Determinación de aceites en aguas según ASTM-D7575 – 2/2

La calibración puede hacerse con el software del instrumento (Horyzon Quantify ABB). Aquí os voy a mostrar dos posibilidades:

  • La primera opción es la muy conocida regresión con Excel. La desventaja es que no permite pretratamientos o manipulación del espectro y, como se ve en la figura anterior, vendría bien una corrección de la línea base.

El resultado de la calibración es el que sigue:

 

 

Puede verse que la calibración está descompensada por los dos puntos de muy alta concentración de aceite en agua, en los que aparecen los mayores residuales. Normalmente se dividiría la calibración en dos rangos, utilizando volúmenes de muestra menores para los rangos altos, ya que absorbancias por encima de 1 casi garantizan la no linealidad del comportamiento. Otra opcion podría ser usar regresiones polinomiales (cuadráticas, cúbicas,…) aunque mis resultados han mejorado poco.

  • La segunda opción que presento es un poco más sofisticada matemáticamente pero requiere programas especializados en análisis multivariable.

Yo he usado  The Unscrambler. Ya no se mide una sola longitud de onda sino un espectro completo  o una región del espectro. Como el número de variables (longitudes de onda) es mucho mayor que el de muestras no se usa un método de calibración lineal multivariable sino el de mínimos cuadrados parciales. Dejando aparte las matemáticas, lo que hace es reducir el número de variables creando variables nuevas como combinación de las existentes.

En lo que a nosotros nos importa podemos ver dos gráficos que proporciona el programa, el primero con el coeficiente de correlación que el programa ha calculado para cada longitud de onda (cuanto mayor, mejor) y el segundo con la representación de los valores de real (azul) y calculado con la calibración (rojo).

Al calcular una línea de tendencia, las muestras reales deberían presentar valor 1 en la pendiente y 0 en la ordenada en el origen, mientras los valores calculados van a presentar diferencias con los originales en función de la calidad de la calibración.

Al ser un software dedicado permite muchas más cosas, aunque algunas se pueden hacer también con el  software del MB3000 de ABB (HORYZON QUANTIFY), como el ajuste de la línea base y aplicamos el método PLS para calibrar obtenemos lo siguiente:

 

Podemos ver que la calibración es mejor (recuadrado en rojo) que la anterior.

Si inspeccionamos la gráfica de residuales vemos los problemas.

Podriamos probar distintos pretratamientos para ver cual es el que produce la mejor calibración o utilizar calibraciones polinómicas para mejorar el método, si bien no creo que se pueda mejorar mucho ya que el problema parece ser más de absorbancia de las muestras más concentradas.

Un comentario que quería añadir es que si bien la norma especifica qué patrones deben usarse y como proceder, no es de obligado cumplimiento en España. En caso de tener un procedimiento ya establecido podríamos usar las muestras de ese procedimiento para calibrar el método y proporcionar valores comparables a los obtenidos por el método en uso.

El mayor problema que le veo es la trazabilidad, que suele requerir muestras patrón perfectamente conocidas.

José Manuel Andrés

CSIC – Instituto de Carboquímica

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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