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Amélioration de la qualité analytique en ICP-AES Réponses aux problèmes courants.

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1 Amélioration de la qualité analytique en ICP-AES Réponses aux problèmes courants

2 Identifier le problème Limites de détection trop élevées Mauvaise reproductibilité des résultats Justesse, étalonnage Effet de matrice, interférences Cadence d'analyse trop lente

3 Critères de qualité Sélectivité Répétabilité Sensibilité Robustesse Justesse

4 Critères de qualité Selectivitérésolution Répétabilité Sensibilité Robustesse Justesse Choix de la zone de mesure de lintensité du signal: Efficacité d'isolation d'une ligne par rapport à une autre Est-on sûr que la concentration mesurée correspond à lélément qui nous intéresse?

5 Indices analytiques Résolution: capacité à distinguer deux longueurs donde Résolution Normale (12 pm) Haute résolution (5pm)

6 Indices analytiques Le pouvoir de résolution,R, est une mesure de la capacité dun spectromètre à séparer deux longueurs donde proches: R = où est la longueur donde et la résolution. Plus la résolution est fine, plus R est élevé. Attention car souvent R ne dépend pas de et donc oui! Minimiser les interférences spectrales + Maximiser la hauteur du pic

7 Indices analytiques R = /( – ) R =

8 Indices analytiques R = /( ) R =

9 Critères de qualité Sélectivitérésolution RépétabilitéRSD Sensibilité Robustesse Justesse Fluctuation du signal démission autour de la valeur moyenne Est-on sur que la concentration mesurée est toujours la même?

10 Indices analytiques RSD (Relative Standard Deviation): RSD =. RSD est un très mauvais indicateur pour les blancs. sinon: RSD < 2% OK RSD < 10%OK avec matrice complexe moyenne

11 Critères de qualité Selectivitérésolution RépétabilitéRSD SensibilitéLD, LQ, SBR, RSD Robustesse Justesse Capacité du système à maximiser lintensité du signal démission pour une concentration donnée Est-on sur que la concentration mesurée est mesurable ?

12 Indices analytiques Limites de détection: concentration minimale détectable LD = 3 blanc (bruit de fond du blanc) SBR (Signal to Background Ratio): SBR= Signal (échantillon)/Signal (Bruit de fond du blanc) LQ, discussion et normes. On peut prendre 10 blanc Dépendantes de la répétabilité

13 Critères de qualité Selectivitérésolution RépétabilitéRSD SensibilitéLD, LQ, SBR, RSD RobustesseMg(II)/Mg(I) Justesse Capacité du système à accepter un changement de concentration en éléments majeurs sans variation significative de lintensité du signal des autres lignes analytiques Est-on sur que la concentration mesurée nest pas influencée par la matrice?

14 Indices analytiques Rapport Mg(II)280 nm/Mg(I)285 nm: (ionique)(atomique) 0.1 < Mg(II)/Mg(I) < 16 Non RobusteRobuste ~8-10:Standard

15 Critères de qualité Selectivitérésolution RépétabilitéRSD SensibilitéLD, LQ, SBR, RSD RobustesseMg(II)/Mg(I) JustesseCRM Cest létroitesse de laccord entre une valeur vraie (certifiée) et le résultat moyen Est-on sur que la concentration mesurée est correcte?

16 Indices analytiques Erreur relative: %erreur relative = 100 x (Cv – Cm)/Cv Plus %erreur est proche de 0%, meilleure est la justesse Exactitude = justesse + répétabilité

17 RépétabilitéRSD SensibilitéLD, LQ, SBR, RSD RobustesseMg(II)/Mg(I) JustesseErreur relative Selectivitérésolution Critères de qualité fixé par lappareil Améliorables…

18 Sur quels points agir?

19 Sur quel point agir? o Plasma: température, nébulisation, gaz... o Spectromètre: résolution, intégration... o Traitement des données: interférences... o Environnement de travail

20 Paramètres du plasma Puissance du plasma Argon du plasma Argon de lauxiliaire Argon de Nébulisation + Hauteur de visée Vitesse de la pompe

21 Paramètres du plasma Ar de Nébulisation sert à introduire léchantillon Ar plasma: confiner et isoler électriquement le plasma Ar auxiliaire sert à renouveler le gaz du plasma

22 Paramètres du plasma

23 La hauteur de visée dépend du caractère ionique ou atomique de la raie analysée Raies I : elles se situent au début du canal central du plasma Hauteurs dobservations faibles Raies II : elles sont après les raies I juste avant la zone de recombinaison Hauteurs dobservations plus élevées

24 Sur quel point agir? o Plasma: température, nébulisation, gaz... o Spectromètre: résolution, intégration... o Traitement des données: interférences... o Environnement de travail

25 Paramètres du spectromètre oRésolution:normale (12-8 pm) ou haute (4-6 pm) oDélai de lecture et temps de rinçage oTemps d'intégration:fixe, 2 extrêmes, gamme oRéplication: statistiques

26 Paramètres du spectromètre 1 seconde 5 secondes 20 secondes Diminution du bruit de fond Meilleure répétabilité (RSD) Augmentation du temps dintégration Diminution des limites de détection

27 Paramètres du spectromètre 1 seconde5 secondes 20 secondes Pas de modification de lintensité du signal

28 Sur quel point agir? o Plasma: température, nébulisation, gas... o Spectromètre: résolution, intégration... o Traitement des données: interférences... o Environnement de travail

29 Traitement du signal oMesure en hauteur ou en surface de pics oCorrection du bruit de fond oCorrection des interférences

30 Bruit de fond Lignes de bases structurées simples et complexes

31 Interférences Chevauchement indirect ou direct de spectres attention ligne de base!autre ligne ou correction d'interférents

32 Corrections des interférences IEC (Interelement Correction) Technique de correction des interférences spectrales dans laquelle la contribution des éléments interférents, à une longueur d'onde donnée, sur l'émission de l'élément analysé est soustraite à cette émission apparente après avoir été mesurée à d'autres longueurs d'onde.

33 Sur quel point agir? o Plasma: température, nébulisation, gaz... o Spectromètre: résolution, intégration... o Traitement des données: interférences... o Environnement de travail

34 oPureté de lair oPropreté du matériel de travail (utilisation de gants) oPureté de leau et des réactifs ou solvants Environnement de travail

35 ppm (mg/L)Eau du robinet Na55.4 Mg0.14 Al< K1.4 Ca2.97 Mn< 0.02 Fe< 0.02 Cu< 0.02 Zn< 0.02

36 Bilan

37 Pour améliorer la répétabilité Limiter les variations du signal: 1.Température du plasma constante 2.Quantité et qualité déchantillons constantes Optimiser arrivée de léchantillon au plasma: délai avant lecture, temps dintégration (bruit de décharge, saturation ou LD) Statistiques: nombre de réplications, hauteurs ou surface de pic Conditions de travail:Travailler en simultanée, en standardisation interne (effet de matrice), niveler la matrice.

38 Pour améliorer la sensibilité Augmenter le rapport signal/bruit pour une concentration donnée: 1.Diminuer la RSD (le sigma!) 2.Augmenter le temps dintégration, travailler en axial (on compte plus!) 3.Diminuer le flux dargon dans le plasma (réduction de la dilution des gaz) 4.Augmenter le flux du nébuliseur (plus dentrée, donc plus de comptage) 5.Contrôler la propreté de lenvironnement de travail

39 Pour améliorer la robustesse et diminuer leffet de matrice Limiter la variation du signal due à l'effet de matrice, donc Limiter larrivée de la matrice dans le plasma tout en amenant assez déléments à analyser: Pouvoir du RF élevé (forte puissance) Utiliser nébuliseur à faible rendement dentrée (pneumatique) Diluer léchantillon Jouer sur le temps de résidence dans le plasma


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