W laboratoriach badawczych i wzorcujących standardem stało się korzystanie z krzywych kalibracyjnych zarówno w przeprowadzanych badaniach, jak i wzorcowaniach. Szczególną uwagę przykłada się do kalibracji chromatografów gazowych, które służą do wzorcowania składu mieszaniny gazowej. Niniejszy artykuł ma na celu, przedstawienie sposobu wyznaczania zakresu roboczego krzywej kalibracyjnej.
Pierwszym elementem podczas wyznaczania zakresu roboczego krzywej kalibracyjnej jest określenie współczynnika zmienności, dla każdego z punktów wzorcowania. Współczynnik ten jest bardzo istotnym parametrem, ponieważ od niego zależy czy wyznaczona krzywa kalibracyjna będzie mogła być wykorzystana w pełnym zakresie pomiarowym, czy będzie konieczne podzielenie jej na podzakresy. W przypadku podzielenia krzywej kalibracyjnej na podzakresy pamiętać należy, że dla każdego podzakresu konieczne będzie wykonanie dodatkowych pomiarów w punktach wzorcowania, tak aby w każdym z nich były przynajmniej trzy punkty wzorcowania.
Do obliczenia współczynnika zmienności stosuje się następujący wzór:
Minimalna liczba wyników pomiarów, która jest potrzebna do obliczenia odchylenia standardowego w danym punkcie wzorcowania to trzy. Zaleca się pięć powtórzeń dla każdego punktu wzorcowania, a dla dobrej reprezentacji statystycznej zbioru nie mniej niż dziesięć pomiarów w każdym punkcie wzorcowania.
W celu statystycznej oceny różnic współczynników zmienności dla poszczególnych punktów wzorcowania można wykorzystać test F-Snedecora:
Warunkiem przeprowadzenia tego testu jest, aby odchylenie standardowe w liczniku miało większą wartość od odchylenia standardowego w mianowniku. Jeżeli wyliczona wartość testu jest większa od wartości tablicowej, wtedy uznaje się, że różnice odchyleń standardowych w poszczególnych punktach wzorcowania są statystycznie nieistotne.
Gdy porównanie trzech punktów wzorcowania parami wykaże brak różnic istotnych statystycznie, wtedy przyjmuje się, że przedział roboczy krzywej kalibracyjnej determinowany jest przez najniższy i najwyższy punkt wzorcowania.
Przedstawiony przeze mnie sposób sprawdzenia zakresu roboczego krzywej kalibracyjnej jest najprostszym, ze znanych mi sposobów, który z jednej strony nie wymaga dużego nakładu pracy, zaś z drugiej pozwala mieć zaufanie do podawanych klientowi wyników.
Autor artykułu:
Krzysztof Nyrek - pasjonat chemii, metrolog, prowadzi autorskiego bloga. Z branżą chemiczną związany od 2007 roku. W 2008 roku ukończył studia na Wydziale Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego o kierunku Chemia Ogólna, specjalność fizyka chemiczna. W 2012 roku ukończył studia podyplomowe w zakresie Metrologii Chemicznej na Wydziale Chemii Uniwersytetu Warszawskiego. Od 2011 roku pełni rolę Kierownika Laboratorium Badawczego i Wzorcującego w Zakładzie Odmetanowania Kopalń „ZOK” Sp. z o.o., które posiada akredytację PCA Nr AP 134 i AB 1347.
