Najważniejsze techniki pomiarowe – przewodnik

Poradnik „Najważniejsze techniki pomiarowe" pomaga operatorom rozpoznać i wyeliminować potencjalne źródła błędów, a w rezultacie zwiększyć wydajność pracy w laboratorium.

Doświadczenie pokazuje, że dobrze zaprojektowane wagi i instrumenty analityczne mają największy wpływ na uproszczenie obsługi, zwiększenie bezpieczeństwa pracy i poprawienie dokładności wyników. Nawet najnowocześniejsze rozwiązania wymagają jednak od użytkowników wiedzy praktycznej, która pozwala na właściwe wykonanie zadań oraz uzyskanie niezawodności i spójności.

Podstawowe techniki pomiarowe omówione w tym podręczniku obejmują: ważenie, pipetowanie, pomiar pH, wyznaczanie zawartości wilgoci, miareczkowanie, UV/VIS, wyznaczanie gęstości i indeksu refrakcji, wyznaczanie temperatury topnienia, kroplenia, wrzenia, mętnienia i płynięcia oraz analizę termiczną.

Każda sekcja ma podobną strukturę:

• Techniki pomiarowe
• Wnioski wyciągnięte z praktyki laboratoryjnej
• Omówienie metod i przykłady zastosowań
• Wybrane rozwiązania z naszej oferty

Najważniejsze techniki pomiarowe
Poradnik dotyczący jakości pomiarów w laboratorium

Spis treści:
1. Wprowadzenie ogólne
2. Ważenie
3. Pipetowanie
4. Wyznaczanie wartości pH i przewodności
5. Wyznaczanie zawartości wilgoci
6. Miareczkowanie
7. UV/VIS
8. Wyznaczanie gęstości/stężenia
9. Wyznaczanie indeksu refrakcji/stężenia
10. Wyznaczanie temperatury topnienia, kroplenia, wrzenia, mętnienia i płynięcia
11. Analiza termiczna
12. Wybrane rozwiązania
13. Podsumowanie
14. Literatura
15. Informacje dodatkowe

Wprowadzenie ogólnePomiary zapewniające sukces

Wszystkie laboratoria dążą do dokładności i wydajności. Bez względu na stosowane urządzenie pomiarowe cele dotyczące dokładności i wydajności procesów są podstawowe i proste. Jednak uzyskiwanie dokładnych pomiarów w nieustannie zmieniającym się świecie wcale nie jest proste. Pominięcie tego nadrzędnego celu może być szkodliwe, ponieważ niewykryte błędy narastają wykładniczo. Jeden wynik niskiej jakości wpływa nie tylko na dany pomiar, ale i na wszystkie po nim następujące. A gdy spadnie dokładność, spadają również wyniki i marże zysku laboratorium, ponieważ konieczne jest powtórzenie czasochłonnych zadań. Może to zaszkodzić nawet użytkownikom końcowym.

W celu uzyskania odpowiedniej dokładności operator musi najpierw dobrze zrozumieć podstawowe techniki pomiarowe i zasady działania stosowanych urządzeń. To zrozumienie pomaga rozpoznać potencjalne źródła błędów i wyeliminować je. Może również pozwolić operatorowi znaleźć sposoby zmiany procesów w celu zwiększenia wydajności. W nowoczesnym laboratorium urządzenia muszą pasować do siebie, aby możliwe było uzyskanie miarodajnej oceny jakości próbek i bezproblemowych procesów pomiarowych.

Dążenie do uzyskania dokładnych wyników pomiarów i wydajnych procesów

W celu zagwarantowania dokładności pomiarów i wydajności procesów każde laboratorium powinno stosować trzy podstawowe elementy:

1. Szkolenie użytkowników. Skuteczne szkolenie zapewnia osobom codziennie używającym urządzeń gruntowną wiedzę na temat istotnego znaczenia dokładności w określonym procesie. Gwarantuje im również możliwość obserwowania i kompensowania potencjalnych źródeł błędów.
2. Konserwacja okresowa. Kluczowe znaczenie ma wprowadzenie odpowiedniego harmonogramu konserwacji wszystkich instrumentów laboratoryjnych, który pomaga zapewnić ich niezawodne działanie i wydłużyć czas sprawności.
3. Bezpieczeństwo procesów. Prawidłowe zarządzanie danymi, automatyzacja procesów oraz zarządzanie prawami użytkowników przyczyniają się do zwiększenia integralności i bezpieczeństwa danych.

Mimo że wszystkie te trzy aspekty są ważne, w niniejszym poradniku skoncentrowano się na przekazaniu wiedzy i wskazówek, które uzupełniają szkolenia w laboratorium i pomagają operatorom zrozumieć zawiłości poszczególnych metod pomiarowych. Te informacje nie tylko pomagają ograniczyć błędy; zapewniają również poznanie scenariuszy, w których automatyzacja może przyczynić się do zwiększenia wydajność pracy.

Omówienie zasad pomiaru

W tym poradniku omówiono następujące podstawowe techniki pomiarowe:

• Ważenie – główna , choć często niedoceniana czynność w większości laboratoriów. Ten poradnik pomoże zrozumieć czynniki wpływające na ważenie oraz określić sposób, w jaki można zminimalizować ich wpływ lub go uniknąć.
• Pipetowanie – podstawowa operacja wykonywana w laboratoriach biotechnologicznych i badawczych. Choć to z pozoru prosta czynność, nie wszyscy operatorzy potrafią umiejętnie i precyzyjnie obsługiwać ciecze. Ten poradnik pomoże pracownikom laboratorium ograniczyć źródła niezgodności, a w rezultacie zapewnić długotrwałą dokładność.
• Pomiar pH – istotna wartość w przypadku wielu aplikacji, produktów i procesów. Operatorzy mogą poznać porady i wskazówki dotyczące mierników i elektrod, które za każdym razem pomagają osiągnąć prawidłowe i wiarygodne wyniki pomiarów pH.
• Pomiar zawartości wilgoci – ma krytyczne znaczenie dla wielu produktów i branż, wpływa na całość produktu: od jakości i parametrów po termin przydatności. W tym poradniku w skrócie opisano zasadę działania wagosuszarek halogenowych oraz sposób, w jaki można uzyskać dokładne i wiarygodne wyniki w rutynowych analizach zawartości wilgoci.
• Miareczkowanie – jego wiarygodność zależy od miarodajności i przebiegu reakcji miareczkowania, ogólnie przyjętych metod i sprawdzonych urządzeń. Ten poradnik pomoże operatorom ocenić i opracować optymalne procesy miareczkowania.
• UV/VIS – spektrofotometria UV/VIS jest rutynowo stosowana w chemii analitycznej do ilościowego wyznaczania różnych analitów, takich jak jony metali przejściowych, wysoce skoniugowane związki organiczne i makrocząsteczki biologiczne. Ten poradnik zawiera wskazówki, w jaki sposób szybko uzyskać dokładne wyniki.
• Wyznaczanie gęstości i indeksu refrakcji – proces ten zapewnia informacje o znaczeniu krytycznym z punktu widzenia kontroli jakości. Obie metody łatwo zapewniają szybkie wyniki, co czyni je idealnymi do rutynowych analiz. Jednak zrozumienie zasad pomiaru i zastosowanie doskonałości operacyjnej pomaga osiągnąć wiarygodne wyniki i zachować stabilne docelowe cechy produktu.
• Wyznaczanie temperatury topnienia, kroplenia, wrzenia, mętnienia i płynięcia – wszystkie te parametry są wartościami charakteryzującymi materiał na podstawie tej samej ogólnej metodologii: kontrolowanego grzania aż do momentu wykrycia określonego zdarzenia na podstawie przejścia fazowego. Przedstawione wskazówki dotyczące obsługi i przygotowania próbek są bardzo istotne i stanowią warunek wstępny uzyskania dokładnych wyników.
• Analiza termiczna – obejmuje szereg technik umożliwiających scharakteryzowanie materiałów w warunkach kontrolowanej temperatury i czasu. Operatorzy mogą poznać różne techniki analizy termicznej i systematyczne podejście do opracowywania metod.

Każda sekcja ma podobną strukturę: technika pomiaru, zasady wspierające dokładność, wnioski wyciągnięte z praktyki laboratoryjnej oraz odniesienie do innej wartościowej literatury, w tym poradników i opracowań technicznych na ten temat.

Stosowanie różnych metod jednocześnie

W wielu nowoczesnych laboratoriach wykonywanych jest równolegle kilka operacji wyznaczania parametrów – na przykład jednoczesne zastosowanie kilku wagosuszarek lub titratorów (każde z tych urządzeń określa jeden parametr w jednej próbce). Wzajemne oddziaływanie pomiędzy tymi urządzeniami tworzy ogólny obraz jakości. Bieżące wyniki jakości można katalogować w centralnym repozytorium, takim jak oprogramowanie LabX METTLER TOLEDO, w celu łatwego przywoływania danych i określania trendów.

Wiele operacji wyznaczania można również wykonywać na pojedynczej próbce lub typie próbek. W laboratorium może być na przykład stosowany jeden zautomatyzowany system wyznaczania przewodności, wartości pH i zasadowości wody albo kilka titratorów połączonych w jedną linię, które określają zawartość niklu i podfosforynu w próbkach z powlekania elektrolitycznego. Centralne repozytorium danych, takie jak oprogramowanie LabX, kompiluje wyniki wyznaczania do postaci użytecznego obrazu jakości. Specjalne rozwiązania METTLER TOLEDO zostały również opisane w rozdziale 12.

Odwiedź stronę METTLER TOLEDO i pobierz cały poradnik.