Andreia Filipa Silva Martins - · PDF fileISO International Organization for Standardization...

download Andreia Filipa Silva Martins - · PDF fileISO International Organization for Standardization IUPAC União Internacional de Química Pura e Aplicada IV Infravermelho LAI Limite de Aviso

If you can't read please download the document

Transcript of Andreia Filipa Silva Martins - · PDF fileISO International Organization for Standardization...

  • Junho 2016

    Andreia Filipa Silva Martins

    IMPLEMENTAO E VALIDAO DE MTODOS ANALTICOS

    Mestrado em Qumica

    Departamento de Qumica

    FCTUC

    Andreia

    Filip

    a Silva M

    artin

    sIMPL

    EMEN

    TA

    O E VALID

    AO

    DE

    MTO

    DOS A

    NALT

    ICOS

    2015

  • Andreia Filipa Silva Martins

    IMPLEMENTAO E VALIDAO

    DE MTODOS ANALTICOS

    Dissertao apresentada para provas de Mestrado em Qumica,

    rea de especializao em Controle de Qualidade e Ambiente

    Doutora Ana Cristina Faria Ribeiro

    Engenheiro Alain Lopes da Costa

    Junho 2016

    Universidade de Coimbra

  • iii

    Todas as vitrias ocultam uma abdicao

    (Simone de Beauvoir)

  • v

    Agradecimentos

    No restam dvidas de como este trabalho o reflexo de oito meses de aprendizagem, dedicao e

    partilha que, no fim, resulta na despedida da vida acadmica e no abraar de novos desafios. claro que no

    seria possvel sem o contributo de inmeras pessoas que, de uma forma ou de outra, permitiram que este

    objetivo fosse alcanado.

    Antes de mais quero agradecer Doutora Ana Ribeiro, minha orientadora de estgio do Departamento

    de Qumica, pelo seu voto de confiana neste desafio, bem como pelo apoio prestado ao longo destes trs anos,

    nesta relao de orientadora-estagiria. Tambm foi muito importante a sua compreenso, orientao,

    disponibilidade e partilha de conhecimentos ao longo desta etapa, pois tornaram esta dissertao de Mestrado

    possvel.

    Ao Doutor Miguel Esteso gostaria de agradecer por toda a disponibilidade, ateno e esprito crtico, pois

    foi um contributo muito positivo para a melhoria desta dissertao.

    Direo da MITEQ quero agradecer a oportunidade que me foi concedida para realizar este estgio

    curricular nas suas instalaes.

    Ao Engenheiro Alain Costa, meu orientador na MITEQ, um muito obrigada por todo o apoio,

    disponibilidade e conhecimento demonstrado e transmitido ao longo deste estgio. A pacincia, o

    acompanhamento e o interesse pelo trabalho desenvolvido foi, sem dvida, um incentivo para a concretizao

    do mesmo, tornando o difcil em relativamente fcil.

    A todos os colaboradores da MITEQ quero agradecer pela excelente receo, integrao e partilha de

    conhecimentos, mas tambm pelos momentos mais descontrados, nos quais a alegria e diverso eram palavras

    de ordem.

    Aos meus amigos e colegas de curso fica o agradecimento por todos os momentos de partilha e sabedoria

    nesta nossa Coimbra, onde a saudade pesara como a capa aos ombros!

    minha afilhada resta dizer: muito obrigada! Foi, sem dvida, o melhor que Coimbra me pde

    proporcionar. Da nossa histria fazem parte todos os momentos de caloiras, todas as brincadeiras, todas as

    noites em que a conversa no tinha hora, todas as gargalhadas (algumas incontrolveis), todas as lgrimas de

  • vi

    alegria, todas as histrias (in)questionveis, todos os momentos em que o silncio e a distncia no mudam

    nada Por todos estes anos de amizade, obrigada!

    No menos importante, quero agradecer minha famlia por me ter apoiado incondicionalmente nesta

    longa caminhada. Os meus agradecimentos so dirigidos minha me, por todo o esforo que esta escolha

    implicou e por ter sido o motor que tornou esta conquista possvel. Tambm ao meu pai, de uma forma especial,

    quero agradecer todo o companheirismo, presena e apoio ao longo destes anos, pois foram fundamentais

    todas as horas em que segredmos.

    minha irm e cunhado, apesar de distantes, agradeo o apoio e conselhos prestados, pois tornaram esta

    batalha mais fcil, e foram o incentivo para aceitar desafios diferentes.

    Ao meu sobrinho, por todas as horas de pacincia e conversa, que fazem parte da nossa histria de irmos.

    Ao meu namorado um muito obrigada pela pacincia, compreenso, companheirismo, amizade, mas

    sobretudo pela fora e motivao ao longo de todos estes anos. A confiana e a coragem foram claramente o

    impulso para o culminar desta vida acadmica. Obrigada!

    E nossa Coimbra! Obrigada pelo abrigo, pela pacificidade, pelos momentos, pelos amores, pelos

    desamores, pela coragem, pela determinao, pela fora da capa negra, pelas memrias Uma vez Coimbra,

    para sempre saudade. E claro, Amo-te com a fora de quem no te quer ver partir!

    A todos vs, muito obrigada e um enorme bem-haja!

  • vii

    ndice

    Agradecimentos v

    ndice vii

    Abreviaturas xi

    Resumo xv

    Abstract xvii

    Prembulo xix

    Captulo 1 - Introduo 1

    1.1. gua 1

    1.2. Legislao 2

    1.3. Acreditao 4

    Captulo 2 Validao de mtodos analticos 7

    2.1. Anlise Indireta 8

    2.1.1. Identificao 8

    2.1.2. Especificidade e Seletividade 9

    2.1.3. Sensibilidade 9

    2.1.4. Limiares analticos 10

    2.1.4.1. Limite de Deteo 10

    2.1.4.2. Limite de Quantificao 12

    2.1.5. Linearidade e gama analtica 12

    2.1.5.1. Linearidade 13

    2.1.5.2. Gama analtica 14

    2.1.6. Preciso 16

    2.1.6.1. Repetibilidade 16

    2.1.6.2. Reprodutibilidade 17

    2.1.6.3. Preciso intermdia 18

    2.1.7. Robustez 19

    2.1.8. Coerncia 20

    2.2. Anlise Direta 20

    2.2.1. Exatido 20

    2.2.1.1. Materiais de Referncia Certificados 21

  • viii

    2.2.1.2. Ensaios Interlaboratoriais 21

    2.2.1.3. Testes comparativos 22

    2.3. Controlo qumico da qualidade 23

    2.3.1. Controlo da qualidade interno 23

    2.3.1.1. Calibrao analtica 24

    2.3.1.2. Materiais de Referncia Internos 24

    2.3.1.3. Anlise de Brancos 25

    2.3.1.4. Anlise de Padres de Controlo 25

    2.3.1.5. Anlise de Duplicados 25

    2.3.1.6. Ensaios de recuperao 26

    2.3.1.7. Cartas de Controlo 27

    2.3.2. Controlo da qualidade externo 29

    2.4. Estimativa da incerteza 29

    2.4.1. Reprodutibilidade intralaboratorial 30

    2.4.1.1. Padres de controlo 30

    2.4.1.2. Duplicados de amostras/amostras fortificadas 31

    2.4.2. Efeito sistemtico do mtodo e do laboratrio 31

    2.4.3. Incerteza padro combinada 32

    2.4.4. Incerteza expandida 32

    Captulo 3 Anlise de leos, gorduras e hidrocarbonetos por espetroscopia de

    infravermelho por transformada de Fourier 33

    3.1. leos e gorduras 33

    3.2. Hidrocarbonetos 34

    3.3. Espetroscopia de infravermelho por transformada de Fourier 35

    3.4. Escolha do solvente de extrao 38

    3.4.1. Tetracloroetileno 38

    3.5. Princpio do mtodo 39

    3.6. Material e mtodo 42

    3.6.1. Materiais, equipamento e reagentes 42

    3.6.2. Mtodo 43

    3.6.3. Interferncias/Limitaes do mtodo 44

  • ix

    Captulo 4 Anlise de trihalometanos, tricloroetileno e tetracloroetileno por micro-

    extrao em fase slida em cromatografia gasosa associada espetrometria de massa 45

    4.1. Trihalometanos, tricloroetileno e tetracloroetileno 45

    4.2. Cromatografia 46

    4.2.1. Cromatografia Gasosa 48

    4.2.2. Cromatografia gasosa associada ao detetor MS 50

    4.3. Micro-extrao em fase sldia, SPME 52

    4.4. Princpio do mtodo 53

    4.5. Material e mtodo 54

    4.5.1. Materiais, equipamento e reagentes 54

    4.5.2. Mtodo 56

    4.5.3. Interferncias/Limitaes do mtodo 57

    Captulo 5 Resultados e Discusso 59

    5.1. Implementao e validao da determinao de leos, gorduras e hidrocarbonetos em guas

    residuais por FTIR 59

    5.1.1. Identificao 59

    5.1.2. Especificidade e Seletividade 60

    5.1.3. Sensibilidade 61

    5.1.4. Limiares analticos 61

    5.1.4.1. Limite de quantificao 62

    5.1.4.2. Limite de deteo 62

    5.1.5. Linearidade e gama analtica 63

    5.1.5.1.Linearidade Teste de Mandel 63

    5.1.5.2. Gama analtica Teste de homogeneidade das varincias 63

    5.1.6. Preciso 64

    5.1.6.1. Repetibilidade 65

    5.1.6.2. Preciso intermdia 66

    5.1.7. Exatido 67

    5.1.7.1. Testes de recuperao 67

    5.1.8. Robustez 67

    5.1.9. Coerncia 68

    5.2. Implementao e validao do mtodo analtico de trihalometanos, tricloroetileno e

    tetracloroetileno em guas de consumo por SPME-GC-MS 69

  • x

    5.2.1. Identificao 69

    5.2.2. Resoluo 70

    5.2.3. Avaliao do padro interno 73

    5.2.4. Especificidade e Seletividade 74

    5.2.5. Sensibilidade 75

    5.2.6. Limiares analticos 76

    5.2.6.1. Limite de quantificao 76

    5.2.6.2. Limite de deteo 77

    5.2.7. Linearidade e gama analtica 79

    5.2.7.1. Linearidade Teste de Mandel 79

    5.2.7.2. Gama analtica Teste de homogeneidade das varincias 79

    5.2.8. Preciso 80

    5.2.8.1. Repetibilidade 81

    5.2.8.2. Preciso intermdia 82

    5.2.9. Exatido 83

    5.2.9.1. Testes de recuperao 83

    5.2.10. Robustez 84

    5.2.11. Coerncia 84

    5.2.12. Incerteza 85

    5.2.13. Conservao de amostras 86

    Captulo 6 - Concluso 89

    Bibliografia 91

    Anexos 95

    Anexo A Parmetros avaliados em controlo de rotina (R1 ou R2) e controlo de inspeo 95

    Anexo B Tabelas: testes estatsticos 97

    Anexo C Esquema do fluxo de deciso e do procedimento para a estimativa da incerteza

    medida 99

    Anexo D PCIE: Abundncia relativa de cada analito em funo do seu tempo de

    reteno, com respetivo espetro de massa (Full scan) 101

  • xi

    Abreviaturas

    MITEQ Associao para a Inovao Tecnolgica e Qualidade

    ANOVA Anlise de varincia

    BDCM Bromodiclorometano

    Raiz quadrada da m