Pengambilan Sampel dan Kemometrik
Pengambilan sampel dan kemometrik mencakup cara sampel representatif diperoleh dan disiapkan serta cara data analitis dikalibrasi, divalidasi, dan diinterpretasikan secara statistik.
Definition
Pengambilan sampel dan kemometrik adalah cabang kimia analitik yang berkaitan dengan perolehan sampel representatif, persiapannya, dan penerapan metode statistik dan matematika untuk mengkalibrasi, memvalidasi, dan menginterpretasikan pengukuran kimia.
Scope
Area ini mencakup bagian-bagian dari proses analitis yang mengelilingi pengukuran itu sendiri: memperoleh sampel representatif dan menyiapkannya untuk analisis, mengkalibrasi instrumen dan memvalidasi metode, serta perlakuan statistik dan kemometrik terhadap data yang dihasilkan. Ini membahas kesalahan pengambilan sampel, persiapan dan ekstraksi sampel, angka-angka kelayakan suatu metode, strategi kalibrasi dan penambahan standar, kesalahan dan ketidakpastian, serta analisis data multivariat.
Sub-topics
Core questions
- Bagaimana sampel representatif diperoleh, dan bagaimana pengambilan sampel berkontribusi terhadap total kesalahan?
- Bagaimana instrumen dikalibrasi dan metode divalidasi untuk akurasi dan keandalan?
- Bagaimana kesalahan acak dan sistematis serta ketidakpastian pengukuran dikuantifikasi?
- Bagaimana metode multivariat dan kemometrik mengekstrak informasi dari data yang kompleks?
Key theories
- Kesalahan, kalibrasi, dan angka-angka kelayakan
- Hasil analitis membawa kesalahan acak dan sistematis yang dikarakterisasi secara statistik; kalibrasi menghubungkan respons instrumen dengan konsentrasi, dan angka-angka kelayakan seperti akurasi, presisi, sensitivitas, batas deteksi, dan rentang linier mendefinisikan kinerja suatu metode dan mendukung validasinya.
- Kemometrik multivariat
- Metode kemometrik seperti analisis komponen utama dan kalibrasi multivariat mengekstrak informasi kimia dari banyak pengukuran simultan, memodelkan spektrum atau data berdimensi tinggi lainnya untuk mengklasifikasikan sampel dan memprediksi konsentrasi di luar apa yang diizinkan oleh pengukuran tunggal.
Mechanisms
Hasil analitis yang andal mensyaratkan bahwa seluruh proses dikendalikan, bukan hanya pembacaan instrumen. Sampel representatif diambil menggunakan rencana pengambilan sampel yang baik, kemudian disiapkan—dilarutkan, diekstraksi, atau dibersihkan—ke dalam bentuk yang dapat diukur oleh metode. Instrumen dikalibrasi, seringkali dengan standar eksternal atau penambahan standar, dan metode divalidasi terhadap angka-angka kelayakan. Perlakuan statistik mengukur kesalahan acak dan ketidakpastian serta menguji bias, sementara model kemometrik menginterpretasikan data multivariat.
Clinical relevance
Prinsip-prinsip ini mengatur kualitas data di seluruh praktik analitis: kontrol kualitas laboratorium klinis dan validasi metode, pemantauan lingkungan di mana pengambilan sampel dapat mendominasi ketidakpastian, validasi regulasi dan farmasi, serta interpretasi kemometrik data spektroskopi dan kromatografi di banyak bidang.
History
Perlakuan statistik data analitis berkembang seiring dengan perkembangan statistik dan kontrol kualitas yang lebih luas pada abad ke-20. Kemometrik muncul sebagai disiplin ilmu yang berbeda pada tahun 1970-an, dengan Svante Wold menciptakan istilah tersebut dan Bruce Kowalski termasuk di antara para pendirinya, karena komputasi yang murah membuat analisis multivariat data instrumental menjadi praktis.
Key figures
- Svante Wold
- Bruce Kowalski
- W. Edwards Deming
Related topics
Seminal works
- miller2018
- skoog2014fac
- harris2020
Frequently asked questions
- Mengapa pengambilan sampel dianggap sebagai bagian dari analisis?
- Pengukuran hanya sebaik sampel yang dibuat; jika sampel tidak mewakili seluruh material, bahkan pengukuran yang sempurna pun memberikan hasil yang menyesatkan, sehingga kesalahan pengambilan sampel seringkali mendominasi ketidakpastian keseluruhan.
- Apa itu kemometrik?
- Kemometrik adalah penggunaan metode statistik dan matematika untuk merancang eksperimen dan mengekstrak informasi kimia dari data, terutama metode multivariat yang menginterpretasikan banyak pengukuran sekaligus, seperti spektrum penuh, untuk mengklasifikasikan sampel atau memprediksi konsentrasi.