1 Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008 Kalibratie van pipetten.
-
Upload
willem-koning -
Category
Documents
-
view
220 -
download
2
Transcript of 1 Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008 Kalibratie van pipetten.
1Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Kalibratie van pipettenKalibratie van pipetten
2Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Kalibratie van pipettenKalibratie van pipetten
Waarom pipetteren en kalibrerenWaarom pipetteren en kalibreren
Technische achtergrondTechnische achtergrond
Hoe kalibrerenHoe kalibreren
Onzekerheden en HerleidbaarheidOnzekerheden en Herleidbaarheid
Conclusies en aanbevelingenConclusies en aanbevelingen
3Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
•Milieu/bodemsaneringMilieu/bodemsanering
Waarom kalibrerenWaarom kalibreren??
4Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
•Forensisch onderzoekForensisch onderzoek
Waarom kalibrerenWaarom kalibreren??
Schuldig of niet ?
5Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
•DopingcontroleDopingcontrole
Waarom kalibrerenWaarom kalibreren??
Einde sportcarriere?
6Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
•Kwaliteit water en voedsel Kwaliteit water en voedsel
Waarom kalibrerenWaarom kalibreren??
7Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Soorten pipettenSoorten pipetten
aftappen
8Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Soorten pipettenSoorten pipetten
precieziewerk → micropipetten
9Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Principe pipetPrincipe pipet
schacht
wegwerp plunjer
plunjer afdichting
wegwerp piston
vloeistofmonster
schacht
wegwerp plunjer
plunjer afdichting
wegwerp piston
vloeistofmonster
Positive-displacement pipet
plunjer
schacht
wegwerp tipluchtbuffer
vloeistofmonster
plunjer
schacht
wegwerp tipluchtbuffer
vloeistofmonster
Air-displacement pipet
10Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Principe pipetPrincipe pipet
schacht
wegwerp plunjer
plunjer afdichting
wegwerp piston
vloeistofmonster
schacht
wegwerp plunjer
plunjer afdichting
wegwerp piston
vloeistofmonster
plunjer
schacht
wegwerp tipluchtbuffer
vloeistofmonster
plunjer
schacht
wegwerp tipluchtbuffer
vloeistofmonster
Air-displacement pipet•bemonsteren van waterige oplossingen•voor algemeen laboratorium werk•altijd een luchtbuffer (doodvolume) tussen pipet piston en vloeistofmonster.•piston is vast onderdeel van pipet
Positive-displacement pipet•"lastige" monsters (viscositeit, dichtheid, vluchtige stoffen, radioactief en corrosief) •direct contact tussen piston en stof(geen luchtbuffer of doodvolume) •piston wordt eenmaal gebruikt (geen vast onderdeel van pipet)
11 van 20Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Principe kalibratiePrincipe kalibratie
1. Pipetteer een bekende vloeistof (bijv. water)
2. Weeg vloeistof op nauwkeurige balans
3. Converteer hoeveelheid naar volume (Z-factor)
5. Herhaal dit voor 10, 50 en 100% van de range
4. Bepaal afwijkingen en onzekerheden
V
12Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Van massa naar volumeVan massa naar volume
Ct 201
Met:V20 volume, bij 20 oC, in L;m massa gepipetteerde vloeistof in mg;W waterdichtheid in mg/L;A luchtdichtheid in mg/L (ca. 0,0012 mg/L);m dichtheid massastandaard, in mg/L (ca. 8,0 mg/L); kubieke uitzettingscoëfficiënt pipetmateriaal, in 1/ oC; t watertemperatuur, in oC.
w
mV
20
Aw20
1
mV
mA1
13Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
LuchtdichtheidLuchtdichtheid
a
vv
aA 11
MM
xTRZ
Mp
Met:p luchtdruk in Pa;T thermodynamische temperatuur in K;xv mol fractie van waterdamp;Ma molaire massa van lucht;Mv molaire massa van water;R molaire gas constante;Z compressibiliteitsfactor
niet de Z-factor !
14Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
w1-
5i
1i
iwi
3
wC018175,01
kg/m8393,999
t
ta
ρ
WaterdichtheidWaterdichtheid
Met:a1 = 1,8240294101 kg/m3°C-1
a2 = -7,935694610-3 kg/m3°C-2
a3 = -5,559410610-5 kg/m3°C-3
a4 = -1,557671110-7 kg/m3°C-4
a5 = -4,352983310-10 kg/m3°C-5
tw = watertemperatuur in °C
Waterkwaliteit: ISO 3696, Water for analitical laboratory use – Specification and Use, Grade 3
15Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Z-factorZ-factor
temperatuur°C 800 853 907 960 1013 1067
15,0 1,0018 1,0018 1,0019 1,0019 1,0020 1,002015,5 1,0018 1,0018 1,0019 1,0020 1,0021 1,002116,0 1,0019 1,0020 1,0020 1,0021 1,0021 1,002216,5 1,0020 1,0020 1,0021 1,0022 1,0022 1,002317,0 1,0021 1,0021 1,0022 1,0022 1,0023 1,002317,5 1,0022 1,0022 1,0023 1,0023 1,0024 1,002418,0 1,0022 1,0023 1,0024 1,0024 1,0025 1,002518,5 1,0023 1,0024 1,0025 1,0025 1,0026 1,002619,0 1,0024 1,0025 1,0025 1,0026 1,0027 1,002719,5 1,0025 1,0026 1,0026 1,0027 1,0028 1,002820,0 1,0026 1,0027 1,0027 1,0028 1,0029 1,002920,5 1,0027 1,0028 1,0028 1,0029 1,0030 1,003021,0 1,0028 1,0029 1,0030 1,0030 1,0031 1,003121,5 1,0030 1,0030 1,0031 1,0031 1,0032 1,003222,0 1,0031 1,0031 1,0032 1,0032 1,0033 1,003322,5 1,0032 1,0032 1,0033 1,0033 1,0034 1,003523,0 1,0033 1,0033 1,0034 1,0035 1,0035 1,003623,5 1,0034 1,0035 1,0035 1,0036 1,0036 1,003724,0 1,0035 1,0036 1,0036 1,0037 1,0038 1,003824,5 1,0037 1,0037 1,0038 1,0038 1,0039 1,0039
luchtdruk in hPa (mbar)
watertemperatuurluchtdruk
16Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
WegenWegen
analytische balansenanalytische balansen
17Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Eisen aan balansEisen aan balans
Nominaal volume Gevoeligheid Herhaalbaarheid klasse
l mg mg OIML
0,1 t/m 20 0,001 0,002 E2
20 t/m 200 0,01 0,02 E2
200 t/m 10 000 0,1 0,2 E2
WegenWegen
18Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
m,min - m,max
[kgm3]
100 g 7810 - 8210
50 g 7740 - 8280
20 g 7500 - 8570
10 g 7270 - 8890
5 g 6900 – 9600
OIML: E2
Kalibratie balansKalibratie balans
WegenWegen
19Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Apparatuur en omstandighedenApparatuur en omstandigheden
Thermometers :
lucht : resolutie 0,1 C, onzekerheid 0,5 C
water : resolutie 0,01 C, onzekerheid 0,1 C
Hygrometer : resolutie 1 %, onzekerheid 5 %
Barometer : resolutie 1 mbar, onzekerheid 5 mbar
20Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Apparatuur en omstandighedenApparatuur en omstandigheden
Omgevingscondities in laboratorium:
- omgevingtemperatuur tussen 17°C en 24°C
- gemiddelde luchtdruk tussen 975 mbar en 1055 mbar
- relatieve vochtigheid tussen 50% en 65%
(i.v.m. verdamping en elektrostatische ontladingen)
21Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
OnzekerhedenOnzekerheden
- Kalibratie en instabiliteit balans
- Verdamping kalibratievloeistof
- Invloed kalibratietechnicus
- Insteekdiepte pipettip
- Type pipettip
22Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Verdamping kalibratievloeistofVerdamping kalibratievloeistof
- Relatieve vochtigheid in lab te laag
- Geen verdampingsvanger
- Te veel tijd bij het pipetteren
23Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Kalibratie en Instabiliteit balansKalibratie en Instabiliteit balans
- Gebruik van niet gekalibreerde massastukken
- Balans op onrustige locatie
- Onvoldoende resolutie
0,00 kg
24Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Invloed kalibratietechnicusInvloed kalibratietechnicus
Oorzaak Bijdrage
Onregelmatige piston beweging 0,5 %
Insteekdiepte tip 1,0 %
Onregelmatige timing 1,5 %
Voor-bevochtigen 2,0 %
Schoonvegen tip 3,0 %
25Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Invloed kalibratietechnicusInvloed kalibratietechnicus
Oorzaak Bijdrage
Onregelmatige piston beweging 0,5 %
Insteekdiepte tip 1,0 %
Onregelmatige timing 1,5 %
Voor-bevochtigen 2,0 %
Schoonvegen tip 3,0 %
Accuracy Precision Volume μL % μL (±) % μL (≤) 10 1.0 0.1 0.4 0.04 20 1.0 0.2 0.3 0.06 200 0.8 1.6 0.15 0.3 300 0.8 2.4 0.15 0.45 1200 0.8 9.6 0.15 1.8
26Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Insteekdiepte pipetInsteekdiepte pipet
Insteekdiepte [mm]
Bereik pipet
1-2 0,1 L tot 10 L
2-3 10 L tot 100 L
2-4 10 L tot 1000 L
2-6 1000 L tot 2000 L
6-10 2000 L en groter
27Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Type pipettipType pipettip
0 2
8
10 12 14 164 6
2
4
6
08
1
3
5
7
Onnauwkeurigheid (%)
Her
haa
lbaa
rhei
d (%
)
0 2
8
10 12 14 164 6
2
4
6
08
1
3
5
7
Onnauwkeurigheid (%)
Her
haa
lbaa
rhei
d (%
)
0 2
8
10 12 14 164 6
2
4
6
08
1
3
5
7
Onnauwkeurigheid (%)
Her
haa
lbaa
rhei
d (%
)
28Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
HerleidbaarheidHerleidbaarheid
CtmVm
2011
1 A
Aw20
kg
kg
Pa
°C
29Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
HerleidbaarheidHerleidbaarheid
100 L pipet
1 C => 0,02 %
1 mbar => 0,0001 %
1 g (1L) => 1%
30Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Normen en StandaardenNormen en Standaarden
ASTM E 1154 (1997)
NEN-EN ISO 8655-6:2002
BS7532 vanaf 10 L
31Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Conclusies en aanbevelingenConclusies en aanbevelingen
Meetmethode goed gestandaardiseerd.
Belangrijkste invloeden op resultaat: • Kwaliteit analytische balans• Ervaring/routine
kalibratietechnicus• Omgevingsomstandigheden
Richtlijnen voor opleiden kalibratietechnici pipetten
32Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008
Ik dank u voor uw aandacht!Ik dank u voor uw aandacht!
33Bijeenkomst MCST 20dec 2007
ReferentiesReferenties1 Referenties
[1] ISO 4787, 1984, Laboratory Glassware - Volumetric Glassware - Methods for use and Testing of Capacity.
[2] ISO 8655-1/2/6, 2002, Piston-operated volumetric apparatus.
[3] BIPM. IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML, Guide to the expression of Uncertainty in Measurement (GUM), Geneva, 1995.
[4] E. Bastista, A. Sabrosa, M. Ferreira, I. Castanheira, A.M.H. Van der Veen, "Uncertainty calculation in the calibration of volumetric laboratory glassware", in Metrologia 2000, Brazil, 2000.
[5] R.S. Davis, Equation for the density of Moist Air (1981/91), BIPM.
[6] Spieweck F., Bettin H.,1992, Review: Solid Liquid density determination, Tm- Technisches Messen, 59 , 237-292.
[7] ASTM E542, Standard Practice for Calibration of Laboratory Volumetric Apparatus, 2000.
[8] E. Batista, L. Pinto, E. Filipe, A.M.H. van der Veen, Calibration of micropipettes: Test methods and uncertainty analysis, Measurement 40 (2007) 338–342, Elsevier.
[9] George Rodrigues, Ph.D., Bias, Uncertainty and Transferability in Standard Methods of Pipette Calibration, June 2003, Artel
[10] John Blues, David Bayliss, Mike Buckley, The Calibration and Use of Piston Pipettes Measurement, Good Practice Guide No. 69, July 2004, National Physical Laboratory, UK.
[11] Weights of classes E1, E2, F1, F2, M1, M1–2, M2, M2–3 and M3 Part 1: Metrological and technical requirements, OIML Recommendation R 111-1-EN, 2004.
[12] Procedure for Evaluating Accuracy and Precision of Rainin Pipettes, Rainin Instruments, 1994-2001.
[13] Verification Procedure for Accuracy and Precision, SOP LT802292/E for Pipettes, Gilson, November 2006.
[14] Standard Operating Procedure for Pipettes, Eppendorf SOP, www.eppendorf.com, Germany.
[15] Liquid handling Application Notes, Reducing sources of error in pipetting, Biohit Oy, Helsinki, Finland. Published in European BioPharmaceutical Review, September 1997.
[16] ASTM E1154-89(2003), Standard Specification for Piston or Plunger Operated Volumetric Apparatus, ASTM International / 01-Jan-2003