Méthode de l'addition standard

La méthode des ajouts dosés est une technique d’analyse quantitative permettant de minimiser les effets de matrice qui interfèrent avec les signaux de mesure d’analyte.

Les concentrations inconnues composant sont souvent élucidées grâce à un éventail de techniques analytiques, telles que la spectroscopie lumineuse, spectrométrie de masse et l’électrochimie. Toutefois, la mesure peut être affectée par d’autres composants de l’échantillon, appelée la matrice et provoquer la réduction involontaire ou l’amélioration du signal, appelé les effets de matrice. Ces effets peuvent biaiser les résultats et entraîner d’importantes erreurs dans l’analyse.

La méthode des ajouts dosés peut être utilisée pour minimiser les effets de matrice sur les signaux de mesure. Ceci est effectué en ajoutant des volumes précis d’une solution d’analyte connues à l’échantillon.

Cette vidéo va introduire les bases de la méthode d’ajout de normes et montrent comment effectuer la technique en laboratoire au moyen d’une mesure de fluorescence.

Les effets de matrice peuvent survenir dans des échantillons complexes où un certain nombre d’autres molécules interagissent avec l’analyte. Par exemple, cela peut se produire lorsque les molécules se lient ou s’agglomérer avec l’analyte, changeant ainsi sa capacité à fluorescence. Ou de la matrice peut modifier la force ionique de la solution globale, en modifiant les propriétés spécifiques de l’analyte.

Pour atténuer ces effets à l’aide de la méthode des ajouts dosés, une gamme de volumes d’une solution étalon de l’analyte est ajoutée à volumes égaux de l’échantillon. Les volumes de la solution sont alors apportées égale à l’aide de solvants.

Ensuite, le signal est mesuré pour les échantillons avec et sans l’ajout d’un étalon. Les données sont tracées en intensité par rapport à la quantité de la norme a ajouté à l’échantillon, plutôt qu’une courbe d’étalonnage classique. La concentration réelle de l’analyte dans n’importe quel ballon donné est définie par l’équation suivante. La réponse instrumentale est égale à certains moments constantes la concentration de l’analyte. L’équation résultante prend la forme linéaire y = mx + b. Ainsi, quand l’intrigue est extrapolé à zéro d’absorbance, le point d’intersection est égale à la concentration inconnue de l’échantillon.

L’intrigue de signal doit être linéaire dans l’intervalle de concentration de préoccupation. En outre, l’interférence ne devrait pas varier comme le ratio de l’analyte aux changements de matrice d’échantillon. Enfin, la matrice elle-même ne doit pas générer des signaux de mesure sur ses propres.

Ce qui suit expérimenter des études en aluminium, une espèce non fluorescent, par il réagissant avec 8-hydroxyquinoline ou 8HQ, pour former l' ALQ fluorescent₃ complexes.

La fluorescence de l’aluminium complexe dans un solvant organique est mesurée et ensuite liée à la concentration de la solution d’origine en aluminium. Cette approche est commune dans l’analyse des ions métalliques.

Maintenant que les bases de la méthode des ajouts dosés ont été soulignées, et a expliqué les bases de l’expérience, nous allons effectuer la technique en laboratoire.

Tout d’abord, préparer la solution mère de 100 ppm d’aluminium dans l’eau et puis l’utiliser pour préparer une solution titrée de 1 ppm.

Ensuite, ajouter 2 g de 8-Hydroxyquinoléine ou 8HQ, dans une fiole jaugée de 100 mL.

Soigneusement ajouter 5,74 mL d’acide acétique cristallisable, puis diluer à la marque de 100 mL avec de l’eau désionisée. Cette étape permet la 8HQ se dissoudre dans la phase aqueuse.

Ensuite, préparer le tampon en ajoutant 20 g d’acétate d’ammonium et 7 mL d’hydroxyde d’ammonium 30 % sur une bouteille marquée à 100 mL et diluer. Vérifier le pH avec un bâton d’indicateur de pH. Ce tampon aide à neutraliser l’acide dans la solution 8HQ lorsqu’il est combiné.

Les autres réactifs nécessaires comprennent sulfate de sodium anhydre et le chloroforme de qualité spectrophotométrique.

Maintenant préparer les échantillons, en l’occurrence par l’extraction de l’échantillon aqueux dans la phase organique à l’aide d’extraction liquide-liquide. Placez les six 125 mL ampoule à entonnoirs anneau-stand anneaux situés à l’intérieur de la hotte. Assurez-vous que toute la verrerie est rigoureusement propre, comme la verrerie sale va fausser les résultats. L’étiquette séquentiellement les cheminées « en blanc », « 0 », « 1 », « 2 », « 3 » et « 4 ».

À l’aide d’une pipette, ajouter 25 mL de la solution inconnue en aluminium à chacun des cinq cheminées ampoule à marquée « 0 » à « 4 ». Préparer le flan en ajoutant 25 mL d’eau désionisée à l’entonnoir étiqueté « en blanc ».

Ensuite, ajouter 1, 2, 3 et 4 mL de la solution étalon de 1 ppm pour les cheminées numérotées correspondantes. N’ajouter aucune solution standard pour les cheminées vierges ou 0.

Ajouter 1 mL de la solution 8HQ et 3 mL de solution tampon dans chacune des 6 cheminées.

Effectuer une extraction liquide-liquide en ajoutant 10 mL de chloroforme dans chaque fiole. Vigoureusement l’entonnoir et occasionnellement désaérer l’entonnoir pour libérer l’accumulation de pression. Placez l’entonnoir dans le ring et laisser les couches liquides à séparer.

Ensuite, recueillir la phase chloroformique dans un bécher de 100 mL propre, sec et étiqueté. Étant donné que le chloroforme a une densité plus élevée que l’eau, c’est la couche inférieure dans l’entonnoir.

Transvaser l’extrait de chloroforme dans une fiole jaugée de 25 mL et cap chaque fiole pour empêcher l’évaporation.

Effectuer une deuxième extraction liquide-liquide sur le reste de la solution aqueuse, en ajoutant 10 mL de chloroforme dans chaque entonnoir. Secouez l’entonnoir, comme avant, pour transférer un analyte restant à la phase chloroformique. Il ne devrait y avoir aucune couleur jaune à gauche dans la phase aqueuse supérieure.

Répétez la deuxième extraction pour chaque entonnoir, puis recueillir les phases de chloroforme dans correspondant étiqueté béchers. Versez le chloroforme recueilli dans leurs fioles jaugées respectifs et compléter au trait avec du chloroforme fraîche.

Pour enlever la trace de l’eau, ajouter environ 1 g de sulfate de sodium anhydre à chacun des six béchers de 100 mL. Transfert des solutions dans leurs gobelets respectifs et agiter pour faciliter la déshydratation de l’échantillon.

Décanter l’extrait de chloroforme dans une cellule de fluorimètre de quartz.

Mettre en place le fluorimètre selon les instructions du fabricant et régler la tension de 400 V. Ensuite, ouvrez le programme d’acquisition de données sur l’ordinateur.

Échantillon 2 permet de déterminer les longueurs d’onde d’excitation et d’émission exemplaires. Définissez la longueur d’onde d’émission à 500 nm et exécuter une excitation numériser à partir de 335-435 nm, avec une vitesse de balayage de 2 nm/s.

À partir de l’intrigue de fluorescence, déterminer la longueur d’onde maximale pour l’excitation. La valeur de l’instrument à cette valeur de longueur d’onde d’excitation, dans ce cas 399 nm.

Ensuite, déterminez la longueur d’onde d’émission en effectuant une analyse de 450 à 550 nm. De la parcelle résultant de la fluorescence, déterminer la longueur d’onde maximale et la valeur de la longueur d’onde d’émission, dans ce cas 520 nm.

Mesurer chaque échantillon, y compris le blanc à la longueur d’onde d’excitation et d’émission sélectionnée. Enregistrer chaque lecture d’intensité de fluorescence.

Soustraire la fluorescence mesurée de l’échantillon témoin de chacune des 5 autres échantillons.

Tracer l’intensité de la fluorescence de chacun des cinq échantillons par rapport à la quantité d’aluminium ajoutée à l’échantillon. Déterminer la valeur de la méthode des moindres carrés de l’intrigue qui en résulte et consigner la pente et l’ordonnée à l’origine.

L’intrigue de l’intensité de fluorescence vs quantité d’aluminium ajoutée a donné une ligne de moindres carrés tel qu’illustré. La quantité d’aluminium dans l’échantillon peut alors être calculée à l’aide de cette ligne. Puisque la quantité d’inconnu ajouté était 25 mL, la valeur déterminée, 2.916 μg est divisé par 25 mL. Cela donne un résultat final de 0,117 µg/mL, soit 0,117 ppm. C’est assez proche de la valeur connue de 0,110 ppm.

Maintenant, regardons quelques autres techniques d’analyse qui peuvent avoir biaisé les résultats en raison des effets de matrice.

Spectroscopie d’absorption atomique est une méthode d’analyse qui mesure l’absorbance de la lumière par un analyte cible en phase gazeuse. Pour la plupart des échantillons, une courbe d’étalonnage simple absorption à la concentration de l’échantillon, peut servir d’une méthode fiable pour quantifier une concentration inconnue.

Cependant, cette technique peut perdre de précision si les autres composants du mélange interagissent avec l’analyte cible et suppriment ou renforcer l’absorption. La méthode des ajouts dosés peut être utilisée dans ce cas pour expliquer les effets de ces interactions, en particulier dans les échantillons où la matrice ne peut pas être retirée avant l’analyse.

Étalonnage de l’instrument joue un rôle crucial dans l’exactitude de la mesure. La méthode des ajouts dosés est souvent utilisée pour aider à l’étalonnage des instruments tels que PIC-Mme ICP-MS est une méthode comparative, ce qui signifie que la mesure d’un échantillon inconnu est basée sur la mesure d’une substance chimique standard.

Ainsi, l’incertitude d’une mesure d’un inconnu ne peut pas être mieux que l’incertitude d’étalonnage. La méthode des ajouts dosés peut donc être utilisée pour créer une courbe d’étalonnage qui est plus précis que la méthode standard et tient compte des interactions entre la matrice de l’échantillon.

De nombreuses molécules biologiques sont analysées à l’aide de la chromatographie liquide à haute performance, ou HPLC. HPLC est une technique qui sépare et analyse de mélanges complexes basées sur les propriétés de la molécule comme la polarité, charge et taille. L’heure à laquelle l’analyte quitte la colonne permet à l’utilisateur identifier chaque composant dans le mélange.

Molécules biologiques peuvent souvent interagir dans un mélange et sont grandement affectés par la matrice dans qu'ils sont suspendus. Souvent, la méthode des ajouts dosés est utilisée pour créer une courbe d’étalonnage qui explique ces effets.

Vous avez juste regardé introduction de Jupiter à la méthode des ajouts dosés. Vous devez maintenant comprendre comment effectuer la technique pour tenir compte des effets de matrice dans l’analyse de l’échantillon.

Merci de regarder !