NBR 32 ABNT ISO GUIA 32

GUIA 32

Calibrao em qumica analtica e uso demateriais de referncia certificados

Primeira edio 2000

Associao Brasileira de Normas TcnicasAv. Treze de maio, 13 28 andar CEP 20003-900Rio de Janeiro RJ BrasilFax: (55-021) 240-8249 220-6436Telefone: (55-021) 210-3122Caixa Postal: 1680

International Organization for StandardizationCase postale 56 ! CH-1211 GENEVA 20 ! Switzerland

Origem: No.: ISO GUIDE 32:1997 (E)

ICS 71.040.30

Descritores: Laboratrio credenciado. Laboratrios de ensaio. Laboratrios de anlise. Anlises qumicas. Calibrao. Materiais dereferncia. Garantia da qualidade

Descriptors: Laboratory accreditation. Testing laboratories. Analysis laboratories. Chemical analysis. Calibration. Reference materials.Quality assurance

7 pginas

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Elaborado pelo Comit Brasileiro de Qumica - ABNT/CB-10

ABNT ISO GUIA 32:2000

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Calibrao em qumica analtica e uso de materiais de referncia certificados

Prefcio

A ABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas - o Frum Nacional de Normalizao. As Normas Brasileiras,cujo contedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalizao Setorial(ABNT/ONS), so elaboradas por Comisses de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos,delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratrios e outros).

Este Guia a traduo do ISO Guide 32, de 1997. Foi elaborado pela Comisso de Estudo de Laboratrio - GrupoRe-gional de Laboratrio de So Paulo, do ABNT/CB-10 - Comit Brasileiro de Qumica, Petroqumica e Farmcia.

Introduo

No contexto da Conferncia Internacional de Credenciamento de Laboratrios (ILAC), realizada em Turim (Itlia), emoutubro de 1990, um seminrio tcnico de um dia foi dedicado Metrologia em ensaios, onde os vrios aspectos darastreabilidade metrolgica em diferentes campos de ensaio foram tratados.

A fim de esclarecer a implementao dos princpios da rastreabilidade metrolgica em qumica, foi ento solicitada aelaborao do Guia ILAC Calibrao em qumica analtica e uso de materiais de referncia certificados.

Foi preparada uma minuta e, aps correes pelo grupo de trabalho ILAC, foi aprovada na conferncia ILAC de 1992em Ottawa (Canad). Alm disso, devido necessidade mundial de tal informao, foi posteriormente recomendadotransmitir essa minuta ao ISO/REMCO para servir de base ao desenvolvimento de um Guia ISO. Esta proposta foiaceita pelo ISO/REMCO.

A finalizao deste Guia foi realizada pelo ISO/REMCO Grupo Tarefa 2, Calibrao.

1 Objetivo

A garantia, da qualidade em laboratrios de ensaios, particularmente no caso de sua avaliao (ver ABNT ISO/IECGuia 25), destaca a necessidade de considerar atentamente a questo da exatido das medies e dos resultadosanalticos, e garantir que os princpios necessrios para estabelecer a exatido demonstrada no tenham sidoomitidos.

A calibrao dos parmetros associados anlise qumica e aos ensaios de materiais merece particular ateno, poiserros graves podem ser cometidos, caso sejam negligenciados ou ignorados os princpios bsicos de metrologia, quetambm se aplicam a estas reas. Este Guia identifica algumas recomendaes gerais para aqueles que, em la-boratrios ou como avaliadores, enfrentam este problema.

2 Referncias

ABNT ISO/IEC Guia 25:1993 - Requisitos gerais para a capacitao de laboratrios de calibrao e de ensaios

ABNT ISO Guia 30: 2000 - Termos e definies relacionados com materiais de referncia

ABNT ISO Guia 31:2000 - Contedo de certificados de materiais de referncia

ISO Guide 31: 1981 - Contents of certificates of reference materials

ISO Guide 33: 1989 - Uses of certified reference materials

ISO Guide 34: 1996 - Quality system guidelines for the production of reference materials

ISO Guide 35:___1) - Certification of reference materials - General and statistical principles

VIM: 1993 - International vocabulary of basic and general terms in metrology. BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC,IUPAP, OIML

Guide to the expression of uncertainty in measurement, 1st edition, 1993 (corrected and reprinted 1995)

3 Consideraes bsicas

Qualquer medio, particularmente qualquer anlise qumica quantitativa, dever empregar elementos de refernciapara assegurar a rastreabilidade das grandezas bsicas relevantes. Esta uma condio essencial para a exatidodos resultados.

___________1) A ser publicado (Reviso do ISO GUIDE 35:1989).


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A qualidade metrolgica da calibrao executada depende da:

- incerteza da referncia usada (conjunto de massas de calibrao, solues tituladas, misturas de gases, MR comcomposio certificada2), etc.);

- convenincia (ou adequao ao uso) desta referncia sob as condies prticas de uso, levando em conta o m-todo analtico usado e as amostras analisadas.

A incerteza da calibrao resulta destes dois componentes e deve ser otimizada sem ignorar nenhum deles.

Recomenda-se ao analista comparar a incerteza da calibrao com a incerteza exigida para a anlise (a qual nor-malmente resulta de um acordo entre cliente e analista). Esta comparao fornece uma orientao til para selecionarentre diferentes procedimentos de calibrao disponveis e, a longo prazo, para melhorias dos mtodos e pro-cedimentos.

Em ensaios baseados em medies de grandezas fsicas, geralmente aplica-se o princpio da rastreabilidade a um pa-dro primrio nacional, de padres e/ou instrumentos de medio de laboratrios credenciados, atravs de um sis-tema nacional de calibrao. Esto apresentados neste documento princpios relevantes para assegurar a ras-treabilidade das anlises qumicas; o uso de MRC para tal propsito tem ganho importncia nas ltimas dcadas epo-der se desenvolver ainda mais quando estiverem disponveis.

4 Seleo de procedimentos de calibrao em anlise qumica

4.1 Tipos de procedimentos analticos

O primeiro passo consiste em classificar o procedimento analtico utilizado em uma das seguintes categorias:

- Tipo I

- Tipo II

- Tipo III

sendo cada uma dessas categorias associadas a:

- um princpio bsico;

- um nmero de pr-requisitos bsicos.

Quando o usurio classifica um mtodo, recomenda-se que a classificao seja feita por meio de um examedetalhado de todos os parmetros do procedimento analtico. O usurio nunca dever se satisfazer comsimplificaes que s seriam aplicveis ao princpio de deteco empregado sob condies ideais. Esta abordagemgeralmente resulta em subestimar as condies necessrias para uma calibrao confivel e na gerao de errossistemticos.

A calibrao no garante a preciso e a exatido de um mtodo (por exemplo.: a presena de interferncias prepon-derantes). A variabilidade dos fatores que o influenciam no deve causar mais do que um efeito desprezvel no sinalanaltico.

A classificao acima foi criada apenas para identificar modos relevantes de calibrao. No deve ser utilizada comouma escala de valor para os mtodos.

4.1.1 Tipo I

Este tipo de mtodo produz o resultado previsto, por meio de clculos baseados nas leis que governam os parmetrosfsicos e qumicos envolvidos, utilizando medidas obtidas durante a anlise, tais como:

- massa da amostra de ensaio, volume do reagente gasto na titulao;

- massa de precipitado, volume do produto de titulao gerado.

_________________2) Observaes:

a) As definies de MR e MRC podem ser encontradas no ABNT ISO Guia 30. Os MR podem tambm ser utilizados para validar mtodos(ver ISO Guide 33). Eles tambm podem ser utilizados para checar a deriva com o tempo e, possivelmente, corrigir derivas instrumentais.Eles tambm servem como base para escala convencional (por exemplo, ndice de octanas). Estes aspectos do uso de MR, alm dealgumas notas, no so tratados aqui, e o leitor pode encontrar a informao no ISO Guide 33. Pode-se tambm consultar documentaomais genrica, tal como o VIM (International vocabulary of basic and general terms in metrology).


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b) O qumico analtico , freqentemente, um usurio de materiais ou reagentes analticos. Estes produtos no devem ser confun-didos comMRC. Na verdade, um MRC corresponde a um lote de material identificado, do qual caractersticas certificadas foram de-terminadas comexatido otimizada e definida. Um reagente analtico caracterizado apenas por um valor nominal, determinado com uma incerteza grande. dever do usurio tomar todas as precaues para assegurar que tal reagente analtico satisfaa suas necessidades quando utilizado

4.1.2 Tipo II

Este tipo de mtodo compara o contedo na amostra a ser analisada em relao a uma srie de amostras decalibrao de contedos conhecidos, usando um sistema de deteco para o qual a resposta (idealmente linear) reconhecida na rea de trabalho pertinente (sem necessariamente ser calculvel por teoria). O valor do contedo daamostra determinado por interpolao do sinal da amostra com relao ao da curva de resposta obtida com asamostras de calibrao.

Isto implica que qualquer outra diferena na composio, forma, etc., entre a srie de calibrao e as diferentesamostras analisadas no ter efeito, ou ter um efeito desprezvel se comparada com a incerteza do sinal. Para estacondio ser satisfeita, o procedimento analtico poder incluir:

- recursos para diminuir a sensibilidade s diferenas (por exemplo, tampo espectral, tratamento de amostrasantes da anlise);

- procedimento para dar forma similar srie de calibrao e amostras:

- reduzir amostras complexas a amostras mais simples, por exemplo pela digesto cida, pela remoo dosinterferentes relevantes ou extrao seletiva de analito;

- sintetizar uma srie de calibrao mais complexa por simulao de uma matriz multielementar ou pelo usode um meio especial (por exemplo, leos).

- limitao do campo de aplicao.

4.1.3 Tipo III

Para este tipo de mtodo, a amostra a ser analisada comparada com uma srie de amostras de calibrao, usandoum sistema de deteco que deve ser reconhecidamente sensvel no somente ao contedo de elementos oumolculas a serem determinadas, mas tambm s diferenas de matriz (ou de qualquer outro tipo). Se esta influnciafor ignorada, ser gerado um erro sistemtico (bias).

Para que este tipo de mtodo seja realmente apropriado ao uso, essencial:

- identificar o(s) tipo(s) de amostras rotineiramente analisadas (tipo de matriz, tipo de estrutura, etc.) e estabelecerprocedimentos para identificar a introduo de amostras anmalas em comparao com os tipos identificados;

- compor uma srie de MRC adequados para cada tipo de amostra previamente identificada;

- avaliar se as diferenas intratipo so ou no responsveis pela gerao de bias inaceitveis na anlise.

4.2 Outros mtodos

Qualquer mtodo analtico que deixe de garantir rastreabilidade s unidades de base do SI por uma destasabordagens pode no gerar resultados com incerteza demonstrada. Mesmo que o mtodo oferea vantagensapreciveis de repetitividade e reprodutibilidade, os resultados obtidos esto sujeitos a distores por errossistemticos.

Se tal mtodo analtico for utilizado por um nico laboratrio para analisar desvios, ou para transferir informaesdentro de um crculo restrito de usurios conscientes das limitaes dos resultados, ser necessria ateno paragarantir que estes resultados no sejam apresentados ou usados como sendo exatos fora deste crculo de usurios.

aconselhvel que os avaliadores que credenciam tais mtodos tomem muito cuidado para checar se o mtodo exe-cutado de tal forma que garanta exatido apropriada, atravs de procedimentos e meios relevantes, e depreferncia que sejam amplamente reconhecidos como mtodos do estado-da-arte.

5 Procedimentos de calibrao

5.1 Mtodo tipo I

O procedimento bsico identificar toda grandeza cuja medio necessria para estabelecer o resultado analticoatravs de clculos.

recomendado que seja esboada uma lista provisria de incertezas, para se estimar a incerteza de cada grandezamedida, levando-se em considerao a incerteza requerida para a calibrao. Isto ajudar a identificar as prin-cipaisfontes de incerteza e a tomar cuidados especiais na seleo dos procedimentos de calibrao.


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Com este tipo de mtodo, os MRC so usados para validao (ver ISO guide 33). Notar que o MRC dever seranalisado supostamente como uma amostra desconhecida, sendo o resultado obtido comparado com o valorcertificado. Se um desvio anormal for observado, o laboratrio precisar identificar sua causa e corrigi-lo. No recomendado (exceto para casos muito especficos) deduzir um fator de correo para a diferena entre o valorencontrado e o valor certificado.

5.2 Mtodo tipo II

Para este tipo de mtodo, os padres de trabalho geralmente consistem em uma determinada quantidade de analitodiluda em uma quantidade maior de diluente. Estes padres so obtidos medindo-se as massas ou volumes dosdiferentes materiais puros, diludos e diluentes.

Dependendo de cada caso, a rastreabilidade metrolgica implica:

- calibrao das medies de massa, atravs da calibrao ou verificao das balanas e/ou calibrao dosistema de medio de volume;

- calibrao do sistema de medio dos parmetros de correo aplicados s medies anteriores (por exemplo,temperatura, presso, umidade relativa). Sendo as incertezas dessas grandezas geralmente de segunda ordem,com relao incerteza analtica total, freqentemente um procedimento simplificado de calibrao adequado;

- conhecimento da pureza dos materiais bsicos utilizados e suas respectivas incertezas.

Para a substncia a ser diluda, necessrio assegurar que:

- seja o composto de interesse;

- a natureza das impurezas seja identificada (por exemplo, impurezas inorgnicas em uma substncia orgnica);

- a estequiometria esteja correta.

Para os diluentes, deve-se dar ateno especial ao nvel residual de impurezas, tais como:

- a substncia a ser diluda;

- qualquer substncia que apresente resposta analtica similar;

- qualquer substncia que possa reagir com a substncia a ser diluda.

Por razes prticas ou econmicas, os laboratrios podem optar por utilizar solues-padro comerciais. Neste caso, importante assegurar que a incerteza do contedo seja conhecida, conforme requerido, e que as regras bsicasdescritas acima sejam cumpridas pelo fabricante, atestado por documentao apropriada.

Para este tipo de mtodo, os MRC so usados normalmente como meio de validao.

Os MRC so usados s vezes para preparar uma soluo de calibrao, simplesmente dissolvendo uma poro co-nhecida de MRC. Esta prtica comparvel ao uso de solues-padro comerciais e deve ser tratada como tal.

5.3 Mtodo tipo III

Uma vez que estes mtodos so sensveis a efeitos de matriz, os procedimentos de calibrao empregados deverolevar em considerao tais efeitos. O mtodo prefervel de calibrao o uso de um MRC apropriado. A escolha doMRC a ser usado tem, portanto, que satisfazer dois tipos de condies necessrias:

- que a propriedade certificada seja conhecida com suficiente confiabilidade;

- que a matriz do padro seja suficientemente similar das amostras analisadas, e que as diferenas existentesno sejam responsveis por gerar bias nos resultados, incompatvel com a incerteza requerida para a calibrao.

A seleo de um MRC adequado visa alcanar a melhor combinao possvel entre estes dois tipos de necessidades.

O MRC deve ser inicialmente definido sob a forma de uma especificao provisria; os pontos a serem consideradosincluem:

- Quais so os elementos cujas concentraes precisam ser conhecidas para permitir a calibrao? Em qual faixade concentrao? Com qual incerteza? Para qual tamanho de amostra?

- Qual deveria ser o tipo de matriz: tipo de material e componentes principais (que poderiam ter uma influnciaqu-mica ou fsica na resposta do equipamento)?


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- Que outras caractersticas ou propriedades das amostras e dos padres deveriam ser similares para evitar a ge-rao de bias nas respostas do equipamento? Por exemplo, forma, viscosidade, distribuio do tamanho de par-tculas, estrutura metalrgica, etc.

5.4 Comentrios gerais

A calibrao uma parte integrante da anlise e seu custo uma parte integrante do custo da anlise. Ela deve serplanejada e disponibilizada, especialmente se envolver aquisio de MRC ou desenvolvimento de MR internos.Subestimar custos no justifica um procedimento de calibrao inadequado.

A calibrao de anlises qumicas deve atender a um nmero de requisitos essenciais, tais como aqueles es-pecificados adiante neste Guia. O atendimento a tais requisitos pode envolver diferentes formas em camposdiferentes. Estas recomendaes gerais no so condies suficientes para garantir qualidade em calibrao.Portanto, cada usurio precisa indicar:

- suas condies especficas adicionais;

- qualquer exceo s regras gerais.

Em qualquer circunstncia, o usurio dever identificar e analisar sua necessidade nos diferentes aspectos, delinean-do e implementando uma resposta para cada caso.

Uma anlise exata depende no somente das qualidades metrolgicas da calibrao, mas tambm de outros fatores,incluindo erros aleatrios e sistemticos que ocorrem durante a anlise.

6 Seleo dos MRC

O primeiro passo na seleo a comparao da especificao desejada com as listas de MRC disponveis nomercado internacional. Recomenda-se que o laboratrio consulte:

- os catlogos de diferentes fornecedores;

- o banco de dados COMAR3);

- quando disponveis, publicaes ou recomendaes que examinem as melhores opes de MRC em um campoespecfico;

- as recomendaes do ISO Guide 34.

O laboratrio deve garantir que os MRC previamente selecionados:

- sejam efetivamente certificados para o elemento de interesse e que o valor no seja meramente indicativo (ver ocertificado);

- apresentem o procedimento de certificao com um nvel de confiabilidade metrolgica apropriado (ver ISOGuide 35) e que estejam suficientemente documentados (ver ABNT ISO Guia 31). Qualquer rastreabilidadedefinida apenas por princpio, mas sem a avaliao da incerteza, no constitui uma rastreabilidadeapropriadamente demonstrada.

Com relao similaridade da matriz, o laboratrio deve avaliar o fato de que nem sempre possvel, econmica etecnicamente, obter uma concordncia perfeita entre MRC e amostras. Deve-se avaliar se a similaridade aceitvel e,caso no o seja, todo o procedimento analtico deve ser reconsiderado.

O uso de um MRC disponvel no mercado normalmente capaz de assegurar:

- melhor garantia de exatido;

- melhor relao custo/benefcio.

O laboratrio que decidir no utilizar os MRC disponveis deve justificar as razes de sua deciso nos seus proce-dimentos.

7 Uso de MR internos (in house)

Caso o mercado no oferea um MRC que atenda s necessidades identificadas pelo laboratrio, este podedesenvolver seu prprio MR interno. Como isto usualmente significa uma operao longa e onerosa, envolvendo o usode experincia e recursos especiais, aconselhvel que o laboratrio explore primeiramente as seguintes pos-sibilidades:

- contatar o(s) produtor(es) de MRC capaz(es) de desenvolver o novo MR. Uma solicitao para um novo MRC,para o qual o mercado potencial no tenha demanda suficiente, normalmente no ser considerada;


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- contatar grupos de usurios com a mesma necessidade e tentar montar um projeto de parceria, se possvel coma assistncia de um laboratrio nacional responsvel por MRC.

A preparao e o uso de um MR interno deve oferecer garantias e evidncias documentadas da rastreabilidade me-trolgica. Um nvel de exatido menor do que de um MRC justificvel pela melhor adequao ao uso ou impostopela ausncia do MRC.

___________________3) Nota da edio brasileira: COMAR - International Data Bank for Certified Reference Materials (http://www.nist.gov/srd).

Um MR interno dever ser preparado atravs de um procedimento que garanta:

- disponibilidade suficiente por vrios anos;

- estabilidade e homogeneidade demonstradas;

- anlise de certificao interna que demonstre e assegure a rastreabilidade e ausncia de bias que possam ter umefeito adverso nas incertezas requeridas para a calibrao;

- incerteza quantificada que atenda incerteza requerida pela calibrao; para a caracterizao de um MR interno,este requisito usualmente vincula-se aplicao dos mtodos tipo I ou tipo II, preferencialmente validados pelouso de MRC.

Em alguns casos, um MR interno desenvolvido para ajudar a preservar um MRC muito caro. O MR interno poderser calibrado (atravs de um conjunto de MRC similares) usando um mtodo tipo III. Como este novo vnculo iraumentar a incerteza do MR de trabalho; o uso de tais MR deve ser cuidadosamente avaliado.

Os MR internos nunca devero ser amostras nas quais o valor de referncia usado no seja conhecido atravs de umprocedimento com rastreabilidade demonstrada, com incerteza definida e suficiente. Se o desenvolvimento de um MRinterno, necessrio para calibrar adequadamente um mtodo, no tcnica ou econom icam ente vivel, ousurio dever reconsiderar a escolha do mtodo e/ou procedimento, e utilizar um que no demande o MRCindisponvel.

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BIBLIOGRAFIA

[1] Quantifying Uncertainty in Analytical Measurements, EURACHEM, First edition 1995.

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