Implementación del método EPA 8270D para el análisis de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs), en matrices de aguas - Altamirano Pizarro, Pedro Cesar (2020)
El análisis de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) en matrices de aguas, que para efectos de la implementación del método EPA 8270 D Rev 4 han sido agrupados como aguas de uso y consumo humano, aguas naturales y aguas residuales, se realiza aplicando la técnica de cromatografía de gases acoplado al detector de Masas. El límite de detección, precisión, veracidad (exactitud), linealidad y rango de trabajo e incertidumbre son los parámetros estadísticos evaluados para el analito Naftaleno y en la que participaron tres analistas en la implementación del método EPA 8270 D Rev 4. Los hidrocarburos restantes están referidos en un cuadro aparte. En una serie de siete repeticiones y con el concurso de los tres analistas, se determinó el valor del límite de detección y de cuantificación al 99% de confianza. Estos fueron 0.00003 y 0.00009 mg/L. La consistencia de los datos se demuestra mediante las pruebas de Mandel, Cochran y Grubbs cuando, los analistas, realizan corridas con agua de uso y consumo humano, agua natural y agua residual; para tres niveles de concentración o valor teórico del fortificado para cada nivel: 0.00016; 0.00080 y 0.00700 mg/L, respectivamente. Una precisión al 95% de confianza demuestra que los resultados de los datos evaluados son consistentes. Al evaluar la normalidad de los datos, para cada nivel, aplicando la prueba de Anderson Darling al 95% de confianza (p value mayores a 0.05), los valores obtenidos fueron 0.273, 0.344 y 0.218. Como son mayores de 0.05, se demuestra que los datos siguen una tendencia normal. La precisión entre analistas, para los tres niveles de concentración evaluados, se mide al aplicar las pruebas estadísticas de Barlett o de homogeneidad de varianzas y medias de un factor o ANOVA. Los valores de 0.403; 0.709 y 0.765, fueron obtenidos para la primera prueba y de, 0.824, 0.709 y 0.848 para el ANOVA. Con los resultados, obtenidos por los tres analistas, se comprueba la existencia de homogeneidad de las varianzas y las medias. Las repeticiones de cada analista, con el valor teórico del fortificado para cada nivel, sirvieron para evaluar la veracidad mediante la prueba t de una muestra. Los valores de 0.217; 0.541 y 0.885, para el primer nivel, de 0.932; 0.703 y 0.287, para el segundo nivel, y de 0.683; 0.954 y 0.382, para el tercer nivel, muestran que los datos son veraces. Para conocer el rango de la curva de calibración obtenida, se determinó su coeficiente de correlación. La relación es lineal porque el valor de 0.9997 para R2 es mayor que 0.99. Los valores de 0.296 y 0.290, mayores que 0.05, fueron obtenidos al evaluar los valores de p y con ellos se determinaron su grado de correlación, que fue de 2.419. Como este valor es mayor que 0, muestra un buen grado de correlación entre las variables y al proveer, el análisis de residuales, un valor para p de 0.810, lo cual demuestra la homeocedasticidad e independencia de los datos. De ahí que el modelo de Horwitz se valida, porque al graficar los residuos se demuestra la ausencia de tendencia en la gráfica. Para evaluar el rango de trabajo de la muestra se preparó como prototipo un compósito cuya concentración de 0.00800 mg/L, es el valor máximo que puede cuantificar la curva en lo que a la muestra se refiere y para su validación, a este nivel, los analistas corrieron 10 repeticiones. Al realizar las pruebas de normalidad, se obtuvo un valor de 0.121 para p, la precisión de Barlett reporta 0.664 como valor de p y este valor para ANOVA de un factor fue 0.892. El rango quedó validado al obtener, para la veracidad, valores de p de 0.325; 0.426 y 0.560, respectivamente. Para estimar la incertidumbre de las muestras a tres niveles se establecieron los factores que sobre ella influyen: sesgo, analistas, concentración de la curva de calibración del equipo, volumen de concentrado de la muestra y volumen de muestra utilizada en el análisis. A continuación, y utilizando la ley de propagación de incertidumbres, se estimó la incertidumbre combinada. Los valores obtenidos al estimar la incertidumbre expandida son: 0.00016 ± 0.0006, para el agua de uso y consumo humano, 0.00080 ± 0.0009, para el agua natural, 0.00700 ± 0.00063, para el agua residual.