Как можно устранить систематическую ошибку измерения объема пипеткой

Что такое случайная ошибка в отличие от систематической ошибки?

Случайная ошибка вызовет различия между различными измерениями, которые выглядят одинаково, в то время как характеристическая ошибка приведет к тому, что ваше измерение отклонится от фактического значения в заданной тенденции.

Ускорьте свой ПК всего за несколько кликов

Ваш компьютер работает медленно и нестабильно? Вас мучают таинственные ошибки, и вы беспокоитесь о потере данных или сбое оборудования? Тогда вам нужен ASR Pro — идеальное программное обеспечение для устранения неполадок Windows. С ASR Pro вы можете исправить широкий спектр проблем всего за несколько кликов, включая ужасный синий экран смерти. Приложение также обнаруживает аварийные приложения и файлы, поэтому вы можете быстро решить их проблемы. И самое главное, это совершенно бесплатно! Так что не ждите — загрузите ASR Pro прямо сейчас и наслаждайтесь бесперебойной, стабильной и безошибочной работой на ПК.

Пользователям часто сложно воспроизвести ценностную идею производителя по нескольким причинам:

<ул>

Разработайте свои пределы допуска

Основываясь на этом надежном опыте работы со многими различными точками продажи и моделями пипеток, включая одноканальные и многоканальные пипетки, Artel рекомендует в качестве справочной информации данные в Таблице 1. к достижимым пределам допуска. Эти сокращения основаны на двух простых ключевых моментах: процент полной шкалы для продажи при всех настройках объема. ^{ваши пять} Например, погрешность для каждой 100-литровой пипетки с переменным объемом обычно должна составлять ± 2,0 л около (2 %), при настройке на 100 л ± 2,0 л (4 %), чем при конфигурации на 90 литров.

Этот тип общего ограничения срока службы правильно использовался в ряде других тем, таких как: Основы ISO 8655-2 для тестирования ^{1 < /sup> Пипетки также относятся к полному размеру. …}

Процент, допустимый через ISO, будет довольно постоянным в отношении средних и больших объемов, но увеличится для самых маленьких пипеток. Это издание всегда было необходимо при использовании гравиметрических методов для учета некоторых возрастающих ошибок, присущих легко доступной объемной гравитации. ⁶ Если используется гораздо более точный метод, такой как логометрическая фотометрия, постоянный шанс полной шкалы веса может применяться даже к нашим самым маленьким пипеткам большого объема.

Пределы точного определения

Допуск, рекомендованный здесьОграничения всегда основывались на том, что обычно достижимо с любезным разрешением, связанным с достаточно опытным оператором. Такое позиционирование не учитывает конкретных более строгих требований к качеству данных для точно сложных аналитических методов. В таких требованиях лаборатории должны оценивать результаты предыдущих испытаний, чтобы согласовать сами пределы допуска с требованиями, связанными с методом. В следующих примерах показаны решения известных проблем с допусками, связанные с пипетками.

Пример 8

Аналитический метод требует доставки, связанной с фантастическим образцом объемом 100 мкл с погрешностью ± 3%. Для этого лаборатория использовала набор пипеток на пару сотен литров и набор пипеток на сто долларов мкл. В таблице 1 приведен рекомендуемый верхний предел, связанный с 4%, что слишком показательно для данного метода. Самым простым и проверенным решением является замена пипетки на 300 мкл новой пипеткой на тысячу мкл. Эта пипетка может быть протестирована с допуском 2%, поскольку вы используете ее в полном масштабе.

    Для установки нормальности щелочи с метилоранжевым в коническую колбу емкостью 100 мл отбирают пипеткой 20 или 25 мл раствора едкого натра, прибавляют к раствору 2—3 капли метилоранжевого и титруют из бюретки рабочим раствором соляной кислоты до появления оранжевой окраски. При таком порядке титрования допускается некоторая ошибка, так как небольшое количество соляной кислоты расходуется на реакцию с индикатором. Эту ошибку можно учесть контрольным опытом. [c.336]

    Как пользуются мерными колбами 2. Как правильно пользоваться пипеткой 3. Какие правила пользования бюреткой 4. Почему возникают ошибки при измерении объемов растворов при пользовании мерной посудой 5. Что такое экран для бюретки и как его делают 6. В чем различие калибровки мерных колб и пипеток  [c.129]

    Для лучшей очистки пипетки и бюретки наполняют хромовой смесью и оставляют на ночь. При промывании водой пипетки, бюретки и мерная посуда должны равномерно смачиваться по всей внутренней поверхности. Плохо вымытая посуда вносит неточности, которые могут вызвать ошибки в результатах анализа. [c.303]

    Чтобы избежать возможной ошибки, связанной с неточностью измерения объемов с помощью мерной колбы и пипетки, иногда пользуются отдельными навесками. Для этого навески, рассчитанные на одно титрование (т. е. обычно на 25 мл 0,1 н. раствора), растворяют в произвольном объеме и затем весь полученный раствор титруют. Вычисление удобно вести по формуле  [c.288]

    Таким образом, измерение объема в объемном анализе является удобным способом брать требуемые точно известные весовые количества вещества, на взвешивание которых потребовалось бы гораздо больше времени. Вполне очевидно, что если бы колба и пипетка пропорционально изменили свои объемы, то при описанной операции в каждой взятой пипеткой порции раствора все равно содержалось бы 0,1 г навески, т. е. ошибка колбы и ошибка пипетки взаимно уничтожились бы и не привели к погрешности. [c.110]

    Пипеткой отмерено 20 мл раствора. Абсолютная ошибка пипетки составляет [c.75]

    Температуру вспышки определяют следующим образом. Резервуар, охлажденный до +20°, ставят на нивелирный столик (устроенный из хорошо отшлифованной пластины с тремя регулировочными винтами и снабженный уровнем) и осторожно наливают в него испытуемый продукт до уровня штифтика при помощи пипетки или стеклянной палочки. Нельзя наливать продукт по стенке цилиндра, потому что это, вызывая неправильное испарение продукта (так как он все же остается в виде топкого слоя на стенке), может дать ошибку в определении.. На цилиндрик осторожно надевают крышку, вставляют термометр и проверяют зажигательное приспособление (оправляют фитилек и наливают керосин в ящичек). Перед этим баню, наполненную [c.128]

    Весьма важное значение имеет гидрофобизация всевозможных приборов и лабораторной посуды. Так, например, гидрофобизация стеклянных измерительных приборов (пипеток, бюреток, мерных колб) значительно облегчает пользование ими и позволяет устранить ошибки, часто возникающие при анализе из-за смачивания и натекания. Особенно целесообразна гидрофобизация микробюреток и микропипеток, применяемых в ультрамикроанализе, — при этом посуду не нужно ополаскивать осадки можно перемешивать кончиком пипетки без риска потерь за счет прилипания осадка предупреждается выползание солей на наружные стенки сосуда заметно снижается скорость испарения из малых объемов за счет спрямления мениска (рис. 135) увеличивается точность отмеривания растворов в капиллярах существенно снижаются потери вещества при адсорбции его на стенках сосуда. [c.358]

    Это может внести в измерения большую ошибку, так как испарение будет происходить не только с поверхности мениска, но и со стенок трубки, и скорость снижения уровня не будет соответствовать скорости стационарного процесса диффузии паров от уровня жидкости до верхнего среза трубки. Чтобы избежать размазывания жидкости по стенкам при наполнении трубки, необходимо (рис. 184) в трубку для испарения / вставить воронку 2, конец которой должен быть на 10 м.я выше уровня жидкости. Трубка воронки в конце имеет сужение с внутренним диаметром 1—, Ъ мм. Пипеткой 3 с оттянутым капилляром и с резиновым баллончиком (кусок мягкой каучуковой трубки, закрытой с одной стороны пробкой) набрать достаточное количество жидкости (0,3—0,5 мм), следя за тем, чтобы на конце пипетки не осталось капли. Капилляр пипетки ввести через воронку в трубку. Конец капилляра должен оказаться на 10— 12 мм ниже конца воронки. Медленно выдавить из пипетки исследуемую жидкость и, когда уровень жидкости достигнет желаемой высоты (на 2—3 мм выше стеклянного столбика, впаянного в трубку), вынуть пипетку, предварительно сняв каплю. Удалить из трубки воронку и вставить трубку в прибор для измерения коэффициентов диффузии. [c.432]

    Наиболее серьезные ошибки при титровании возникают из-за незнания правил обращения с бюретками, пипетками и мер- ными колбами. [c.74]

    Пипетки служат для отмеривания определенных количеств жидкостей (5— 100 мл). Несмотря на проведенную калибровку, для получения воспроизводимых результатов при выливании содержимого пипетки следует точно соблюдать правила работы с ней. Мерные пипетки представляют собой градуированные по длине стеклянные трубки позволяющие отмеривать любые количества жидкости. Ошибка измерения при этом до вольно велика, поэтому их применяют только для отмеривания малых количеств жид костей, не претендуя на особую точность. [c.74]

    Ю З. Наибольшая ошибка зя счет измерения объема пипеткой н бюреткой. [c.250]

    Необходимость такой калибровки определяется тем, что из пипетки вытекает не вся жидкость, набранная в нее часть остается в носике и на стенках таким образом, объем одной и той же пипетки на отбор всегда больше, чем на добавление. Для нашей же работы необходимо точное равенство объемов удаленного раствора и добавленной воды, так как в результате семи разбавлений ошибка увеличивается в семь раз, что сильно скажется на концентрации раствора. [c.474]

    Рандомизация от англ. га/гйо/п— случайно, наугад) —прием, переводящий систематические погрешности в разряд случайных. Возможность рандомизации основана на том, что систематическая погрешность единичного явления (прибора, процесса, метода, исполнителя анализа) при рассмотрении ее в более широком классе однотипных явлений (серия приборов, группа процессов или методов, коллектив аналитиков) становится величиной переменной, т. е. приобретает черты случайной погрешности. Например, каждая единичная бюретка одного класса точности характеризуется своей систематической положительной или отрицательной погрешностью. Однако, если проводить объемное определение, используя последовательно не одну, а несколько бюреток, можно, ожидать, что результат объемного анализа, усредненный по всем определениям и для всех бюреток, будет отягощен меньшей погрешностью, чем при использовании одной бюретки, за счет того, что при усреднении систематические погрешности разных бюреток частично компенсируют друг друга. Аналогичным образом, если одновременно со сменой бюреток менять пипетки для отбора аликвотных проб, то при усреднении можно рассчитывать на дополнительное уменьшение погрешности анализа (двухфакторная рандомизация). Переход от серии анализов, выполненных одним аналитиком, к серии однотипных анализов, выполненных тем же методом группой исполнителей, позволяет рандомизировать субъективные погрешности (ошибки, связанные с некоторыми дефектами зрения, а также со спецификой индивидуальных эксперимен—тальных навыков аналитика). [c.41]

    С царапинами) значительно адсорбирует четвертичные соединения и это приводит к большим ошибкам в анализе. Они рекомендовали обрабатывать пробирки, кюветы и пипетки плексигласом. [c.289]

    В этом случае получается значительно большая относительная ошибка разбавления. [При райоте с химической посудой больших объемов (пипетка 25 мл, мерная колба 250 мл) ошибка разбавления уменьшается еще больше, до 0,040% (отн.), а также 0,080% (отн.) для обоих растьоров.] [c.66]

    Отбирать для анализа малые объемы электролита <0 5—3,0 мл) пипеткой не рекомендуется, так как относительная ошибка измерения таких объемов пипеткой очень велика. Объем анализируемой пробы должен быть не менее 5 мл. [c.294]

    Ошибки, обусловливаемые загрязнением пипетки, могут быть значительны, так как емкости пипеток сравнительно невелики, а искажения вследствие загрязнения пипеток могут быть относительно большими. Поэтому следует работать с абсолютно чистыми пипетками. Перед употреблением пипетки должны быть тщательно вымыты и пропарены. [c.46]

    Оттягивание трубок. Трубка нагревается в желаемом месте при непрерывном вращении до размягчения, затем удаляется из пламени и оттягивается. В зависимости от степени размягчения и скорости растягивания получается та или иная толщина стенок. Обычной ошибкой начинающих является недостаточное нагревание трубки кроме того, они не дают стенкам трубки достаточно утолститься ( стопиться ), вследствие чего оттянутый конец получается чересчур тонкостенным. Если нужно оттянуть конец как у пипетки, то нагревают трубку до образования значительного утолщения, стенки трубки медленно растягивают, затем дают охладиться и отрезают. Если же трубку необходимо запаять, то оттягивают быстро, чтобы на конце не собралось слишком много стекла, которое потом все равно придется удалять. [c.49]

    Ощибка градуировки возникает в том случае, когда отметка на посуде не соответствует истинному значению. Эту ошибку можно устранить градуировкой. Если мерную посуду применяют при температуре, отличной от температуры градуировки, то нужно вносить соответствующую температурную поправку. Ошибка отсчета может быть вызвана параллаксом и нечетким определением уровня окрашенных в темный цвег жидкостей (например, растворов КМПО4, К1з и т. п.). Ошибка вытекания может возникнуть, если при выливании жидкости из—мерного сосуда (пипетки, бюретки) не соблюдают времени,, определенного при градуировке (ровно 15 с), или при пипети-ровании вязких жидкостей. Ошибка вытекания, обычно имеет знак минус. При выдувании или вытряхивании жидкости из пипетки ошибка может иметь также и плюсовое значение. Ошибка смачиваемости обусловлена жировой пленкой, находящейся на внутренних стенках мерной посуды, поэтому при проведении объемных определений необходимо следить за чистотой посуды. [c.115]

    Описанный способ определения кинематической вязкости очень неудачен, так как неудачна конструкция самого вискозиметра слишком малы длина капилляра и диаметр нижнего шарика, вследствие чего показания вискозиметра сильно зависят от точности замера объема загружаемого продукта. Заполнять прибор пипеткой вообще не следует, так как масло будет оставаться на стенках пипетки и в прибор будет попадать различное оли-чество продукта. Если при этом масло вязкое, то прибор в разных оюытах заполняется неодинаково отсюда ошибки и необходимость повторного определения. [c.300]

    При рассмотрении условий титрования углекислого натрия было показано, что при нейтрализации по фенолфталеину Na O, реагирует с кислотой не полностью. Таким образом, если нормальность рабочего раствора целочи устанавливают, как обычно (по НС1 или по H OJ, с метилоранжевым, а затем этот раствор щелочи применяют для определения слабой кислоты с фенолфталеином, результаты получаются неправильньши. Для избежания этой ошибки применяют различные методы. Проще всего непосредственно перед определением слабой кислоты отобрать пипеткой 25 мл 0,1 н. соляной кислоты и оттитровать ее данным рабочим раствором едкой щелочи в присутствии фенолфталеина. На основании результатов этого титрования вычисляют нормальность раствора едкой щелочи (по фенолфталеину) для вычисления содержания слабой кислоты пользуются этим коэффициентом нормальности. [c.340]

    Так, например, если отмерить 25мл какого-нибудь раствора с помощью мерного цилиндра, то следует записать, что взято 25 мл измерений объема мерным цилиндром может дать ошибку 1 мл, поэтому последний знак числа 25 является сомнительным Писать, например, 25,0. ил в данном случае было бы неправильно. Если же 25мл раствора отмерено хорошо проверенной пипеткой, то можно записать, что взято 25,30 м.i (четыре значащих цифры), так как такая пипетка дает воз.можность измерять об ем с точностью г 0,01 мл. [c.481]

    Измерение объемов мерной посудой. К мерной посуде, применяемой в титриметричес ком анализе, относятся простые пипетки, градуированные пипетки, бюретки и мерные колбы. На мерной посуде имеются кольцевые метки, которые с известной ошибкой ограничивают определенный объем. [c.112]

    Анализ водной фазы. Сухой мерной пипеткой отберите 20 мл водной фазы. Для этого плотно зажмите указательным пальцем верхнее отверстие пипетки, опустите ее до дна цилиндра, откройте верхнее отверстие пипетки и отберите заданный объем водной фазы. Следите за тем, чтобы в пипетку не попали капли органической фазы, поскольку это может привести к ошибке при определении коэффициента распределения. Перенесите отобранную пипеткой водную фазу в коническую колбу, добавьте 10— 20 мл воды и 1 мл раствора крахмала и оттитруйте 0,01 н. раствором НагЗгОз до исчезновения синей окраски. Повторите анализ водной фазы и данные опытов запишите в таблицу  [c.86]

    Выполнение работы. Налить в сосуд для измерения электропроводности заданный объем 0,01 М раствора ПАВ. После термостатирования при 25° С не менее 10 мин провести кондуктометрические измерения. Затем сухой пипеткой извлечь из сосуда половину объема раствора. Добавить столько же воды при 25° С, тщательно перемешать и повторить измерение. Полученный раствор разбавить аналогичным образом 6—8 раз. Данные занести в таблицу по форме, указанной в работе 31, и построить график зависимости удельной электропроводности х от с. Для истинных растворов х линейно растет с повышением с. При достижении ККМ кривая образует излом, после которого рост удельной электропроводности с концентрацией уменьшается (см. рис. 55, а). Для большей точности определения можно заранее приготовить 6—8 растворов соответствующих концентраций, чтобы ККМ приходилась примерно в середине изучаемого интервала концентраций. Начинать измерения электроводности следует с раствора наименьшей концентрации. По точке излома определить ККМ. Средняя квадратичная ошибка измерения не должна превышать 2%. [c.248]

    Ошибки подразделяют на систематические, случайные и грубые. Грубые ошибки зависят от неверных отсчетов и недостаточной тщательности в работе. Величины, полученные с грубыми ошибками, отбрасывают. Систематические ошибки зависят от постоянно действующих причин и повторяются при всех отсчетах. К ним относятся ошибки инструмента, например весов, бюретки, пипетки, индивидуальные ошибки наблюдателя, ошибки принятого метода определения и др. Случайные ошибки определяются случайными причинами, помехами и зависят от несовершенства приборов и органов чувств наблюдателя. Теория ошибок позволяет уменьшить влияние случайных ошибок на окончательный результат измерений и довольн(5 точно установить возможную ошибку. [c.281]

    Из рассмотрения полученных данных можно сделать вывод, что при использовании насыщенного раствора Na l в качестве запирающей жидкости ошибка за счет выделения из жидкости растворенного в ней кислорода и азота значительно уменьшается. Однако при необходимости точного определения малых количеств О2 и N2 в смеси анализ отобранных проб следует производить сразу же после их отбора из установки. В том случае, когда такая возможность отсутствует, в пипетке с пробой газа не следует оставлять запирающую жидкость. Приведенные данные показывают также, что нецелесообразно пользоваться встречающимися иногда в литературе Л. 124] рекомендациями о предварительном насыщении запирающей жидкости анализируемым газом. Если состав газа меняется, растворенные в запирающей жидкости газы, выделяясь из нее, будут вносить искажения в результат анализа. [c.88]

    Пробирки такой препаративной центрифуги имеют суммарный объем 100—200 мл. За числом оборотов следят при помощи стробоскопа. Если для низкоскоростных центрифуг с угловым ротором оптимальное отклонение пробирок от оси вращения составляет около 45 , то для максимальных оборотов ультрацентрифуги более подходит меньший угол (в некоторых конструкциях 20° или даже 10 ). Сами пробирки изготовлены из целлулоида их не нужно уравновешивать — достаточно отобрать при помощи пипетки одинаковые объемы, так как вес ротора настолько велик, что ошибкой при отборе пробы пипеткой можно пренебречь. Препарати ная ультрацентрифуга М8Е с охлаждением, приводимая в движение электромотором, изображена на рис. 206. [c.193]

    Методика, Приготовляют раствор 0,10 г (около 0,15 мл) чистого образца в 0,5 мл растворителя (чаще других используют D I3 или тетрахлорметан см. табл. 5.8). С помощью пипетки переносят весь полученный раствор в ампулу для измерения ЯМР-спектра (рис. 5.12). Добавляют внутренний стандарт обычно это одна-две капли тет раметилсилана . Ампула должна быть вставлена до нужной высоты в турбинку до заполнения раствором. На рис. 5.13 показана ампула, правильно вставленная в турбинку (расположенную как раз под указательным пальцем оператора), в момент установки в ячейку спектрометра ЯМР. Ампулку быстро вращают (около 10 оборотов в секунду) для удаления боковых сигналов вращения скорость вращения должна быгь достаточно р.ыс0 (а . Устанавливают интервал измерения (обычно 100 Гц, илн 10 м. д., рис. 5.14) и скорость записи спектра (чем меньше скорость сканирования, тем меньше ошибка при записи за счет пера). - [c.157]

    Очистка пипеток. Придерживаясь требуемых правил работы с пипеткой, все же можно допустить очень большие ошибки при выполнении объемно-анэлитических определений. Это случается при работе с недостаточно очиш.енной или загрязненной в процессе употребления пипеткой. [c.46]

    Главнейшими частями прибора являются сдвоенные поглотительные пипетки, укрепленные на деревянной подставке и соединенные между собой и с измерительной бюреткой капиллярной трубкой, называемой гребенкой. К трем отросткам этой трубки припаяны стеклянные краны, соединенные при помощи толстостенных резиновых трубок с вытянутыми концами поглотительных пипеток. Непосредственно под резиновыми трубками имеются метки, указывающие допускаемую высоту подъема поглотительных жидкостей. Так как диаметр соединительных трубок очень невелик, то в капилляре до крана остается не больше 0,1—0,2 см такое количество газа не вызывает большой ошибки. Трехходовый кран на конце гребенки соединяет прибор через хлоркальци-евую трубку с воздухом или с испытуемым газом. [c.154]

    Отсчет объема газа в бюретке следует производить всегда в одних и тех же условиях. Для этого поглотительный раствор следует довести до метки на шейке поглотительной пипетки, закрыть кран поглотительной пипетки, сообщить бюретку с гребенкой и после стенания запирающей жидкости со стенок бюретки произвести отсчет. Отсчет объема в бюретке, отк,пючеиной от гребенки, может привести к ошибке за счет разности давлений в бюретке и гребенке, которая создается при переведеини газа пз поглотительной пипетки в бюретку. [c.143]

    Вероятно, наиболее широкое применение этот метод нашел для определения нерастворенной влаги в нефтяных фракциях. Розенталь [250] описал определение воды и шлама в нефти. Для загрузки проб в пробирки для центрифугирования он применял автоматическую пипетку на 12,5, 25, 50 и 100 мл. После центрифугирования объем отделенной воды отсчитывали по шкале градуированной части пробирки. В работе Хильфрайха и сотр. [140] перед центрифугированием при 1350 об/мин пробы моторных смазочных масел разбавляли равным объемом бензола или неэтилированного бензина. При центрифугировании масел не всегда образовывались плотные осадки взвешенных в масле твердых частиц, что приводило к ошибкам при измерении объема. Сходная методика разработана ASTM [И]. [c.293]

Специальные приемы проверки и повышения правильности

Помимо общего
подхода к проверке правильности
результатов анализа, основанного на их
сравнении с независимыми данными при
помощи статистических тестов, существует
ряд специальных приемов, которые
позволяют выявить, а во многих случаях
и существенно снизить систематическую
погрешность. Рассмотрим некоторые из
них.

1.
Варьирование размера пробы. Этот
прием основан
на том, что для анализа используют серию
проб различного размера (например,
несколько аликвот разного объема) и
исследуют зависимость найденного
содержания от размера пробы. Предположим,
что методика анализа содержит
систематическую погрешность ,
которая постоянна и не зависит от размера
пробы. Погрешность такого типа называют
аддитивной.
Ее влияние состоит в том, что она
увеличивает или уменьшает измеряемое
значение аналитического сигнала на
одну и ту же постоянную величину, т.е.
вызывает параллельное
смещение
градуировочной зависимости. Аддитивная
погрешность может возникнуть, например,
при наличии в образцах примеси (в
постоянном количестве), вносящей
собственный вклад в величину аналитического
сигнала. В частности, погрешности этого
типа очень характерны для спектрофотометрии,
где из-за большой ширины полос поглощения
высока вероятность перекрывания спектров
различных компонентов.

Рассмотрим способ
варьирования размера пробы на следующем
примере. Для простоты положим, что
градуировочная зависимость имеет вид
y = kc.
Пусть для анализа берут аликвоту объемом
V
и перед измерением сигнала разбавляют
ее в мерной колбе объемом V₀.
Тогда рассчитанное значение концентрации
вещества в анализируемом (исходном)
растворе составляет c=y/k
^.
V₀/V.
При наличии аддитивной погрешности 
измеренное значение сигнала равно y+,
а рассчитанное значение концентрации
с_рассч
= (y+)/k
^.
V₀/V
= c
+ /k
^.
V₀/V
= c
+ const^./V
(где const
= V₀/k).
Таким образом,
при наличии аддитивной систематической
погрешности с увеличением объема
аликвоты результат анализа закономерно
изменяется — убывает либо возрастает в
зависимости от знака .

2.
Способ добавок. Не
всякая систематическая погрешность
является аддитивной. Существуют
погрешности другого типа, величина
которых прямо пропорциональна размеру
пробы (или содержанию определяемого
компонента). Такие погрешности называются
мультипликативными.
Они увеличивают или (чаще) уменьшают
значение аналитического сигнала в одно
и то же число раз, т.е. изменяют наклон
градуировочной зависимости. Например,
в полярографии изменение вязкости
раствора изменяет коэффициенты диффузии
ионов и, в соответствии с уравнением
Ильковича, изменяет величины предельных
токов в одно и то же число раз. Погрешности
такого типа часто встречаются и в методах
оптической атомной спектроскопии —
например, вызванные изменениями
температуры атомизатора или скорости
распыления раствора, а также влиянием
компонентов матрицы, не вносящих
собственного вклада в аналитический
сигнал, но снижающих степень атомизации
определяемого компонента или вызывающих
иные побочные физико-химические процессы.
Очевидно, что такие систематические
погрешности способ варьирования размера
пробы выявить не может: в этом случае
/V
есть величина постоянная, и никакой
зависимости c_рассч
от V
не наблюдается. В то же время
мультипликативные систематические
погрешности можно значительно уменьшить
с помощью специального способа
градуировки, называемого способом
добавок.

Рис. 4. Градуировка
по способу добавок. 1 – градуировочная
прямая в отсутствие систематических
погрешностей, 2 – изменение угла наклона
прямой (мультипликативная погрешность),
3- параллельное смещение прямой
(аддитивная погрешность)

Основная цель способа
добавок — обеспечение максимально
точного соответствия условий градуировки
и собственно определения (с. 4). При
использовании способа добавок эти две
операции совмещаются воедино: известные
содержания определяемого компонента
вводят как добавки непосредственно в
анализируемый раствор и представляют
градуировочную функцию в виде графика
зависимости аналитического сигнала y
от концентрации добавки c
(рис. 4). Содержание компонента в
анализируемом растворе находят путем
экстраполяции полученной зависимости
на нулевое (или фоновое, если оно известно
— с. 5, 38) значение аналитического сигнала.
Легко видеть, что в этом случае даже при
наличии мультипликативной погрешности
(т.е. изменении тангенса угла наклона
градуировочного графика) получается
правильный результат (ср. кривые 1 и 2
рис. 4). В то же время аддитивную
систематическую погрешность (проявляющуюся
в форме параллельного смещения
градуировочного графика – ср. кривые
1 и 3 рис. 4) способ добавок устранить не
может.

3.
Релятивизация. Очень
важным приемом повышения правильности
результатов анализа является релятивизация
— проведение отдельных аналитических
операций в как можно более идентичных
и строго контролируемых условиях с тем,
чтобы возможные систематические
погрешности взаимно скомпенсировать.
Так, если показания весов содержат
систематическую погрешность, то следует
на одних и тех же весах в течение как
можно более короткого промежутка времени
взвесить сначала стаканчик с навеской,
затем пустой стаканчик и найти массу
навески по разности. По той же причине
для отбора аликвот ОС и анализируемого
раствора следует пользоваться одной и
той же мерной посудой. Целям релятивизации
служит также контрольный
опыт —
проведение пробы, не содержащей
определяемого компонента, через все
стадии анализа. Например, в спектрофотометрии
можно приготовить раствор контрольного
опыта (содержащий все используемые
реактивы в количествах, рекомендуемых
согласно методике) и использовать его
в качестве раствора сравнения при
измерениях оптической плотности.

Частным, но в ряде
методов анализа очень важным приемом
релятивизации мультипликативных
погрешностей является еще один специальный
способ градуировки, называемый способом
внутреннего
стандарта.
Как и в градуировке по способу внешних
стандартов (с. 4), здесь образцы сравнения
готовят и измеряют отдельно от
анализируемого. Однако в этом случае
измеряют не один, а одновременно два
аналитических сигнала – определяемого
компонента (y_опр)
и какого-либо другого компонента (y_ст)
, присутствующего в пробе (либо специально
вводимого в нее) и называемого внутренним
стандартом. Содержание внутреннего
стандарта либо должно быть точно известно
в каждом ОС и в пробе, либо оно должно
быть везде одинаково (в этом случае,
возможно, и неизвестно). Другое отличие
от способа внешних стандартов состоит
в том, что градуировочную зависимость
строят не в абсолютных (c_опр
– y_опр),
а в относительных
координатах – как зависимость отношений
аналитических сигналов определяемого
компонента и внутреннего стандарта
y_опр/y_ст
от отношения их же концентраций c_опр/c_ст
(рис. 5). Если c_ст
во всех образцах постоянна, зависимость
можно строить в координатах c_опр
– y_опр/y_ст.
Легко видеть, что если систематическая
погрешность, во-первых, носит
мультипликативный характер, а, во-вторых,
в равной мере влияет на величины как
y_опр,
так и y_ст
(завышает или занижает их в одно и то же
число раз), то построение градуировочной
зависимости в относительных координатах
приводит к компенсации этой погрешности.
В результате правильность результатов
анализа улучшается.

Помимо этого,
способ внутреннего стандарта позволяет
повысить и воспроизводимость
результатов (и именно с этой целью он
чаще всего и применяется). Действительно,
если при каждом отдельном измерении
(от точки к точке градуировочного
графика) условия эксперимента случайным
образом изменяются, то это приводит к
изменению как y_опр,
так и y_ст.
В то же время на отношении этих величин
такие изменения сказываются мало (рис.
6, а
и б).

Помимо указанных
выше требований к содержаниям внутреннего
стандарта, для применения этого способа
градуировки необходимы еще два условия.
Во-первых, используемый метод анализа
должен позволять измерять два аналитических
сигнала разных веществ в
ходе одного определения,
в одних условиях, т.е. метод должен быть
многокомпонентным.
К таким методам относятся, например,
хроматографические, вольтамперометрические,
рентгенофлуоресцентный, атомно-эмиссионный
(но не атомно-абсорбционный!). Во-вторых,
изменения условий должны сказываться
на величинах обоих сигналов в равной
мере. Поэтому внутренний стандарт по
своему поведению в условиях анализа
должен быть как можно более похож на
определяемый компонент. Идеальным
внутренним стандартом служит изотопная
разновидность определяемого компонента.
Способ внутреннего стандарта с
использованием изотопных разновидностей
называется способом изотопного
разбавления.
Он широко применяется в методах,
позволяющих одновременно регистрировать
сигналы отдельных изотопов, в первую
очередь в масс-спектрометрии.

4

. Рандомизация. В
отличие от релятивизации здесь, наоборот,
необходимо варьировать условия анализа
случайным образом в достаточно широких
пределах. Например, если каждая пипетка
содержит свою систематическую погрешность
объема, то для выполнения серии
параллельных анализов образца можно
отобрать каждую аликвоту новой пипеткой.
При этом погрешность объема, применительно
к каждой отдельной пипетке являющаяся
систематической, по отношению ко всему
множеству пипеток становится случайной,
а среднее значение объема оказывается
ближе к истинному, чем полученное при
использовании только одной пипетки
(рис. 7). Таким образом, рандомизация —
это способ превращения систематической
погрешности в случайную. Поэтому следует
помнить, что при использовании рандомизации
уменьшение систематической погрешности
достигается ценой увеличения погрешности
случайной (сравните разбросы точек в
пределах верхних строк и нижней строки
рис. 7). Тем не менее в особо сложных
случаях, когда систематические погрешности
невозможно скомпенсировать, а причины
и природа их неизвестны, рандомизация
часто оказывается наиболее эффективным,
а иногда и единственно возможным способом
повышения правильности. Рандомизацию
обязательно используют, например, в
ходе аттестации вновь разработанных
стандартных образцов: порции СО рассылают
по разным лабораториям и анализируют
различными методами на протяжении
достаточно длительного времени.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Практически каждая лаборатория, занимающаяся проведением химических или микробиологических исследований, сегодня пользуется дозаторами. Несмотря на то, что использование стеклянных пипеток все еще безоговорочно необходимо при работе с агрессивными жидкостями и растворителями, дозаторы прочно вошли в лабораторную практику. Их используют везде, где это позволяют условия эксплуатации: дозирование водных растворов, жидких реактивов и биологических жидкостей.

Тем не менее, многие сотрудники сталкиваются с проблемами при работе с дозаторами, иногда попросту боятся их использовать и предпочитают дозировать стеклянными пипетками. Разберемся со всем по порядку, проверим оправданность этих опасений и приведем рекомендации по повышению качества дозирования.

• область применения;
• удобство использования;
• простота обслуживания;
• точность;
• стабильность.

В конце статьи мы огласим победителя в этом сравнении.

И дозаторы и стеклянные пипетки могут одинаково успешно использоваться для дозирования водных растворов и биологических жидкостей. Однако есть области, где каждый тип имеет свои неоспоримые преимущества:

• для дозирования агрессивных жидкостей и растворителей больше подходят стеклянные пипетки (в силу отсутствия элементов, подверженных коррозии);
• для дозирования вязких жидкостей больше подходят откалиброванные для этого дозаторы;
• для дозирования одновременно нескольких объемов подходят исключительно многоканальные дозаторы (широко применимо в иммунохимических и биологических исследованиях).

Следует отметить, что дозаторы отличаются большим разнообразием исполнений и могут использоваться в специфических целях, например, дозаторы прямого перемещения позволяют добиться более высокой точности и избежать перекрестного загрязнения при работе с вязкими жидкостями, жидкостями с высоким давлением пара, радиоактивными и агрессивными средами.

Дозаторы также выпускаются в виде дополнения к стеклянным пипеткам по аналогии с грушей (например, дозатор для серологических пипеток Macroman), что позволяет использовать преимущества обоих устройств дозирования.

Счет:

Дозаторы – 💧 💧 💧 💧

Пипетки – 💧 💧 💧

Вернуться к списку параметров

При рассмотрении удобства использования на первое место однозначно выходят дозаторы:

• дозаторы минимизируют по сравнению со стеклянными пипетками влияние пользователя на ход дозирования;
• дозаторы не требуют использования вспомогательных инструментов для дозирования (резиновая трубка, груша, специальные контроллеры);
• один дозатор переменного объема способен заменить несколько стеклянных пипеток разного объема;
• при дозировании разных проб в целях избегания перекрестного загрязнения для дозатора достаточно менять наконечники (стеклянную пипетку пришлось бы заменить на аналогичную);
• сменные стерильные наконечники позволяют исключить внесение какого-либо загрязнения в дозируемую жидкость;
• для всех механических дозаторов действуют единые правила дозирования, в то время как стеклянные пипетки по ГОСТ 29227-91 выпускаются пяти типов, отличающихся по вымерению жидкости относительно отметок, времени ожидания и обращению с последней каплей в пипетке;
• дозаторы более устойчивы к механическим повреждениям в отличии от хрупкого стекла и могут быть отремонтированы;
• дозатор в ходе работы (если соблюдены правила эксплуатации) не загрязняется и по окончанию дозирования может быть размещен на штативе или любой подходящей для этого конструкции (стеклянные пипетки после дозирования необходимо размещать так, чтобы не вызвать загрязнения соприкасающихся поверхностей, а по окончанию работы их необходимо мыть).

Счет:

Дозаторы – 💧 💧 💧 💧 💧

Пипетки – 💧 💧 

Вернуться к списку параметров

Дозаторы по сравнению с пипетками требуют более редкого, но более тщательного обслуживания: замены фильтров, чистки поршня, смазки и прочих рекомендуемых действий (Приложение 1).

Стеклянные пипетки необходимо ежедневно мыть после окончания работы. А в случае дозирования белковых растворов или иных жидкостей, оставляющих стойкое загрязнение, еще и замачивать (иногда с хромовой смесью). Однако, пипетки, предназначенные для постановки серологических реакций, не рекомендуется мыть с использованием кислот и щелочей, так как даже следовые количества этих веществ, оставшиеся на стенках, могут исказить результат реакций. Дополнительно пипетки, используемые при работе с ПБА, требуют специальной очистки и обеззараживания, в то время как дозаторы выпускаются в исполнениях, позволяющих их автоклавировать.

Все это существенно осложняет обслуживание стеклянных пипеток и по сложности может существенно превзойти редкое обслуживание дозаторов. Таким образом, можно заключить, что дозаторы требуют более простого обслуживания.

Счет:

Дозаторы – 💧 💧 💧 💧

Пипетки – 💧 💧 💧

Вернуться к списку параметров

Вклад погрешности дозирования в общую погрешность анализа очень высок. Погрешность дозирования, возникающая вследствие несоблюдения правил работы с дозирующим устройством, может в 9 раз превосходить погрешность самого устройства. В Интернете можно встретить множество противоречивых мнений о точности дозаторов, где не приводятся конкретные цифры и сравнение с характеристиками стеклянных пипеток. Мы сравнили пределы допускаемой абсолютной погрешности стеклянных пипеток объемом от 0,1 до 10 мл с аналогичными механическими дозаторами переменного объема.

В сравнении участвовали следующие дозаторы:

• Sartorius Biohit Proline Plus;
• Sartorius Biohit mLINE;
• Eppendorf Reference 2;
• Thermo Fisher Scientific Ленпипет Лайт;
• Thermo Fisher Scientific Ленпипет Колор;
• Thermo Fisher Scientific Ленпипет ДПА.

Эти модели были выбраны по причине их распространенности в отечественных лабораториях, ценовой доступности по сравнению с электронными дозаторами и практичности по сравнению с дозаторами прямого перемещения.

Примечание: в отличии от дозаторов прямого перемещения, где поршень всегда находится в прямом контакте с жидкостью образца, в рассматриваемых дозаторах дозирование происходит за счет изменения объема воздуха между дозируемой жидкостью и поршнем.

В качестве исходных данных для стеклянных пипеток использовались пределы допускаемой погрешности объема пипетки, приведеные в ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) “Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования”, а для дозаторов – абсолютная систематическая погрешность измерения, приведенная в спецификации на данную модель дозаторов (случайная погрешность дозаторов не учитывалась, поскольку предел допускаемой погрешности объема пипетки, определяемый согласно ГОСТ 8.234-2013 “ГСИ. Меры вместимости стеклянные. Методика поверки”, соответствует систематической погрешности измерения объема пипетки и не учитывает случайную погрешность).

По результатам сравнения были построены графики зависимости пределов допускаемой абсолютной погрешности от величины дозируемого объема (рисунки 1 и 2).

Рис. 1. Сравнение допускаемой абсолютной погрешности дозаторов и стеклянных пипеток 1 класса точности

* — согласно ГОСТ 29227-91 пипетки 2 класса точности номинальной вместимостью 0,5 мл не выпускаются

Рис. 2. Сравнение допускаемой абсолютной погрешности дозаторов и стеклянных пипеток 2 класса точности

По графикам на рисунке 1 видно, что в диапазоне до 1 мл современные высокоточные дозаторы не уступают (Eppendorf) и даже превосходят (Sartorius Biohit) по точности аналоги среди стеклянных пипеток 1 класса точности. В диапазоне свыше 1 мл первое место по точности переходит от пипеток к дозаторам Sartorius Biohit в зависимости от величины дозируемого объема.

Дозаторы Thermo Fisher Scientific уступают стеклянным пипеткам 1 класса точности, но в диапазоне свыше 1 мл соответствуют пипеткам 2 класса точности (рисунок 2), которые уступают остальным дозаторам (Sartorius Biohit и Eppendorf).

Таким образом можно заключить, что современные механические дозаторы имеют разные характеристики по точности дозирования в отличии от нормированных ГОСТ 29227-91 градуированных стеклянных пипеток, но не уступают последним. Электронные дозаторы отличаются еще большей точностью и превосходят по точности стеклянные пипетки за счет автоматизации процесса дозирования и независимости от навыков пользователя.

Счет:

Дозаторы – 💧 💧 💧 💧

Пипетки – 💧 💧 💧

Однако, следует отметить, что высокая точность дозаторов обеспечивается их периодической проверкой. Проверка дозаторов является гарантией их соответствия метрологическим требованиям до наступления очередной поверки. Проверку рекомендуется проводить гравиметрическим методом с использованием весов, погрешность которых как минимум в три раза меньше погрешности дозаторов, не реже одного раза в 3-4 месяца, после настройки (калибровки) и проведения технического обслуживания. Частота проверок может быть увеличена в зависимости от конкретных требований, предъявляемых к точности дозирования в лаборатории. Общие рекомендации по проверке и настройке механических дозаторов приведены в Приложении 2.

Для количественной оценки точности дозаторов используется погрешность измерений, складывающаяся из двух составляющих: систематической и случайной (в спецификации производителя они часто указываются как точность (или inaccuracy) и воспроизводимость (или imprecision)). В идеале для полноты оценки необходимо контролировать обе составляющие погрешности дозирования, но на практике бывает достаточно одной – систематической, поскольку именно она вносит наибольший вклад, и влиянием случайной составляющей можно пренебречь, если она вдвое меньше систематической.

Полученные значения систематической погрешности измерений следует сравнивать с характеристиками, указанными в паспорте, спецификации или описании типа СИ дозатора (как правило, спецификация производителя предъявляет более высокие требования к точности дозаторов).

Пример формы для проверки дозаторов приведен в разделе «Материалы«.

Вернуться к списку параметров

Если под стабильностью работы дозирующего устройства понимать такие его характеристики как точность и воспроизводимость (или допускаемое относительное отклонение среднего арифметического значения фактического объема дозы от номинального и допускаемое относительное среднеквадратическое отклонение фактического объема дозы), то для дозаторов эти параметры строго нормированы и подлежат поверке (в отличии от стеклянных пипеток, к которым периодическая поверка не применяется).

Если говорить о нестабильности в работе дозаторов такой, как сильные отклонения в дозируемом объеме, которые возникают при продолжительной работе, то подобные явления могут наблюдаться в случае несоблюдения правил работы с дозаторами и несвоевременным проведением технического обслуживания. Согласно имеющимся данным следующие факторы вносят вклад в ошибку дозирования:

• неправильно надетый наконечник – не менее 0,4%;
• отклонение от вертикальной оси при наборе жидкости – до 0,7%;
• отсутствие предварительного смачивания наконечника – до 0,1%;
• отклонение температуры образца и наконечника – до 0,2% на каждый градус разницы;
• отклонение температуры воздуха в помещении от той, при которой проводилась калибровка, – до 0,4%;
• нагрев дозатора рукой – до 0,1%;
• не оптимальная глубина погружения наконечника в жидкость – до 0,4%.

Рекомендации по дозированию, призванные устранить вышеописанные факторы, приведены в Приложении 3.

Также к некорректным результатам дозирования может приводить загрязнение посадочного конуса дозатора, залипание поршня при его загрязнении и истощении смазки, износ уплотнительного кольца и поломка элементов в случае неосторожного обращения.

Перечень необходимого технического обслуживания механических дозаторов приведен в Приложении 1. Возможные неисправности и способы их устранения – в Приложении 4.

Что же касается работы со стеклянными пипетками, то здесь специалисты сходятся во мнении: точность дозирования очень сильно зависит от мастерства пользователя. В целом она не высока по причине постоянной необходимости доведения жидкости до метки и вытирания рисок с течением времени. Отвлекающие факторы, самочувствие, утомленность и другие причины могут повлиять на результат дозирования.

Для стеклянных пипеток характерен еще один недостаток: при хорошей смачиваемости стекла, после проведения дозирования, на внутренней поверхности может оставаться тонкая пленка жидкости, т.е. не весь объем жидкости выходит из трубки. Помимо этого, часть жидкости может скапливаться на носике пипетки в виде капли.

Счет:

Дозаторы – 💧 💧 💧 💧

Пипетки – 💧 💧 💧 💧

Вернуться к списку параметров

Подводя итоги, мы видим, что дозаторы заслужено отвоевывают нишу дозирующих устройств в лабораторной практике:

Дозаторы – 💧 x 21

Пипетки – 💧 x 15

Однако следует помнить, что какими бы современными не были дозирующие устройства в вашей лаборатории, непрофессиональная работа пользователей и пренебрежение правилами дозирования могут свести к нулю работу на всех последующих этапах лабораторного процесса.

Вернуться к списку параметров

Библиография

1.  ГОСТ 8.234-2013 «Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Меры вместимости стеклянные. Методика поверки».
2.  ГОСТ 28311-89 «Дозаторы медицинские лабораторные. Общие технические требования и методы испытаний».
3.  ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) «Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования».
4.  Анализ погрешностей дозирования и способы их минимизации; Павлов С.Б., Кумечко М.В., Черных Л.В., Бабенко Н.М.; Клиническая лабораторная диагностика, №2, 2013.
5.  Рекомендации по работе с механическими и электронными дозаторами (редакция 2.0); ООО «Биохит».
6.  Инструкции пользователя дозаторов Sartorius Proline pipette, Sartorius Proline Plus pipette, Sartorius mLINE pipette.
7.  Руководство по эксплуатации Eppendorf Reference 2.
8.  Руководства по эксплуатации дозаторов Лайт, Колор и ДПА.