Patrones de carbono orgánico total (TOC) de calidad para laboratorio Ejercicios interlaboratorio -...

Patrones de carbono orgánico total (TOC) Sacarosa µg C/L, 1,4 Benzoquinona µg C/L

y agua de referencia 0 mg C /L

Informe de preparación

Mol Labs Ltda Agosto de 2011

Calle 75 No. 85 - 36, Bogotá D. C.

Herramientas de calidad para laboratorio Ejercicios interlaboratorio - Materiales de referencia Evaluación de competencias técnicas de analistas

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Contenido

1 Resumen 3

2 Material de ensayo 3

2.1 Preparación 3 2.2 Distribución 4

3. Homogeneidad 4

4. Estabilidad 5

5. Asignación de valores de referencia 7

6. Conclusiones 8

7. Referencias 9

Resumen de preparación 11 1.1. Origen y preparación 11 1.2. Homogeneidad 11 1.3. Estabilidad 11 1.4. Asignación de valores para los analitos 11 1.5. Almacenamiento 11 1.6. Aspectos de Seguridad 11 1.7. Condiciones de preparación y estudio 11

8. Anexos 12

8.1 Propiedades del agua ultrapurificada (blanco) 12 8.2 Homogeneidad 12 8.3 Estabilidad 13

Contacto 15


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1 Resumen Este informe contiene la documentación que permite certificar los valores asignados para el contenido de carbono orgánico total en un agua ultrapurificada (blanco de análisis) 0 mg C/L y en dos soluciones, un patrón de Sacarosa de 500 µg C/L y un patrón de 1,4-Benzoquinona de 500 µg C/L, con los siguientes resultados:

Analito Valor asignado Incertidumbre Unidades

Contenido de COT Blanco 0,07 0,03 mg C/L

Contenido de COT Sacarosa 493 12 µg C/L

Contenido de COT 1,4-Benzoquinona 500 13 µg C/L

Respuesta de eficiencia – USP 6˂43 ˂ 101,6 5,0 % COT: Carbono Orgánico Total; incertidumbre: suma de varianzas Para efectos de uso, el blanco de análisis debe leerse como menor de 0,1 mg C/L. El presente informe cumple con los requisitos de la serie de guías ISO 30, en particular con la ISO guía 34, para la preparación de materiales de referencia. Además, utiliza los términos del vocabulario internacional de metrología VIM 2008. Se reportan los datos obtenidos en la producción y control de un lote piloto, destinado a verificar la competencia técnica en la preparación de los patrones.

2 Material de ensayo

2.1 Preparación Para la preparación de los materiales se utilizó agua ultrapurificada con las propiedades registradas en el anexo 9.1 y material de vidrio lavado con el detergente alcalino apropiado, y enjuagado al menos ocho veces con el agua ultrapurificada. Muestras del agua ultrapurificada se envasaron en viales de vidrio de 40 mL con septa de Teflón/silicona y tapa rosca, lavados y enjuagados como quedó descrito para el material de vidrio. Para obtener uno de los patrones de 500 µg C/L se disolvieron 118,85 mg de sacarosa reactivo analítico, pesados en una balanza analítica Precisa EP225SM-DR con una indicación de precisión de 0,01 mg, calibrada por Precisa Gravimetrics AG el día 24 de febrero de 2011 con masas clase E2 con número de serial 76.03 y aprobadas hasta junio de 2012, en 1 litro de agua ultrapurificada, luego se realiza la dilución de una alícuota de 20 mL de la solución anterior en 2 litros de agua ultrapurificada. Las muestras del patrón preparado se envasaron en viales de vidrio de 40 mL con septa de Teflón/silicona y tapa rosca, lavados y enjuagados como quedó descrito para el material de vidrio. Para obtener el otro de los patrones de 500 µg C/L se disolvieron 75,07 mg de 1,4-Benzoquinona reactivo analítico, pesados en una balanza analítica Precisa EP225SM-DR con una indicación de precisión de 0,01


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mg, calibrada por Precisa Gravimetrics AG el día 24 de febrero de 2011 con masas clase E2 con número de serial 76.03 y aprobadas hasta junio de 2012, en 1 litro de agua ultrapurificada, luego se realiza la dilución de una alícuota de 20 mL de la solución anterior en 2 litros de agua ultrapurificada. Las muestras del patrón preparado se envasaron en viales de vidrio de 40 mL con septa de Teflón/silicona y tapa rosca, lavados y enjuagados como quedó descrito para el material de vidrio.

2.2 Distribución Se envasaron y numeraron 50 viales de cada material, de los cuales se seleccionaron 21, al azar de la función aleatoria de Excel, para las evaluaciones de homogeneidad y estabilidad, para casos futuros 29 muestras serán comercializadas como patrones. Este informe tiene el carácter de piloto para la demostración de competencia técnica.

3. Homogeneidad La homogeneidad fue determinada por medidas de carbono orgánico total, realizadas en un equipo Sievers 900 facilitado por American Farmagroup Ltda, calibrado (verificación metrológica) con patrones System Suitability de código STD 92100-XX lote 10292- VSSU 914 y STD 92120-XX lote 10293- VSSU 919. El Anexo 9.2 Homogeneidad, contiene los datos y los cálculos estadísticos que permiten aseverar que el lote de producto es homogéneo. Se utilizan como criterio para la inferencia los procedimientos definidos por IUPAC e ISO 13528. Las figuras 1, 2 y 3 muestran las medidas de carbono orgánico total para el blanco y las soluciones de sacarosa y 1,4- Benzoquinona, en gráficos de control que presentan tres grupos de datos. En el primero, la repetición de la medida de un único envase; en el segundo las medidas de homogeneidad y sus duplicados en el orden del azar, y en el tercero las mismas medidas en orden numérico. Puede apreciarse que no existen tendencias que conduzcan a sospechar que la muestra no es homogénea, tal como lo confirman los resultados estadísticos del anexo 9.2.

Figura 1 Gráfico de control para homogeneidad por carbono orgánico total. Blanco 0 mg C /L.

48,0

50,0

52,0

54,0

56,0

58,0

60,03 σ

2 σ

σ

Ẋ


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Figura 2 Gráfico de control para homogeneidad por carbono orgánico total. Sacarosa 500 µg C /L

Figura 3 Gráfico de control para homogeneidad por carbono orgánico total. 1,4-Benzoquinona 500 µg C /L

4. Estabilidad Para medir su estabilidad, las muestras se llevaron a una cámara ADE995 controlada en 40 ºC y 75% HR, calibrada (verificación metrológica) el día 13 de enero de 2011 con un procesador de temperatura marca GE Sensing modelo Kaye RF Valprobe X2558 serie S00589, con cinco sensores inalámbricos marca GE Sensing modelo X2571-12 . La estabilidad se determinó por contenido de carbono orgánico total, con el equipo Sievers 900, descrito antes. Se realizaron medidas a tres viales en los días tres, cinco y ocho, para simular el envejecimiento hasta de un mes en bodega a 4 ºC. El Anexo 9.3 Estabilidad, contiene los datos y los cálculos estadísticos que permiten evidenciar que el lote de producto es estable. Se utilizan como criterio para la inferencia los procedimientos definidos por IUPAC e ISO 13528, mediante comparación del valor t estadístico con el t crítico. (Prueba t, asumiendo varianzas iguales entre grupos de resultados).

460

470

480

490

500

510

520

530

Ẋ

σ

2 σ

3 σ

460

470

480

490

500

510

520

530

540 3 σ

2 σ

σ

Ẋ


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Las figuras 4, 5 y 6 muestran las medidas de carbono orgánico total para el blanco y las soluciones de sacarosa y 1,4-Benzoquinona, respectivamente, en gráficos de control que presentan cuatro grupos de datos. En el primero, las medidas iniciales de homogeneidad, y en los siguientes las medidas después de tres, cinco y ocho días de almacenamiento en la cámara. Puede apreciarse una mayor variabilidad de los datos, así como un desplazamiento no significativo del promedio. No aparecen tendencias que conduzcan a sospechar que las muestras sean inestables, tal como lo confirman los resultados estadísticos del anexo 9.3.

Figura 4 Gráfico de control para estabilidad para el contenido de Carbono Orgánico Total. Blanco

Figura 5 Gráfico de control para estabilidad por carbono orgánico total. Sacarosa 500 µg C /L

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

65,0

70,0

75,0

80,0

85,0 3 σ

2 σ

σ

Ẋ

430

450

470

490

510

530

550

570

590

610

630

Ẋ

σ

2 σ

3 σ


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Figura 6. Gráfico de control para estabilidad por carbono orgánico total. 1,4-Benzoquinona 500 µg C /L

5. Asignación de valores de referencia Los datos de homogeneidad y estabilidad permiten asignar un valor, con una incertidumbre en condiciones de precisión intermedia (intralaboratorio); para asignar la incertidumbre en condiciones de reproducibilidad (interlaboratorios) se utiliza un factor de cobertura de dos.

Tabla 1. Valores asignados e incertidumbre estimada para los patrones

Analito Valor asignado Precisión I Reproducibilidad Unidades

Contenido de COT Blanco 0,07 0,018 0,03 mg C/L

Contenido de COT Sacarosa 493 12 24 µg C/L

Contenido de COT 1,4-Benzoquinona 500 13 26 µg C/L

Respuesta de eficiencia – USP 6˂43 ˂ 101,6 5,0 10,0 % COT: Carbono Orgánico Total; incertidumbre estimada para condiciones de reproducibilidad Significa que la incertidumbre estimada es del tipo A: estadística, con base en medidas experimentales.

6. Respuesta de eficiencia según USP 6˂43 ˂ La eficiencia de la respuesta de los patrones de 1,4-Benzoquinona y Sacarosa, de acuerdo con USP

6˂43 ,˂ se calcula de la siguiente manera:

100 x[(rss – rw)/(rs – rw)]

430

450

470

490

510

530

550

570

5903 σ

2 σ

σ

Ẋ


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Donde: rw: es la respuesta del agua de bajo COT rss: es la respuesta del patrón de 1,4-Benzoquinona rs: es la respuesta del patrón de Sacarosa Los siguientes resultados se emplean para el cálculo de la eficiencia:

Tabla 2. Resultados y cálculo de eficiencia

Datos

Sacarosa, µg/L

Datos 1,4- Benzoquinona,

µg/L

Datos agua, µg/L

Eficiencia, %

54,2 479 509 107,1 55,7 496 512 103,6 55,9 497 503 101,4 53,4 489 489 100,0 48,9 479 511 107,4

55,4 476 508 107,6 55,9 503 485 96,0 54,5 507 475 92,9 55,0 507 518 102,4 55,7 478 511 107,8 56,1 497 511 103,2 53,1 496 502 101,4 48,3 493 492 99,8

55,7 481 500 104,5 56,2 482 502 104,7 54,9 508 483 94,5 54,2 507 475 92,9 55,0 503 512 102,0

Promedio 54,3 493 500 101,6 DE 2,3 12 13 5,0

* DE: Desviación estándar

De acuerdo con USP el sistema es idóneo cuando la respuesta de la eficiencia se encuentra entre el 85 y el 115 %.

7. Conclusiones Con base en los datos registrados se emite el certificado de análisis para los patrones de Sacarosa y 1,4-Benzoquinona expresados como Carbono Orgánico Total (µg C/L) y de agua ultrapurificada con bajo contenido de Carbono Orgánico Total (mg C/L).


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8. Referencias M. Thompson, S.L.R Ellison, R. Wood, Pure Appl. Chem, (2006), 78(1), 145 –196.

ISO/IEC Guide 34, “Guidelines for the Requirements for the Competence of Reference Materials

Producers”.

ISO 17043, “Development and Operation of Laboratory Proficiency Testing”.

ISO/DIS 13528:2005 “Statistical Methods for Use in Proficiency Testing by Interlaboratory

Comparisons”.

Guía ILAC G12: 2000 Guidelines for the Requirements for the Competence of Reference Materials

Producers.


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Certificado de Análisis Este certificado se ajusta a las Guías ISO 31 e ILAC 17 y se deriva del informe de preparación de los patrones TOC de 500 µg/L de sacarosa, de 1,4-Benzoquinona y 0 mg C/L. Los datos provienen de la producción y control de un lote piloto, destinado a verificar la competencia técnica en la preparación de estos patrones.

Patrones Carbono orgánico total

Tabla 1. Valores asignados y desviación estándar robusta de los analitos

Analito Valor

asignado Precisión I Reproducibilidad Unidades

Contenido de COT 0 mg C/L 0,07 0,018 0,03 mg C/L

Contenido de COT 500 µg C/L 493 12 24 µg C/L

Contenido de COT 500 µg C/L 500 13 26 µg C/L

Respuesta de eficiencia – USP 6˂43 ˂

101,6 5,0 10,0 %

COT: Carbono Orgánico Total; incertidumbre estimada para condiciones de reproducibilidad

Yolby Milena Rodríguez A

Coordinadora de Análisis Mol Labs Ltda. Bogotá, 30 de agosto de 2011.

Objeto de certificación: Valor asignado para contenido de analito en los patrones

Código del producto: MF0909

Lote: 10 de agosto de 2011

Composición: Agua ultrapurificada para el patrón 0 mg C/L Patrón 0 mg C/L, Sacarosa y 1,4-Benzoquinona reactivos grado analítico para los patrones de 500 µg C/L

Contenido: 40 mL

Uso: Verificación metrológica en medidas de TOC para aguas potables Almacenaje y manejo: En el envase original, refrigeradas a 4 °C y en la oscuridad. Muestras para

un único ensayo. A utilizar a temperatura ambiente 20 a 25 °C Fecha de caducidad:

14 de septiembre de 2011, sin abrir el envase original.

Fecha de apertura:

Tramitar antes de archivar


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Resumen de preparación

1.1. Origen y preparación Se utilizó agua ultrapurificada y sacarosa y 1,4-Benzoquinona reactivos grado analítico. Los patrones 0 y 500 µg C/L fueron envasados en viales de 40 mL con septa de teflón/silicona y tapa rosca.

1.2. Homogeneidad Verificada por medidas de carbono orgánico total, siguiendo las indicaciones de la Guía IUPAC [3] de 2006. La varianza obtenida para las muestras es menor que la desviación estándar estimada para el ensayo: V < (0,3 σ)2, de manera que se acepta que el material es homogéneo.

1.3. Estabilidad Verificada por medidas de carbono orgánico total, sobre muestras sometidas a 40°C y 75 % HR durante ocho días. Los resultados de la prueba t indican que los valores medidos al momento de la preparación y tras los ensayos de estabilidad, pertenecen a una misma población, por tanto, se acepta la estabilidad del material con un estimado de vida útil, en refrigeración a 4 ºC, mínima de seis semanas.

1.4. Asignación de valores para los analitos Los datos de homogeneidad y estabilidad permiten asignar un valor, con una incertidumbre en condiciones de precisión intermedia (intralaboratorio); para asignar la incertidumbre en condiciones de reproducibilidad (interlaboratorios) se utiliza un factor de cobertura de dos.

1.5. Almacenamiento Las muestras fueron envasadas en viales con septa de teflón/silicona y tapa rosca en presentación de 40 mL. Los envases se reciben a temperatura ambiente pero deben permanecer refrigerados a 4 °C y en la oscuridad. Se recomienda no abrir el envase hasta el momento de su uso.

1.6. Aspectos de Seguridad El material aquí certificado no presenta daño alguno a los seres humanos ni al medio ambiente. No ingerir. Puede ser desechado sin consideraciones especiales.

1.7. Condiciones de preparación y estudio Soluciones preparadas a partir de reactivos grado analítico, utilizando vidriería lavada para condiciones de ultratrazas y equipos con calibración (verificación metrológica) reciente. Los estudios de homogeneidad, estabilidad y asignación de valores siguen las Guías ISO 30 y las recomendaciones IUPAC de 2004. Este certificado se deriva del informe de preparación de los patrones TOC de 500 µg/L de sacarosa, de 1,4-Benzoquinona y 0 mg C/L., del lote MF0909, que puede ser consultado en www.mollabs.com .

http://www.mollabs.com/


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8. Anexos

8.1 Propiedades del agua ultrapurificada (blanco) Conductividad: Medida en un conductímetro Mettler Seven multi dotado con un electrodo InLab 741, para medidas de baja conductividad. Calibrado (verificación metrológica interna), con solución de patrón primario NIST potasio cloruro 999b en abril 11 de 2011. Cromatografía líquida: Ensayo mediante adsorción acuosa seguida de desorción con acetonitrilo, según ACS Chemical Reagents 2010. Medida de altura de picos de absorción UV a 225, 222 y 333 nm. En ambos casos, la absorbancia es menor a 0,002 UA. Medidas en un cromatografo Agilent 1200 calibrado (verificación metrológica con patrón de cafeína) en junio 16 de 2011, por Khymos SAS.

8.2 Homogeneidad Demostración estadística de que la varianza de las muestras no será mayor al valor crítico de la varianza estimada para la determinación en el ensayo de aptitud. Puede apreciarse que los valores críticos siempre son mayores que la varianza de la muestra, por tanto se acepta que, para este lote de producto, las muestras son homogéneas.

Tabla 3. Datos para homogeneidad del patrón 0 mg C/L.

Muestra mg C/L Réplica 1 Réplica 2

1 54,2 55,0 Resultados 2 55,7 55,7 Promedio 54,3 3 55,9 56,1 2,41 4 53,4 53,1 Nº Datos 16 5 48,9 48,3 V. Analítica 9,19 E-02 6 55,4 55,7 V. Muestra 6,14 7 55,9 56,2 V. Estimada 3,24 8 54,5 54,9 Valor crítico 6,63

V: Varianza. Resultados acordes al protocolo armonizado internacional IUPAC

Tabla 4. Datos para homogeneidad del patrón de Sacarosa de 500 µg C/L.


1 479 478 2 496 497 Resultados 3 497 496 Promedio 493 4 489 493 11,5 5 479 481 Nº Datos 18 6 476 482 V. Analítica 5,56 7 503 508 V. Muestra 1,35 E+02 8 507 507 V. Estimada 8,10 E+01 9 507 503 Valor crítico 1,70 E+02



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Tabla 5. Datos para homogeneidad del patrón de 1,4-Benzoquinona de 500 µg C/L.


1 509 511 2 512 511 Resultados 3 503 502 Promedio 500 4 489 492 13,47 5 511 500 Nº Datos 18 6 508 502 V. Analítica 1,18 E+01 7 485 483 V. Muestra 1,80 E+02 8 475 475 V. Estimada 1,10 E+02 9 518 512 Valor crítico 2,36 E+02


8.3 Estabilidad Se trata de la demostración estadística de que la media de la medida de las muestras tras el tratamiento no es diferente a la original, para ello, la probabilidad de que el T medido sea menor que el estadístico t (P(T<=|t|)) debe ser menor que la unidad.

Tabla 6. Datos para estabilidad del patrón 0 mg C / L.

Muestra mg C/L

Réplica 1 Réplica 2

1 65,0 65,9 2 65,5 65,7 3 62,3 63,5 4 75,9 76,0 5 60,0 61,9 6 58,8 59,4 Resultados 7 65,3 66,1 8 71,0 71,4 Estadístico t -0,348 9 68,1 69,7 Valor crítico de t 2,120

Promedio 65,8 66,6 P(T<=|t|) 0,733 * Simulado por envejecimiento acelerado a 40 ºC, durante 8 días.


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Tabla 7. Datos para estabilidad del patrón de Sacarosa de 500 µg C / L.

Muestra mg C/L

Réplica 1 Réplica 2 1 500 496 2 482 483 3 497 498 4 610 618 5 539 537 6 594 595 Resultados 7 499 493 8 540 541 Estadístico t -0,01 9 539 541 Valor crítico de t 2,120

Promedio 533 534 P(T<=|t|) 0,992 * Simulado por envejecimiento acelerado a 40 ºC, durante 8 días.

Tabla 8. Datos para estabilidad del patrón de 1,4-Benzoquinona de 500 µg C / L.

Muestra mg C/L

Réplica 1 Réplica 2 1 564 566 2 569 573 3 491 493 4 490 480 5 493 497 6 495 492 Resultados 7 512 515 8 519 516 Estadístico t -0,04 9 522 528 Valor crítico de t 2,120

Promedio 517 518 P(T<=|t|) 0,971 * Simulado por envejecimiento acelerado a 40 ºC, durante 8 días.

Contacto

Mol Labs Ltda Calle 75 No. 85 - 36

Bogotá D.C., Colombia

Agosto de 2011

PBX (57 1) 4303500 FAX (57 1) 4308679

Email: [email protected]

WEB: www.mollabs.com

mailto:[email protected]

http://www.mollabs.com/

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