 87
4.1.2. Matematyczne metody formułowania funkcji modelowej 89
4.2. Efekty niekontrolowane w analizie ilościowej 93
4.2.1. Efekt preparatywny 95
4.2.2. Efekt interferencyjny 96
4.2.3. Efekt specjacyjny 100
4.3. Wstrzykowa analiza przepływowa 102
4.4. Funkcje kalibracyjne w ujęciu matematycznym 107
4.5. Ogólne zasady kalibracji w analizie ilościowej 109
4.6. Klasyfikacja metod kalibracyjnych w analizie ilościowej 110

5. Metody interpolacyjne 113
5.1. Metody kalibracji zewnętrznej 113
5.1.1. Metoda wzorca zewnętrznego 114
5.1.2. Metoda rozcieńczeń 127
5.2. Metody kalibracji wewnętrznej 139
5.2.1. Metoda wzorca wewnętrznego 140
5.2.2. Metoda pośrednia 149

6. Metody ekstrapolacyjne 163
6.1. Metody kalibracji zewnętrznej 164
6.1.1. Metoda dodatków wzorca 165
6.1.2. Ekstrapolacyjna metoda rozcieńczeń 180
6.2. Metody kalibracji wewnętrznej 188
6.2.1. Ekstrapolacyjna metoda wzorca wewnętrznego 189
6.2.2. Ekstrapolacyjna metoda pośrednia 193

7. Metody indykatywne 201
7.1. Metoda z udziałem reakcji chemicznej 201
7.2. Metoda bez udziału reakcji chemicznej 218

8. Metody niekonwencjonalne 227
8.1. Metoda ekstrapolacyjno-interpolacyjna 227
8.2. Interpolacyjna metoda dodatków wzorca 233
8.3. Metoda dodawania próbki do wzorca 237
8.4. Analiza rozcieńczenia wzorca 239
8.5. Analiza rozcieńczenia izotopowego 245
8.5.1. Metody radiometryczne 245
8.5.2. Spektrometria mas z rozcieńczeniem izotopowym 249

9. Kalibracyjne badanie efektu preparatywnego 257
9.1. Badania teoretyczno-doświadczalne 258
9.2. Badania doświadczalne 260
9.2.1. Zasada zastępczej metody odzysku 262
9.2.2. Metoda SRM a dokładność wyniku analitycznego 264
9.2.3. Metoda SRM a efekt interferencyjny 269

10. Kalibracyjne badanie efektu interferencyjnego 277
10.1. Badania rozpoznawcze 278
10.2. Badania podstawowe 281
10.3. Zintegrowana metoda kalibracyjna 283
10.4. Planowanie doświadczeń 293
10.4.1. Detekcja i ocena efektów interferencyjnych 294
10.4.2. Formułowanie powierzchni kalibracyjnych 299
10.4.3. Analiza wieloskładnikowa 303
10.5. Metoda dodatków wzorca punktu H 311
10.5.1. Zasada metody 313
10.5.2. Wersja kinetyczna metody 317
10.5.3. Wersja chemiczna metody 319

11. Inne rodzaje modelowania w analizie jakościowej i ilościowej 327
11.1. Modelowanie teoretyczne 329
11.1.1. Modelowanie na podstawie reguł i praw 330
11.1.2. Modelowanie oparte na zbiorach informacji teoretycznych i doświadczalnych 335
11.1.3. Modelowanie oparte na opisie zjawisk i procesów fizykochemicznych 339
11.2. Modelowanie fizyczne 344
11.3. Modelowanie biologiczne 347

12. Priorytety i perspektywy 355

Skorowidz 367