Stanovení nominální hodnoty koncentrace analytu a její nejistoty ve vodných kalibračních roztocích prvků primárními metodami

Význam tématu

Kalibrační roztoky s dobře definovanou hmotnostní koncentrací analytu jsou základním kamenem kvantitativní analytické chemie. Primární metody gravimetrie a titrimetrie umožňují stanovit nominální hodnotu koncentrace a její nejistotu s vysokou přesností nezávisle na externích standardech.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit, zda primární metody dokážou stanovit hmotnostní koncentraci v jednoprvkových vodných kalibračních roztocích s rozšířenou nejistotou ≤ 0,2 % (rel.). Bylo testováno více než 60 komerčních standardů od renomovaných výrobců a zhodnocena jejich metrologická kompatibilita s referenčními hodnotami.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika:

• Gravimetrická příprava roztoků z vysoce čistých základních látek (99,99–99,999 %).
• Titrimetrie zahrnující chelatometrii, alkalimetrii, argentometrii a speciální reakční činidla (EDTA, dimethylglyoxim, kupferron).
• Výpočet kombinované a rozšířené nejistoty pomocí Kragtenových diagramů.

Instrumentace:

• Analytické váhy s nejistotou řádu 0,1 µg.
• Objemové baňky a pipety třídy A.
• Buretové titrační aparatury s potenciometrickým hlídáním konce titrace.
• Tabulkový procesor Excel pro vizualizaci Kragtenových diagramů.

Hlavní výsledky a diskuse

Rozšířené kombinované nejistoty stanovení se pohybovaly mezi 0,1 a 0,2 % rel., což odpovídá 1–2 mg/l pro roztoky s nominální koncentrací 1000 mg/l. Absolutní rozdíly mezi stanovenými a deklarovanými hodnotami koncentrací byly vždy menší než jejich rozšířené nejistoty, což potvrzuje metrologickou kompatibilitu a validitu použitých metod.

Přínosy a praktické využití metody

Primární metody gravimetrie a titrimetrie poskytují nezávislé ověření deklarovaných hodnot koncentrací komerčních kalibrů. Podporují QA/QC procesy v analytických laboratořích a slouží jako pevný základ pro kalibraci instrumentálních technik.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možné směry vývoje:

• Automatizace gravimetrických a titrimetrických postupů.
• Implementace pokročilých softwarových nástrojů pro odhad nejistot.
• Kombinace primárních a moderních instrumentálních metod pro zvýšení efektivity a spolehlivosti.

Závěr

Prezentovaná práce prokázala, že primární metody gravimetrie a titrimetrie jsou vhodné pro přesné stanovení a verifikaci nominálních koncentrací vodných kalibračních roztoků s požadovanou rozšířenou nejistotou ≤ 0,2 %.

Reference

• Kvalimetrie 9, Eurachem-ČR 2001, ISBN 80-901868-7-4
• Kvalimetrie 11, Eurachem-ČR 2001, ISBN 80-901868-9-0
• Kvalimetrie 16, Eurachem-ČR 2009, ISBN 80-86322-04-1
• QUAM, Third Edition, Discussion Draft 1, Eurachem/CITAC Guide (May 2011)
• Terminology in Analytical Measurement, Introduction to VIM3, Eurachem (2011)
• Appl. Note 1, Comparison of a measur. result with the certified value, ERM (2005)
• Plzák Z., Porovnání výsledků s certifikovanou hodnotou CRM, Eurachem-ČR (2007)
• Vogel A. I., Vogel's Textbook of Quantitative Chemical Analysis, 5th edition (1989)
• Přibil R.: Komplexometrie (1977), SNTL, Praha
• Jílek A., Koťa J. (1951) Vážková analysa a elektroanalysa, díl II, TVV, Praha
• Jílek A., Koťa J. (1956) Vážková analysa a elektroanalysa, díl III, SNTL, Praha
• Mestek O., Suchánek M., Hrubý V. (1999): Accred Qual Assur 4: 307–312
• Mestek O., Hrubý V., Suchánek M. (2000): Chem. Listy 94, 136–141
• Mestek O., Mališová K., Koplík R., Polák J., Suchánek M.: Accred Qual Assur (2008) 13: 305–310