29
UMJERNA KRIVULJA

10-UMJERNA_KRIVULJA

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 10-UMJERNA_KRIVULJA

UMJERNA KRIVULJA

Page 2: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Analitičke metode:

Apsolutne - ne zahtijevaju umjeravanje, temelje se na stehiometrijskom odnosu i kemijskoj reakciji (gravimetrija, titrimetrija, elektrogravimetrija, temogravimetrija,kulometrija)

Usporedbene metode – (sve ostale) zahtijevaju UMJERAVANJE.

Page 3: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Umjeravanje je postupak usporedbe mjernog sustava sa standardiziranim sustavom.

Rezultat umjernog postupka je umjerna krivulja.

Umjerni model je funkcionalna ovisnost odziva instrumenta o koncentraciji analita.

Svrha umjeravanja je ukloniti ili minimizirati pogrešku u mjernom procesu.

Page 4: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Pripravi se niz standardnih otopina različitih koncentracija i očita odziv instrumenta ovisno o njihovoj koncentraciji.

0,4770,000,2235,000,4565,000,2030,000,4060,000,1525,000,3555,000,1220,000,3150,000,1015,000,3045,000,0810,000,2540,000,055,00

Aγ(Fe2O3)Aγ(Fe2O3)

Page 5: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Dobiveni podaci prikažu se grafički.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0 20 40 60

γ (Fe2O3)/ppm

A

Page 6: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Dobro je svaku moguću ovisnost analita i odziva instrumenta svesti na jednostavnu linearnu ovisnost:

y = a⋅x + b

Pronalaženje pravca koji najbolje opisuje podatke mjerenja može se provesti približnim provlačenjem pravca kroz dobivene točke (vizualno), što je vrlo nepouzdano. Zato

Regresijska analiza

Page 7: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Regresijskom analizom želi se dobiti vrijednost aritmetičke sredine skupa svih mogućih odziva tako da se nađe minimum kvadrata odstupanja između točaka dobivenih umjeravanjem i točaka regresijskog pravca (metoda najmanjih kvadrata).

Page 8: 10-UMJERNA_KRIVULJA

y = 0,0066x - 0,0005R2 = 0,9909

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0 20 40 60

γ (Fe2O3)/ppm

AUMJERNI MODEL, f(x)

UMJERNA KRIVULJA (PRAVAC)

Page 9: 10-UMJERNA_KRIVULJA

y = f(x) + ey – odziv instrumentaf(x) – matematička ovisnost odziva instrumenta i koncentracijee – odstupanje točaka mjerenja od umjernog pravca

Page 10: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Linearnost odnosa dviju varijabli procjenjuje se koeficijentom korelacije, r (R), koji je mjera jakostilinearne veze, a izračunava se prema izrazu:

( ) ( )( ) ( )∑∑∑

−⋅−

−⋅−=

22 yyxx

yyxxr

ii

ii

Page 11: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Dobiveni dijagram služi za određivanje koncentracije ispitnog uzorka.

Apsorbancija ispitnog uzorka A=0,180,18 = 0,0065⋅x – 0,0008

x = 27,57

Koncentracija Fe2O3 u ispitnom uzorku je:γ(Fe2O3) = 27,57 ppm

Page 12: 10-UMJERNA_KRIVULJA

y = a⋅x + b

Odsječak na ordinatioznačava veličinu slijepe vrijednostioduzimanjem slijepe vrijednosti linearan odnos glasi: y=a⋅xAko nakon oduzimanja slijepe vrijednosti i dalje ostaje odsječak na ordinati, znači da je u mjerenje uključena sustavna pogreška (pogreška instrumenta, metode ili analitičara).

nagib pravca odsječak na ordinati

Page 13: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Nagib pravcapredstavlja osjetljivost metode osjetljivost (S) je svojstvo metode ili instrumenta darazlikuje uzorke različitih koncentracija analita uzdefiniranu razinu pouzdanosti

dxdyS =

najosjetljivija metoda

Page 14: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Osjetljivost je konstantna samo u određenom, linearnom koncentracijskom području

donja granica linearnog područja – granica dokazivanjagornja granica linearnog područja – ona koncentracija pri kojoj je odziv instrumenta konstantan (razlika dvaju susljednih odziva manja od 3 %)

Page 15: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Granica dokazivanja (GD)

Granica dokazivanja je ona koncentracija ili količinaispod koje se ne može s prihvatljivom pouzdanošćudetektirati željeni analit.Najmanja količina analita koja se može kvalitativnodokazati.

Granica kvantifikacije (GK)Najmanja količina analita koja se može dovoljnopouzdano odrediti (kvantitativno).

Page 16: 10-UMJERNA_KRIVULJA

donja granica linearnog područja -granica dokazivanja

gornja granica linearnog područja

odsječak na ordinati -signal slijepe vrijednosti

nagib umjernogpravca - osjetljivost

Page 17: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Utjecaj interferencijaAko se javlja dodatni signal (g), odziv instrumenta možemo pisati:

y = f(x) + g + e

g – odziv instrumenta koji ne potječe od analita

Da bi umjeravanje bilo dobro, odziv g mora biti konstantan za sve uzorke, a može potjecati od instrumenta ili otapala. Ako potječe od drugog sastojka uzorka naziva se pozadinskom smetnjom ili interferencijom i nije uvijek stalan.

Page 18: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Interferencija u standardnim otopinama

Page 19: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Interferencija u nepoznatom uzorku

Page 20: 10-UMJERNA_KRIVULJA

Nelinearni odnos

Ako je odnos odziva instrumenta i koncentracije nelinearan, treba:

ograničiti analizu na usko koncentracijsko područje,konstruirati umjerni dijagram pomoću polinomne funkcije ilitransformirati varijable da bi odnos postao linearan.

Page 21: 10-UMJERNA_KRIVULJA

acky −= loglog

ckay loglog −=

acky −⋅= 10

kcay =10

Primjeri transformacije varijabla

Page 22: 10-UMJERNA_KRIVULJA

OBRADA REZULTATA (VJEŽBE)

Page 23: 10-UMJERNA_KRIVULJA

ODREĐIVANJE Fe2O3 U CEMENTU

TSO = 1000 mg Fe/L

MR (10/100) = 100 mg Fe/L

0,21392,86932,02/100

Aγ (Fe2O3) /ppmγ(Fe) / ppm

0,978914,296310,010/1000,50187,14825,05/1000,43704,28893,03/100

0,12511,42961,01/100

Page 24: 10-UMJERNA_KRIVULJA

y = 0,0645x + 0,0641R2 = 0,9729

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 5 10 15 20

γ (Fe2O3)

A

Page 25: 10-UMJERNA_KRIVULJA

y → apsorbancija, A

x → masena koncentracija Fe2O3

za apsorbanciju uzorka, Ax,iz jednadžbe pravca izračunamo masenu koncentraciju Fe2O3 u uzorku, γx

y = 0,0666x + 0,0268R2 = 1

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 5 10 15 20

γ (Fe2O3)

A

Page 26: 10-UMJERNA_KRIVULJA

ODREĐIVANJE Al2O3 U CEMENTU

TSO = 1000 mg Al/L

MR (5/100) = 50 mg Al/L

0,43081,88951,02/100

Aγ (Al2O3) /ppmγ(Al) / ppm

0,52779,44775,010/1000,46324,72392,55/1000,50292,83431,53/100

0,33210,94480,51/100

Page 27: 10-UMJERNA_KRIVULJA

y = 0,0812Ln(x) + 0,358

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00

γ (Al2O3)

A

?

Page 28: 10-UMJERNA_KRIVULJA

0,52772,2458

0,46321,5526

0,50291,0418

0,43080,6363

0,3321-0,0568

Aln (γ(Al2O3))

y = 0,0812x + 0,358R2 = 0,8109

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

-0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50

ln γ

A

Page 29: 10-UMJERNA_KRIVULJA

y = 0,0822x + 0,3417R2 = 0,9924

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

-0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5

ln γ

A

y → apsorbancija, A

x → ln masene koncentracije Al2O3

za apsorbanciju uzorka, Ax, iz jednadžbe pravca izračunamo ln(γx) → koncentracija Al2O3 u uzorku γx