edición 23

Edición 23

Homogeneidad y estabilidad de muestras por NIR

Nomenclatura para tecnología de dispersiones

La incertidumbre de la guía GUM

Razones por las cuales deberíaemplearse un laboratorio acreditado

ISSN

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Resumen: Se presentan detalles de los procedimientos para la determinación de homogeneidad y estabilidad de lotes de productos en determinaciones multivariables por cercano infrarrojo, con especial aplicación en alimentos. También se presenta un procedimiento para la realización de curvas de calibración NIR por adiciones parciales.

Homogeneidad y estabilidad de muestras por NIRYolby Milena Rodríguez A., Mol Labs Química UN: Especialista C y T Alimentos UN.

1. Introducción

Verificar la homogeneidad y la estabilidad de las muestras son condiciones mínimas para la ejecución de ensayos de aptitud [1]. Ambos parámetros se estiman mediante análisis estadístico de las medidas de unos analitos seleccionados, que suelen ser aquellos para los cuales se prevé mayor inestabilidad.

La homogeneidad se verifica demostrando que los contenidos de analito en muestras representativas de la población no presentan diferencias estadísticas significativas. Los contenidos de analito se miden por duplicado, en condiciones de repetibilidad (el mismo día) sobre al menos diez muestras tomadas al azar de un lote preparado. Sobre los datos se aplica la prueba de la norma ISO 13528:2005 Anexo B [2].

La estabilidad se verifica demostrando que los contenidos de analito en muestras representativas de la población no presentan diferencias estadísticas entre un antes y un después. En este caso, una simulación de transporte en condiciones de cambios de temperatura por pisos térmicos y una prueba de envejecimiento acelerado en cámara de humedad y temperatura controladas. Los contenidos de analito se miden por duplicado, en condiciones de repetibilidad, sobre tres muestras [2].

Las características más relevantes de las medidas NIR son, baja incertidumbre y rapidez en la obtención del resultado, ambas debido a la baja o nula manipulación de la muestra. Las dificultades de la técnica están relacionadas con una limitada exactitud en las determinaciones que implica medidas por otras técnicas para asegurar la trazabilidad de los resultados [3].

En este artículo se presentan los procedimientos desarrollados por Mol Labs para la estimación de homogeneidad y estabilidad de muestras destinadas a ejercicios interlaboratorios, que pueden ser extendidos a otros campos de aplicación.

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2. Materiales y procedimientos

Se utilizó el material de referencia de Harina de trigo Mol Labs IA1211, de diciembre de 2011, con vigencia hasta marzo de 2013; el material de referencia de Concentrado para perros Mol Labs IA0911 de septiembre de 2011, con vigencia hasta marzo de 2013 que fueron adicionados con EDTA sal disódica dihidratada, Grado USP Lote 10.09.11 con fecha de vencimiento de 11. 09.15. Pureza: 99,68 %.

Las muestras y el adicionado fueron pesados en una balanza analítica Mettler Toledo AG204DR calibrada por Vansolix con masas patrón con clase de exactitud E2 y verificada al día con masas patrón con clase de exactitud E2 de 0,2 g, 2,0 g y 20 g. Para las medidas se utilizó un espectrómetro infrarrojo cercano (NIR) de marca SpectraAlyzer Zeutec, equipado con 19 filtros que abarcan las principales combinaciones de longitudes de onda entre 1445 y 2348 nm. Para su verificación analítica se utilizaron los materiales de referencia originales (sin adicionar). Para las pruebas de estabilidad con envejecimiento acelerado seutilizó una cámara de estabilidad ADE995, calibrada por American Farmagrup S.A.S. y un refrigerador normal, verificado para temperatura a 4°C.

Para la validación de los métodos en rangos razonables se construye una recta, mediante la adición de EDTA a muestras del material de referencia, para alterar, de manera controlada, su contenido de nitrógeno y el consecuente estimado del contenido de proteína. Mientras la cantidad de proteína aumenta, las proporciones de los otros analitos disminuyen. Esta es la clave para utilizar las propiedades de respuesta multivariable de la técnica, que requiere variaciones en el contenido de los componentes para que sus modelos matemáticos tomen validez.

Se obtienen espectros como el de la figura 1, que aumentan su amplitud en unos picos mientras la disminuyen en otros.

Para los interlaboratorios se produjeron lotes de 100 unidades por 250 g de muestras de harina de trigo y de concentrado para perros, envasados en frascos de polietileno. Para las pruebas se seleccionaron muestras al azar (de Excel), diez para homogeneidad, medidas tres días después de la producción del lote, tres para estabilidad para vida de anaquel 48h, en la cámara y tres para la simulación de transporte por pisos térmicos (Colombia), simulado por cambios de temperaturas entre 4°C y 40°C, cada hora, por 8h. Para los análisis, las muestras de concentrado fueron molidas, hasta paso total por un tamiz malla 20.

Figura 1. Espectro NIR de harina de trigo para diferentes adiciones de EDTA

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3. Tratamiento estadístico

3.1. Homogeneidad: Las muestras y sus duplicados se midieron en orden aleatorio (de Excel), bajo condiciones de repetibilidad (mismo día y analista). Se considera lote homogéneo cuando la desviación estándar entre muestras es menor que 0,3 de la desviación estándar robusta esperada para el ensayo aptitud. (la desviación estándar entre muestras no debe contribuir en más del 10% del total de la desviación estándar del ensayo).

3.2. Estabilidad: De nuevo las muestras y sus duplicados se midieron en orden aleatorio (de Excel). Se considera estable el lote cuando la diferencia de los promedios de los resultados obtenidos de las pruebas de homogeneidad y los de estabilidad es menor que 0,3 de la desviación estándar robusta esperada para el ensayo de aptitud. El tratamiento es el mismo para la prueba de transporte.

4. Resultados

Las figuras 4.1 y 4.2 contienen los gráficos de residuales (diferencias respecto del promedio) de los datos obtenidos. Los resultados de las pruebas estadísticas indican lotes de muestras homogéneos y estables. Los resultados de análisis para harina de trigo fueron: proteína 13,7 con desviación estándar de 0,1 g/100g BS; humedad 12,33 con desviación estándar de 0,06 %; grasa: 1,03 con desviación estándar de 0,01 g/100g BS y cenizas: 0,732 con desviación estándar de 0,002 g/100g BS. Para el concentrado fueronproteína 11,9 con desviación estándar de 0,2 g/100g; humedad 6,49 con desviación estándar de 0,08 %; grasa: 11,9 con desviación estándar de 0,2 g/100g y cenizas: 4,22 con desviación estándar de 0,08 g/100g.

Figura 4.1 Gráficos de residuales para mensurandos en harina de trigo, agrupados de izquierda a derecha como datos obtenidos en las pruebas de homogeneidad, estabilidad y transporte.

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Figura 4.2 Gráficos de residuales para mensurandos en alimento para perros, agrupados de izquierda a derecha como datos obtenidos en las pruebas de homogeneidad, estabilidad y transporte

5. Conclusiones

Mol Labs ha implementado el procedimiento de la norma DIN ISO 13528:2005 para la determinación de homogeneidad y estabilidad de lotes de productos destinados a ensayos de aptitud, que puede ser extendido en su aplicación a diversos tipos de alimentos y a diversas técnicas de análisis.

También ha desarrollado un procedimiento que puede denominarse de adición parcial estándar, para extender el rango de utilidad de un material de referencia o muestra de control en la calibración de varios analitos para la técnica de NIR multivariante. El procedimiento permite el control de calidad de medidas con base en una muestra de control, y para medidas de muestras diferentes a las de control de producción, con muestras “ajenas”, el procedimiento propone que estas adiciones parciales estándar permiten obtener resultados con buena exactitud, bajo sesgo, sin afectar demasiado la característica velocidad de análisis y relación costo/beneficio propios de la técnica.

6. Referencias

[1] NTC ISO/IEC 17043:2010. Requisitos generales para los ensayos de aptitud.

[2] DIN ISO 13528:2005 Statistical methods for use in proficiency testing by interlaboratory comparisons.

[3] M. Blanco, I. Villarroya. “NIR spectroscopy: a rapid-response analytical tool”. Trends in analytical chemistry, vol. 21, no. 4, 2002.

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A falta de vocabulario acordado en español para los sistemas dispersos, es buena aproximación tomar como referencia los documentos de IUPAC y NIST (1 y 2). La traducción libre del vocabulario permite introducir los conceptos fundamentales, por lo que el texto ha sido redactado al efecto.

1. Descripción física de sistemas dispersos

Una dispersión es un sistema de fases, de apariencia sensorial homogénea, en el cual existen al menos una Fase dispersa, de discontinuidades (partículas, gotitas o burbujas), que se encuentra en el seno de una Fase continúa de diferente composición o estado. Las dispersiones suceden en los tres estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso) y sus límites suelen estar en el tamaño de las partículas. Conviene decir que los nuevos materiales tienden a ser dispersiones de partículas varias en fases que también pueden ser varias.

En las mezclas de gases no suceden fases diferenciadas, de manera que no existen dispersiones gas/gas. En un aerosol, el gas es la fase que transporta gotitas de líquido; los humos suelen transportar también partículas sólidas.

En una espuma el líquido es la fase que contiene el gas en forma de burbujas, las emulsiones son de dos fases líquidas, cuando la fase acuosa transporta gotitas de aceite la emulsión es o/w; sí la fase orgánica transporta gotitas acuosas, la emulsión es w/o (oil and water). En una suspensión el líquido contiene partículas sólidas, pero cuando la concentración de partículas sólidas es alta es un lodo (slurry).

Un sólido con celdas de gas es una espuma sólida, pero los líquidos y gases también se dispersan en el seno de sólidos por absorción o en su superficie, por adsorción, aunque estos dos casos no parecen ser considerados como dispersiones. Las dispersiones sólido/sólido toman el nombre de composites, porque con ese nombre se conocen ese tipo de dispersiones en nuevas tecnologías de fibras y plástico pero, por ejemplo el concreto, o una roca, son más bien un material sólido compuesto.

Las diferentes dispersiones están entre las llamadas, por farmacéuticos y cosmetólogos, Formas de presentación de productos, y entre ellas están muchos semisólidos como cremas, ungüentos etc., según USP.

La naturaleza y propiedades de una dispersión sintética dependen de su composición, pero la estabilidad de las partículas suspendidas depende primero de la reducción de las partículas hasta el tamaño en que pueden

permanecer en suspensión, que corresponde a aquel en el cual la relación entre el área superficial de la partícula y su volumen tiende al máximo.

Nomenclatura para tecnología de dispersionesCamilo D Aleman, Químico UN, Dr IQ UCM, Mol Labs

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En la región espacial no homogénea situada entre las fases en contacto, las propiedades fisico-químicas son significativamente diferentes a, pero relacionadas con, las propiedades de cada una de las dos fases. Cambian a cada lado en dirección perpendicular a la superficie, composición, densidad de carga, densidad molecular, orientación o conformación. Una, varias o todas juntas, según el caso.

2. Estados de subdivisión (fase dispersa)

El tamaño de la partícula es de mayor importancia en las propiedades resultantes de las diferentes dispersiones, de menor a mayor se definen así: Nanofase (nanocoloide): partículas con dimensiones menores a 100 nm; Coloide: partículas que, al menos en una dimensión, tienen tamaños entre 0,1µm y 1 mm; Ultrafino: partículas que, en cualquier dirección, tienen tamaños entre 1 y 10 mm: Fino: partículas que, en cualquier dirección, tienen tamaño entre 10mm y 37 mm y Grueso: partículas que, en cualquier dirección, son mayores a 37 mm.

Los materiales dispersos tiene características generales definidas así: una Partícula es una unidad de fase dispersa, y una Partícula primaria es la más pequeña subdivisión de fase dispersa identificable en un sistema particulado, esto es, compuesto de distintas partículas (distintas en tamaño y/o composición). Un material puede entonces ser bien disperso cuando es estable por haber alcanzado el tamaño mínimo de partícula. (un término exigente ¡!), Monodisperso: cuando las partículas son de tamaño cercano (no mínimo) esto es, tienen una distribución unimodal alrededor del valor promedio, para ser precisos, 90% de la población dentro de 1,645 s, desviación estándar de la distribución. Heterodisperso: cuando aparece más de una distribución discreta de tamaños: bi o trimodal etc y Polidisperso cuando los tamaños de partícula son variados, es decir, cuando no cumple la condición de monodisperso.

Una dispersión es un sistema de fases con apariencia sensorial homogénea por contraste con uno que contiene varias fases claramente visibles. Los sistemas dispersos suelen derivar hacia fases diferenciadas en razón a que las partículas similares tienden a la agregación, proceso por el cual unas partículas se integran en una masa o cluster. La estructura resultante es denominada agregado.

3. Estabilidad

En lenguaje termodinámico las fases diferenciadas son estables, no derivan a otra cosa, mientras que las dispersiones son inestables. La estabilidad de la dispersión se mide con el tiempo transcurrido en esa deriva. Una dispersión/suspensión estable es la que no presenta agregación significativa en un transcurso de tiempo definido. Por contraste, en una suspensión inestable sucede agregación significativa en el mismo transcurso de tiempo. La agregación sucede a una velocidad que depende de la energía de activación del proceso.

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Para conseguir la estabilidad, cada dispersión debe acercarse a su propio tamaño mínimo de partícula, para el cual se conjugan unos mecanismos de estabilización que extienden el tiempo durante el cual la partícula permanece como primaria. La Estabilidad cinética se hace evidente cuando la velocidad de separación es muy lenta, sin embargo, es una resultante de varios fenómenos particulares. De cualquier manera, a mayor concentración de fase dispersa, menor estabilidad (en todos los casos).

Por el mecanismo de Estabilidad coloidal, un coloide tiende a permanecer en dispersión debido, al menos en parte, a su tamaño: las partículas son tan pequeñas que la energía térmica las mantiene en movimiento Browniano que impide la separación. La Estabilización electrostática es un mecanismo por el cual la agregación es inhibida por la presencia de cargas electrostáticas en la superficie de la partícula, enfrentadas a cargas contrarias en la fase continua. La energía del condensador resultante mantiene a la partícula en suspensión. En la Estabilización estérica: la agregación es inhibida por la presencia de una capa de polímero firmemente adsorbido sobre las partículas y la Estabilización electroestérica en una combinación de las dos anteriores que usualmente está asociado a la adsorción de polielectrolitos sobre la superficie de la partícula.

En resumen, la estabilidad de las dispersiones es el producto de varios fenómenos naturales conjugados, cada uno de los cuales puede resultar predominante en algún caso particular.

4. La dispersión

La naturaleza y propiedades de una dispersión dependen de la composición de las fases, pero sobre todo, de una adecuada mecanización. Sin embargo, es poco usual que la mecanización conduzca a partículas del tamaño mínimo necesario para que ellas sean estables por su movimiento Browniano, de manera que existen diferentes aditivos que pueden contribuir a conseguir dispersiones estables aún cuando la mecanización no sea óptima.

Entre los más utilizados están los surfactantes, moléculas de anfifilos, con un extremo hidrófilo y el otro lipófilo, que en concentración suficiente (pero baja), tienden a asociarse en micelas de tamaño coloidal. Las micelas presentan un exterior afín a la fase continua pero en su interior son afines a otra fase, de manera que tienden a empaquetar partículas de esa otra fase, así, la importancia y utilidad de las micelas es que transportan materiales. Suelen ser aún más efectivas la mezclas de surfactantes (los hay de diferentes tipos) y aún puede incrementarse el poder de estos por adición de dispersantes polielectrolítos o polímeros, según sea el caso.

Las dispersiones son estables mientras encuentran su estabilidad cinética por efectos o fenómenos de superficie, composición, densidad de carga, densidad molecular, orientación o conformación. Una, varias o todas juntas. Algunos aditivos tienen usos particulares que previenen la agregación y/o facilitan la dispersión estable de las partículas. Los nombres parecen suficiente definición para reaglomeración / deaglomerante, antiespumante, defloculación / defloculador. La peptización es un caso de reversión de la aglomeración por la adición de ácido o álcali fuerte.

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5. Procesos de asociación

Como se ha dicho, la desestabilización de las dispersiones conduce a la separación en fases bien diferenciadas. En general el resultado es de Sedimentación,separaciónhacia el fondo, o cremado, hacia la superficie, de las partículas, por influencia de la gravedad. Cuando conviene, se puede medir el Volumen de sedimentación y se asume que es producto de la fuerza de la gravedad. Si ha sido obtenido por aplicación de un campo centrífugo, debe documentanse la fortaleza de ese campo.

La Agregación puede suceder por diferentes mecanismos y hacia agregados con distintas apariencias: la Aglomeración sucede por la acción de fuerzas físicas (atracciones electrostáticas o fuerzas de Van der Walls), la estructura resultante es denominada aglomerado. La Coagulación es inducida por la adición de un electrolito, la estructura resultante es denominada coágulo, una masa de apariencia viscosa que flota en el seno de la fase continua; el electrolito adicionado es denominado coagulante. La Floculación puede ser inducida mediante especies poliméricas que pueden hacer parte o no, del floc resultante. El floc es una masa suspendida de estructura suelta y baja densidad que suele sedimentar al agitar el sistema, el polímero adicionado se denomina floculante y la estructura resultante es un floc. La Gelación o gelificación: es la formación de un gel que resulta del entrecruzamiento de enlaces entre polímeros y/o partículas. El gel tiene apariencia semisólida y usualmente requiere de la adición o presencia del polímero. Al separar un gel de su fase contínua puede suceder un rompimiento espontáneo del gel, con exudación de líquido, en un fenómeno denominado Syneresis.

Son casos particularesde asociación la Coacervación, que sucede cuando las partículas de una suspensión coloidal son empaquetados por la fase contínua, de manera que una pequeña porción de esa fase continua hace parte integral del coacervato que se separa del resto de la fase continua. Y la fusión, que es el proceso de formación de nuevas moléculas por reacción química de alta energía, enlaces covalentes por ejemplo. En este caso se produce un agregado duro que no puede ser redispersado por agitación o por tratamientos químicos suaves.

1. IUPAC: PAC, 1972, 31, 577. Manual of Symbols and Terminology for Physicochemical Quantities and Units, Appendix II: Definitions, Terminology and Symbols in Colloid and Surface Chemistry. En linea a febrero de 2013. Los terminos pueden ser consultados también en el Goldbook IUPAC

2. NIST: “The Use of Nomenclature in Dispersion Science and Technology” 2001. NIST Recommended Practice Guide, Special Publication 960-3. En linea, a febero de 2013.

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PróximosInterlaboratorios2013

MarzoAgua Residual Muestra: 06 marzo Aluminio, arsénico, cadmio, cobre, cromo total,

plomo, zinc, magnesioIG0213 Informe: 05 abril

Mermelada Muestra: 12 marzo Acidez, ceniza, pH, sólidos totales, sólidos solubles, azúcares reductores

IA0313 Informe:29 abrilAbril

Aceite Muestra: 3 abril Índice de peróxidos, índice de saponificación, índice de yodo, FAMES, densidad, acidez

IA0413 Informe: 6 mayo

Agua Potable Muestra: 10 abrilNitrato, amonio, ortofosfato, dureza total, sulfato, pHIG0913 Informe: 31 mayo

MayoIntralaboratorio Muestra: 02 mayo Amonio, sulfatos, cloruros, hierro,

dureza total, nitrato, magnesio disuelto, calcio disueltoAgua Potable Informe: 07 junio

IG0313

Ron Muestra: 9 mayo Grado alcoholimétrico, extracto seco total, acidez total, acidez volátil, aldehídos, esteres, metanol, furfuralIA0513 Informe: 21 junio

Suelo Muestra: 16 mayo Bromuro, cloruro, nitrato como N, sulfato, nitrito + nitrato como N, ortofosfato como P,IO0213 Informe: 14 junio

Agua Residual Muestra: 28 mayo Aluminio, arsénico, berilio, cadmio, cromo total, Cobalto

IG1013 Informe: 21 junio

JunioLeche Muestra:5 junio Acidez, pH, lactosa, extracto seco

desengrasado, extracto seco total, índice crioscópico, grasa, proteína total

IA0613 Informe:5 julio

Queso Muestra: 12 junioHumedad, cenizas, grasa, proteína, acidez, cloruros totales, pHIA0713 Informe:02 agosto

Agua Residual Muestra: 19 junioDBO(5), DQO, grasas y aceites, tensoactivos, nitrógeno totalIG0413 Informe: 09 agosto

Etanol combustible Muestra: 25 junio Acidez, conductividad, densidad, material no volátil, % de etanolIO0313 Informe: 16 agosto

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La versión 2008 de la guía para la expresión de la incertidumbre GUM, que acepta ligeras correcciones respecto de la versión de 1995, es consistente en su afinidad hacia medidas físicas y hacia la metrología científica, o de instituciones de alto nivel jerárquico en las mediciones, como los institutos nacionales. La metrología química, de tipo legal, que se utiliza para la toma de decisiones en la industria manufacturera, no parece ser una preocupación de las instituciones reguladoras (BIPM, JGCM).

Con el propósito de intentar que las estimaciones de la incertidumbre ganen valor de utilidad para los laboratorios químicos, a continuación se presentan algunos numerales de la guía en su traducción oficial del Centro Español de metrología [1]. Comentarios o apartes ajenos al GUM, en itálicas.

3.3 Incertidumbre

3.3.1 La incertidumbre del resultado de una medición refleja la imposibilidad de conocer exactamente el valor del mensurando. El resultado de una medición tras la corrección de los efectos sistemáticos identificados es aún una estimación del valor del mensurando, dada la incertidumbre debida a los efectos aleatorios y a la corrección imperfecta del resultado por efectos sistemáticos.

El VIM [2] define la incertidumbre de medición como un “parámetro no negativo que caracteriza la dispersión de los valores atribuidos a un mensurando, a partir de la información que se utiliza”, y ofrece dos alternativas para estimarlo: tipo A, de carácter estadístico ligado a las condiciones experimentales (repetibilidad, precisión intermedia, reproducibilidad) y, tipo B que en general emplea los aportes individuales de incertidumbre (patrones, instrumentos, material de laboratorio, etc..) es decir, utiliza cálculos matemáticos que no requieren de medidas experimentales.

3.3.2 En la práctica existen numerosas fuentes posibles de incertidumbre en una medición, entre ellas: (se enumeran 9 componentes). Estas fuentes no son necesariamente independientes, y algunas de ellas, pueden contribuir en otras. Por supuesto, un efecto sistemático no identificado no puede ser tenido en cuenta en la evaluación de la incertidumbre del resultado de una medición, aunque contribuirá a su error.

3.3.4 El propósito de la clasificación en Tipo A y Tipo B es indicar las dos formas diferentes de evaluar las componentes de incertidumbre, a efectos únicamente de su análisis; la clasificación no trata de indicar que exista alguna diferencia de naturaleza entre las componentes resultantes de ambos tipos de evaluación. Los dos tipos de evaluación se basan en distribuciones de probabilidad, y las componentes resultantes tanto de uno como del otro tipo de evaluación se cuantifican mediante varianzas o desviaciones típicas.

Existen parágrafos hasta el 3.3.7, con descripciones de los cálculos tipo A y tipo B.

3.4 Consideraciones prácticas

3.4.1 Si se hacen variar todas las magnitudes de las que depende el resultado de una medición, su incertidumbre puede evaluarse por métodos estadísticos.

La incertidumbre de la guía GUM

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En la práctica, sin embargo, esto no es posible, por limitaciones de tiempo y de recursos; por ello, la incertidumbre de un resultado de medida habitualmente se evalúa acudiendo a un modelo matemático de la medición, y a la ley de propagación de la incertidumbre. En la presente Guía está implícita la hipótesis de que a toda medición puede hacérsele corresponder un modelo matemático, hasta el grado impuesto por la exactitud requerida en la medición. Una consideración práctica obvia es que si mediante la ley de propagación de la incertidumbre, aplicada como combinación de componentes de incertidumbre (Tipo B), no se consigue una evaluación rápida y satisfactoria de la incertidumbre, la evaluación por métodos estadísticos (Tipo A) puede cumplir esas condiciones y, además, debe resultar más confiable.

3.4.2 Dado que el modelo matemático puede ser incompleto, deben hacerse variar de forma práctica, hasta el grado máximo posible, todas las magnitudes relevantes, con objeto de que la evaluación de la incertidumbre esté basada tanto como sea posible en los datos observados. Cuando sea factible, la utilización de modelos empíricos de la medición, basados en datos cuantitativos observados durante un largo plazo, así como el uso de normativas de verificación y gráficos de control que indiquen que la medición está bajo control estadístico, debe ser parte del esfuerzo para obtener evaluaciones fiables de la incertidumbre. El modelo matemático debe revisarse cuando los datos obtenidos, incluyendo aquí los resultados de determinaciones independientes del mismo mensurando, demuestren que el modelo es incompleto. Un ensayo bien concebido puede facilitar en gran medida la consecución de evaluaciones fiables de la incertidumbre, siendo esta una parte importante del arte de la medición. Bien! Simples “gráficos de control que indiquen que la medición está bajo control estadístico” pueden aceptarse como “evaluaciones fiables de la incertidumbre”. Mucho más fáciles de hacer que los inciertos cálculos y ¡mas confiables!.

3.4.3 Con el fin de decidir si un sistema de medida funciona correctamente, a menudo se compara la variabilidad observada experimentalmente de sus valores de salida, caracterizada por su desviación típica, con la desviación típica esperada, obtenida mediante combinación de las distintas componentes de incertidumbre que caracterizan la medición. En tales casos, solamente deben considerarse aquellas componentes (hayan sido obtenidas por evaluación Tipo A o Tipo B) que puedan contribuir a la variabilidad observada experimentalmente, de los valores de salida. Seguro que habrá casos en los cuales los datos estadísticos verifican el cálculo de la incertidumbre. Pero por el efecto de los componentes no identificados, una buena mayoría de los cálculos no corresponderán con las estimaciones estadísticas. Como decir que existe la Ley de los gases ideales, pero no hay gases que la cumplan.

3.4.4 En algunos casos, la incertidumbre de la corrección de un efecto sistemático no necesita ser incluida en la evaluación de la incertidumbre del resultado de medida. A pesar de haber realizado la evaluación de dicha incertidumbre, ésta puede despreciarse si su contribución a la incertidumbre típica combinada del resultado de medida es insignificante. Incluso la propia corrección puede ser ignorada, si el valor relativo de ésta con respecto a la incertidumbre típica combinada, es también despreciable.

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3.4.5 y 3.4.6…

3.4.7 Equivocaciones a la hora de registrar o analizar los datos observados pueden dar lugar a errores significativos y desconocidos en el resultado de una medición. Los errores de bulto pueden detectarse fácilmente tras revisar los datos tomados; los pequeños pueden quedar enmascarados, o parecer incluso variaciones aleatorias. La estimación de la incertidumbre no se ocupa de tales errores. O sea que todo funciona bien sí no nos equivocamos…

3.4.8 Aunque la presente Guía proporciona un marco de actuación para la evaluación de la incertidumbre, éste no puede nunca sustituir a la reflexión crítica, la honradez intelectual y la competencia profesional. La evaluación de la incertidumbre no es ni una tarea rutinaria ni algo puramente matemático; depende del conocimiento detallado de la naturaleza del mensurando y de la medición. La calidad y utilidad de la incertidumbre asociada al resultado de una medición dependen en último término del entendimiento, análisis crítico e integridad de aquellos que contribuyen a su evaluación.

Queda por decir que la estimación estadística de la incertidumbre requiere de un “buen” número de datos, pero que ese número no tiene que ser demasiado grande: la desviación estándar tiene una tendencia asintótica más bien rápida, que en general llega a su límite práctico con algo más de ocho datos. Un laboratorio que ha de certificar su precisión intermedia con tres analistas y dos muestras en dos días diferentes, tendrá doce datos iniciales para la estimación. Además, tres analistas certificados!.(Está claro que antes será necesario verificar el método –repetibilidad- y entrenar a los analistas).

Para finalizar:4.2.8. NOTA En los niveles inferiores de la cadena de calibración, en los que se supone frecuentemente que los patrones de referencia son conocidos con exactitud, por haber sido calibrados en un laboratorio nacional o primario, la incertidumbre de un resultado de calibración puede ser una simple incertidumbre típica tipo A, evaluada mediante la desviación típica experimental obtenida a partir de un conjunto acumulado de resultados, que representa al mensurando. Los materiales de referencia son conocidos con exactitud (?). Son calibrados por un laboratorio nacional o primario (?). Mas bien se trata de materiales homogéneos y estables con estimaciones de contenido de mensurando (analito) aceptado por consenso. Y si, preferible la evaluación de incertidumbre tipo A.

Bibliografía:

[1] Centro Español de Metrología. Guía para la Expresión de la Incertidumbre de Medida, 3ª edición en español 2009. Edición Digital. 1:706-10- 001- 0. Traducción 1ª Ed. GUM Sept. 2008, (original en inglés).

[2] Oficina Internacional de Pesas y Medidas BIPM. Vocabulario Internacional de Metrología 3ª edición 2012 –versión 2008 con correcciones menores–.

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La Revista Colombiana de Química, editada por el Departamento de Química de la Universidad Nacional de Colombia, es un medio para la divulgación de los resultados de trabajos de investigación en las diferentes áreas de la química, tanto a nivel nacional como internacional. Por politicas editoriales vigentes hasta el momento, por ahora no publica revisiones bibliográficas ni notas breves, pero en poco tiempo, también seran publicadas revisiones sobre temas de investigación de mucha actualidad en los diferentes campos de la química.

Durantes los últimos meses, la Dirección de la revista ha cambiado y el Comité Editorial ha sido ampliado con el ánimo de dinamizar algunas de las etapas del proceso editorial. Estamos en una etapa de implementación de nuevas políticas editoriales, que esperamos, lleven a la Revista Colombiana de Química hacia una posición de liderazgo regional en la difusión del conocimiento generado por el trabajo de investigación en todas las áreas de la química.

Como el objetivo fundamental de la publicación es el de apoyar el intercambio global del conocimiento, la revista provee al público un acceso libre a su contenido, a través del portal de internet: http://www.revistas.unal.edu.co/index.php/rcolquim.

Actualmente la revista es indexada por Chemical Abstracts, SciELO COLOMBIA, DOAJ (Directory of Open Access Journals), Scopus, Redalyc (Red de revistas científicas de América Latina y el caribe, España y Portugal), Latindex y Publindex (Indice Bibliográfico Nacional).

En este momento y hasta el 15 de marzo la Revista Colombiana de Química está recibiendo artículos para su publicación en el número 1, volumen 42 del presente año. Se hace la invitación a todos los investigadores del pais y del exterior a postular sus artículos para ser publicados en este número de la revista. Hasta el 15 de junio estará abierta la convocatoria a artículos para el segundo número de 2013.

Los manuscritos en formato .doc o .docx, pueden ser enviados a las siguientes direcciones de correo electrónico: [email protected] y [email protected]. Las normas para autores pueden ser consultadas en el portal http://www.revistas.unal.edu.co/index.php/rcolquim. La revista publica artículos tanto en Español como en Inglés.

DEPARTAMENTO DE QUÍMICAREVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA

Edificio de Química , oficina 302-4 telefax 3165220 – 3165000 ext 14425

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MOL LABSQuimiométricas

Química Metrologia

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MOL LABSQuimiométricas

Química Metrologia

Razones por las cuales debería

emplearse un Laboratorio Acreditado

Reduce riesgo

A través del mundo, clientes buscan aseguramiento que los productos, materiales y servicios que producen o compran cumplen con sus expectativas o cumplen con requerimientos específicos. Amenudo esto significa que el producto es enviado a un laboratorio para

determinar su características contra una norma o una especificación. Cuando un fabricante o proveedor, selecciona un laboratorio técnicamente competente reduce el riesgo de producir o proveer un producto defectuoso.

Evite repetición costosa de pruebas

Las pruebas de productos y materiales pueden ser costosas y consumir mucho tiempo, aún cuando se efectúan correctamente la primera vez. Si no se efectúan correctamente, el costo y tiempo involucrado en repetir las pruebas puede ser aún mayor si el producto ha fallado en cumplir con las especificaciones o expectativas. No solamente el costo aumenta, pero su reputación como un proveedor o fabricante puede disminuir. Adicionalmente, Ud. podría ser responsable por las fallas de su producto, particularmente si se relaciona con seguridad pública o pérdida financiera para un cliente. La selección de un laboratorio técnicamente competente reduce la posibilidad de que la repetición de pruebas sea necesaria.

Aumente la confianza de sus clientes

La confianza en su producto aumenta si los clientes saben que ha sido evaluado por un laboratorio de pruebas independiente y competente. Sobre todo si Ud. puede demostrarles que el laboratorio en si ha sido evaluado por un tercero. Con más frecuencia clientes dependen en evidencia independiente, en lugar de aceptar la palabra de un proveedor de que el producto es "adecuado para el propósito".

Reduce costos y aumenta la aceptación de sus productos en el mercado extranjero

A través de un sistema de acuerdos internacionales (ver abajo) laboratorios acreditados técnicamente competentes reciben una forma de reconocimiento internacional, lo que permite que sus resultados sean más fácilmente aceptados en mercados del extranjero. Este reconocimiento ayuda a reducir costos para fabricantes y exportadores que utilizan laboratorios acreditados para efectuar pruebas en sus productos o materiales, reduciendo o eliminando la necesidad de repetir pruebas en el país de importación.

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A través del mundo, muchos países dependen de la Acreditación de Laboratorios para determinar capacidad técnica. La acreditación de laboratorios usa criterios y procedimientos específicamente desarrollados para determinar competencia técnica. Asesores técnicos especializados conducen una evaluación minuciosa de todos los factores en un laboratorio que afectan la producción de resultados de pruebas o calibración.

El criterio usado está basado en las normas internacionales ISO/IEC 17025, o ISO 15189 para laboratorios clínicos, las cuales son usadas para evaluar laboratorios a través del mundo. Organismos de acreditación de laboratorios usan esta norma específicamente para evaluar factores relevantes a la habilidad de un laboratorio de producir resultados de pruebas y calibración precisos y correctos, incluyendo:

o Competencia técnica del personal

o Validez y adecuación de las pruebas

o Trazabilidad de mediciones y calibraciones a normas nacionales

o Aptitud, calibración y mantenimiento del equipo

o Medio ambiente conducente para efectuar pruebas

o Muestreo, manejo y transporte de muestras

o Aseguramiento de la calidad de resultados de pruebas y calibración.

Para asegurar el cumplimiento continuo, los laboratorios acreditados son regularmente re-evaluados para cerciorarse de que mantienen sus estándares de experiencia técnica. También puede solicitársele a estos laboratorios que participen en un programa regular de pruebas de aptitud como una demostración continua de su competencia.

La acreditación de laboratorios provee medios para evaluar la competencia de laboratorios para efectuar tipos específicos de pruebas, medición y calibración. Esto también le permite al laboratorio determinar si está efectuando su trabajo correctamente y de acuerdo a las normas

apropiadas. Organizaciones de fabricación pueden también utilizar un laboratorio acreditado para asegurarse que las pruebas de sus productos efectuadas por sus propios laboratorios están siendo efectuadas correctamente.

La acreditación de laboratorios provee reconocimiento formal de laboratorios competentes, proporcionando una manera fácil para los clientes de encontrar servicios de pruebas y calibración capaces de cumplir con sus necesidades.

El texto resume argumentos de los documentos ILAC en https://www.ilac.org/espanol.html; consultados en febrero de 2013.

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Con el auspicio del Consejo Profesional de química, se realizó en Bogotá, en el mes de Octubre pasado, el VI encuentro para el análisis sobre la formación en las carreras de química en Colombia, con el tema “El valor de la experimentación en la formación y en el desempeño profesional en Química”. El consejo distribuye en la actualidad un informe sobre el panel de discusión ¿Cuál es el perfil de los químicos requerido por la industria?. He aquí un corto resumen del informe.

Apartes de los panelistas, Químicos Uriel Navarro, Camilo D Aleman, José A Orrego y Teresa Cocco:

Desarrollar habilidades, desarrollar talento, mayor participación en la toma de decisiones de los procesos, desarrollar confianza en su capacidad para resolver problemas. Participar en la toma de decisiones; generar conocimiento valioso para la industria.

Las formulaciones ofrecen la comodidad de la sociedad actual pero los químicos sienten algo de desprecio por las formulaciones porque las consideran recetas. La gente piensa que la química está relacionada con la contaminación y el cáncer. La marca de la química que queremos promocionar es aquella que le da comodidad con salud, calidad de vida, a las personas.

Es útil una buena formación estadística y de diseño de experimentos para estudiar sistemas complejos y obtener una enorme cantidad de información. El diseño de los experimentos es muy importante para reemplazar los procedimientos de ensayo y error a los que hemos estado acostumbrados.

El éxito de esta relación en el ámbito internacional no está dado por la cantidad de estudiantes ni por la calidad de la instrucción recibida sino en gran medida por la efectividad con que este aprendizaje sea vinculado a los procesos productivos de las empresas. Tenemos una gran cosecha de investigadores pero a veces en las universidades olvidamos como hacer efectiva la información en el sector productivo.

Y algunos comentarios destacados:

Las instituciones deben conocer/manejar la normatividad en propiedad intelectual y deben acreditar laboratorios para prestar servicios.

Es importante que la empresa ponga dinero suficiente para que los estudiantes de doctorado vengan a resolver problemas de la industria.

Se propone que el CPQ haga un taller de planeación estratégica del que resulte un entregable para las universidades y la industria.

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Convocatoria Ensayos de Aptitud 2012 - 2013

A todos los laboratorios acreditados y en proceso de acreditación; para cumplir con el requisito 5.9.1.b de la Norma ISO/IEC 17025:2005, ONAC presenta la oferta de proveedores de ensayos de aptitud nacionales e internacionales y las rondas de intercomparación coordinadas por ONAC.

En Colombia para 2013 la U Javeriana coordinará un ejercicio en concretos y el Laboratorio Geológico Nacional uno en Carbones. Además, se registra que Mol Labs ofrece rondas en aguas y alimentos desde su sitio web, y se incluyen varias instituciones internacionales.

http://www.onac.org.co/modulos/contenido/default.asp?idmodulo=567

ONAC se encuentra revisando el documento “CEA-04 Política para la participación en ensayos de aptitud /comparación interlaboratorios” cuyo objetivo es establecer los criterios que deben cumplir los laboratorios de ensayo, clínicos, de calibración y los organismos de inspección (OEC) acreditados o en proceso de acreditación ante el Organismo Nacional de Acreditación de Colombia - ONAC, con respecto a la participación y resultados en los Ensayos de Aptitud / Comparación Interlaboratorio

El IDEAM ha iniciado los estudios previos para su Licitación anual de materiales de referencia con destino a sus ejercicios interlaboratorios. Mol Labs ha presentado propuestas alternas para la realización de rondas que cumplan la norma ISO 17043, con muestras reales de origen nacional, a realizarse en fechas distribuidas en el año y de menor costo para los participantes.

En diciembre de 2012 la Red Colombiana de Metrología realizó reuniones con entidades de los grupos de trabajo en proveedores de materiales de referencia y en proveedores de ensayos de aptitud y ejercicios interlaboratorios. A modo de acta quedaron unas guías orientativas respecto de requisitos normativos para ambos casos y necesidades de capacitación y sensibilización. Además se exploraron y registraron los materiales de referencia y ejercicios interlaboratorios con mejores posibilidades e interés en el futuro cercano. Para el mediano plazo se proponen visitas a instituciones con el fin de evaluar sus competencias técnicas respecto de los dos temas de interés. Para finalizar se propusieron formas de comunicación y la necesidad de estudios de mercado para identificar demandas adicionales.

“Alimentos y Salud.Retos y Soluciones para la Industria de Alimentos”

Mayo 23 y 24 de 2013

La Asociación Colombiana de Ciencia y Tecnología de Alimentos, ACTA, ha considerado de vital importancia para la industria de alimentos del país efectuar el Simposio Internacional de Ingredientes y Aditivos para la Industria de Alimentos (SINIA 2013) con la temática específica: “Alimentos y Salud. Retos y Soluciones para la Industria de Alimentos” que se celebrará el 23 y el 24 de Mayo en Bogotá.

SINIA 2013 está estructurado de tal manera que se cubrirán diferentes aspectos y estrategias a los que se refiere la Ley 1355 de 2009 (ley de Obesidad), presentando los retos y algunas de las soluciones que la industria tiene a su alcance para no sólo cumplir con la Ley, sino para ofrecer nuevas alternativas a los consumidores tanto en el país como en los mercados internacionales.

Este enfoque hace que SINA 2013 se convierta en el evento adecuado para que todas las personas, entidades gubernamentales y universidades relacionadas con el Sector Agroalimentario del país estén totalmente actualizados y preparados para afrontar los retos que en el sector de la alimentación está enfrentando Colombia.

SINIA 2013, contará con la participación de científicos y expertos reconocidos internacionalmente en el campo de la nutrición y desarrollo de alimentos y cubrirá los principales aspectos relacionados con los ingredientes y aditivos para la Industria de Alimentos: Ingredientes desarrollados para la reducción de sal en alimentos, para la reducción de calorías en alimentos, sustitutos de grasas, fortificación de alimentos y casos de Responsabilidad Empresarial relacionados con acciones llevadas a cabo para promover una alimentación balanceada, sana y saludable por parte de empresas de los diferentes sectores de alimentos tanto nacionales como multinacionales.

Asociación Colombiana de Ciencia y Tecnología de Alimentos / www.acta.org.coCalle 106 N° 49B – 22 / Tel: (57) 1 2566344 - (57) 1 601 10 36 (57) 3134520615


Kit para análisis

Aguas

Rápido,directo y simple

Fenoles (0.05 - 5.00 mg/L)Formaldehído(10 - 100 mg CH2O/L)

Fosfatos (1.0 - 40 mg PO4-P/L)

Fosfatos (1.0 - 10 mg PO4-P/L) Fosfatos (0,2 – 0,7 mg PO4-P/L)

Hierro(0.1 - 6 mg Fe/L) Magnesio(0.1 - 0.8 mg Mg/L)

Níquel(0 – 500 mg Ni/L) Níquel (0.3 - 2 mg Ni/L)

Nitratos(0,2 - 9 mg NO3-N/L)

Nitrito(90 - 1800 mg NO2-N/L)

Nitrito(9 – 180 mg NO2-N/L) Nitrito(0.03 - 0.6 mg NO2-N/L)

Peróxido(5 - 200 / 200 - 1100 mg/L)pH(4.0 - 10.0 pH)

Sílicato( 0.3 – 5.0 mg SiO2/L)Sílicato( 1 – 24 mg SiO2/L )

Sulfitos(45 - 1000 mg SO3/L)Sulfitos(1 - 100 mg SO3/L)

Sulfuro(100 - 5000 mg S-2/L)Sulfuro(10 – 500 mg S-2/L)

Yodo(10 - 250 / 100 - 2500 mg/L)

Acidez(10 –100 / 100 –1000 mg CaCO3/L) Ácido ascorbico (5,5-110 / 110-1100 mg C6H8O6/L)

Alcalinidad(0-1000 mg CaCO3/L)

Alcalinidad(0 - 500 mg CaCO3/L) Alcalinidad Total (0-500 mg CaCO3/L)

Amoniaco(0,5 - 10 mg NH3-N/L)

Anhídrido Carbónico(0-50 / 0-100 / 0-1000 mg CO2 /L) Calcio(0 - 50 / 0-500 mg Ca /L)

Cloro libre (0.3 - 2 mg Cl2/L)

Cloro libre y pH, agua de piscina (0.5-3.0 mg Cl2/L; 6.8-8.0 pH) Cloro libre y pH, agua potable(0.3 - 2 mg Cl2 /L; 6.8-8.0 pH)

Cloro residual (20 -200 mg Cl2 /L) Cloro residual(1.0 -20 mg Cl2 /L)

Cloruros(50 - 1000 / 500-10000 mg Cl-/L) Cloruros(5-100 / 50-1000 mg Cl- /L)

Cobre(30 - 750 mg Cu/L) Cobre(0 - 75 mg Cu/L)

Cromo(0.05 - 1.0 mg Cr/L) Dióxido de cloro (0 - 40 / 0 - 400 mg ClO2/L)

Dureza total(100 - 2000 mg CaCO3/L)

Dureza total (5 – 100 mg CaCO3/L) Dureza total (0 - 200 mg CaCO3/L)



Soluciones y reactivos

Multi-Kit

Acuicultura(Alcalinidad, anhídridocarbónico, dureza, pH)

Calderas(Alcalinidad, cloruros, dureza)

Calderas (Alcalinidad, cloruros, dureza, fosfatos, sulfitos)

Calderas (Alcalinidad, cloruros, dureza, pH, fosfatos, sulfitos)

Calderas(Alcalinidad, cloruros, dureza, pH, hierro)

Calderas(pH, fosfatos, sulfitos)

Mineria (Alcalinidad, pH, acidez, hierro)

Piscinas( Alcalinidad, cloro, pH)

Potables / Residuales(Acidez, alcalinidad)

Potables / Residuales (Acidez, alcalinidad, anhídridocarbónico, dureza, pH)

Potables / Residuales (Cloruros, cloro)

Potables / Residuales (pH, nitritos, amonio, dureza, nitratos)

Potables / Residuales (pH, nitritos, amonio, dureza, nitratos, fosfatos)

Clínicos Tinción de Gram

Ziehl NeelsenVinos

Acidez fijaAcidez fijaÁcido tartaricoAldehídosAnhídrido sulfuroso combinadoAnhídrido sulfuroso libre

AzúcaresCalcioClorurosEsteresPolifenolesPotasio


Atento, fiel y firmeAnálisis químico confiable y seguro para acertar en sus decisiones

Acreditación ISO 17025,

Incertidumbre definida,

Trazabilidad bien establecida

QuimiométricasMOL LABS Químico

Analisis

edición 23

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