روش های اندازه گیری مواد شیمیایی و انواع آن

اندازه گیری دقیق مواد شیمیایی برای صنایع مختلف از داروسازی تا تولید مواد غذایی بسیار مهم است. دانستن مقدار دقیق ماده شیمیایی در یک محصول برای کنترل ایمنی و کیفیت بسیار مهم است. این مقاله روش های مختلف اندازه گیری مواد شیمیایی، اهمیت دقت و نحوه اطمینان از اندازه گیری های دقیق را توضیح می دهد. برای خرید مواد شیمیایی مورد نظر خود و مشاوره با همکاران می توانید به وب سایت شرکت ایمن گستر شیمی مراجعه کنید. در ادامه همراه ما باشید.

روش های اندازه گیری مواد شیمیایی چیست؟

روش های مختلفی برای اندازه گیری مواد شیمیایی وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خود را دارند. رایج ترین روش ها عبارتند از:

حجمی: این روش شامل اندازه گیری حجم ماده شیمیایی در ظرف است. این کار معمولاً با استفاده از یک سیلندر مدرج یا پیپت مدرج انجام می شود.

وزن سنجی: این روش شامل اندازه گیری جرم ماده شیمیایی در ظرف است. این معمولاً با استفاده از ترازو انجام می شود. تیتریمتری: این روش شامل اندازه گیری مقدار یک ماده شیمیایی در محلول با افزودن مقدار مشخصی از ماده شیمیایی دیگر و اندازه گیری واکنش است.

چرا دقت در روش های اندازه گیری مواد شیمیایی مهم است؟

دقت هنگام اندازه گیری مواد شیمیایی مهم است زیرا تضمین می کند که محصول ایمن و با بالاترین کیفیت است. اگر مقدار ماده شیمیایی به طور دقیق اندازه گیری نشود، ممکن است منجر به یک محصول ناایمن یا محصولی شود که استانداردهای کیفیت را رعایت نمی کند. علاوه بر این، اندازه گیری های دقیق برای تحقیق و توسعه مهم هستند. اگر محققی نتواند میزان یک ماده شیمیایی را به دقت اندازه گیری کند، ممکن است به نتایج و نتیجه گیری های نادرستی منجر شود.

چگونه از دقت روش های اندازه گیری مواد شیمیایی اطمینان حاصل کنیم؟

برای اطمینان از دقت روش های اندازه گیری مواد شیمیایی، استفاده از تجهیزات صحیح و پیروی از دستورالعمل های سازنده مهم است. هنگام استفاده از اندازه گیری حجمی، استفاده از سیلندر یا پیپت مهم است. قبل از اندازه گیری، ظرف را باید تا حد مناسب پر کرد و اجازه داد مایع ته نشین شود. هنگام استفاده از اندازه گیری وزن سنجی، استفاده از ترازو یا ترازو کالیبره شده مهم است. ظرف را باید روی ترازو قرار داده و اجازه دهید قبل از اندازه گیری ته نشین شود.

هنگام استفاده از اندازه گیری تیتریمتری، مهم است که از یک بورت کالیبراسیون و مقدار مشخصی از تیترانت استفاده کنید. تیترانت باید به آرامی اضافه شود و اجازه دهید قبل از اندازه گیری واکنش ته نشین شود.تمام عملیات اندازه گیری که نتایج آن ها به صورت عددی ارائه می شود دارای خطاهای اندازه گیری هستند که از منابع مختلف می آیند. شناسایی منابع خطا در فرآیند اندازه گیری کمی برای کاهش خطاهای اندازه گیری بسیار مهم است.

علل خطاهای اندازه گیری می تواند متفاوت باشد، همان طور که می تواند بزرگی آن ها را نیز متفاوت سازد. این خطاها منجر به عدم قطعیت در نتایج نهایی اندازه گیری می شود. خطا در خواندن بورت و ترمومتر، وزن کردن روی ترازو، اندازه ‌گیری زمان، کنترل سیگنال‌ های الکتریکی یا سرعت جریان… همگی شامل تغییرات ظریفی هستند که در شرایط یکسان تکرار می ‌شوند.

خطاهای اندازه گیری را می توان با کنترل دقیق و استفاده از تکنیک های طراحی آزمایشی به حداقل رساند. روش های آماری ابزار خوبی در این زمینه هستند. خطاهای تجزیه و تحلیل باید در نتیجه نهایی اندازه گیری تحلیلی کنترل و گزارش شود. قابلیت اطمینان این داده ها باید با درجه اطمینان قابل قبولی به کاربر نهایی ارائه شود.

انواع خطاهای اندازه گیری

خطاهای اندازه گیری با توجه به روش محاسبه و روش گزارش خطا به دو دسته خطای مطلق و خطای نسبی تقسیم می شوند. خطای مطلق، تفاوت عددی بین مقادیر اندازه گیری شده و مقدار واقعی یا مقدار مورد قبول را خطای مطلق می گویند. اگر مقدار خطای مطلق عددی منفی باشد یا مقدار اندازه گیری شده کمتر از مقدار صحیح باشد، خطا منفی است و اگر مقدار خطای مطلق عددی مثبت باشد یا مقدار اندازه گیری شده بزرگتر از مقدار صحیح باشد، این یک خطای مثبت است.

خطای نسبی

خطای نسبی همان طور که از نام آن پیداست، نسبت خطای مطلق به مقدار واقعی یا مورد قبول است.

اگر مقدار صحیح یا مقدار قابل قبول برای مقایسه نتیجه اندازه گیری در دسترس نباشد، خطای اندازه گیری قابل تشخیص نخواهد بود.

همه انواع خطاهای اندازه گیری از منابع مختلفی به وجود می آیند و می توانند دلایل مختلفی داشته باشند. انواع این خطاها عبارتند از:

خطای بزرگ

خطاهای بزرگ ناشی از خطاهای عمده ای مانند خرابی تجهیزات یا ابزارهای تحلیلی و نداشتن مهارت های لازم از سوی آزمایشگر است. در صورت بروز این خطا، فرآیند اندازه گیری باید بلافاصله متوقف و پس از اصلاح خطا، اندازه گیری مجدداً تکرار شود.

خطای سیستم

یا خطای معین، چنین خطا هایی می تواند منجر به انحراف یک سویه اندازه گیری شود. سه منبع اصلی خطاهای سیستماتیک عبارتند از:

• تحلیلگر، اپراتور یا آزمایشگر: بی احتیاطی، عدم مهارت کافی، سلامت جسمانی ضعیف و غیره.
• تجهیزات شامل تجهیزات آزمایشگاهی و محیط آزمایشگاهی: تجهیزات اندازه گیری حجم کالیبره نشده، عدم کنترل دما، رطوبت و فشار در محیط آزمایشگاه، عیوب الکتریکی یا مکانیکی تجهیزات…
• روش ها یا دستورالعمل های تحلیلی: انتخاب نامناسب روش های تحلیلی، محدوده غلظت نامناسب و غیره.

این خطا را می توان با مشاهده دقیق ثبت نتایج تعمیرات و با کالیبراسیون مناسب تجهیزات و آموزش دست اندرکاران آنالیز برطرف کرد.

خطاهای سیستماتیکی که باعث می شوند مقدار اندازه گیری شده بیشتر از مقدار واقعی باشد، انحراف یک سویه مثبت و خطاهای سیستماتیکی که باعث می شوند مقدار اندازه گیری شده از مقدار واقعی کمتر شود، انحراف یک سویه منفی می گویند. خطای سیستماتیک متناسب با اندازه نمونه تحلیلی است، یعنی با افزایش حجم نمونه افزایش می یابد. در خطای سیستماتیک ثابت، خطا مستقل از حجم نمونه است و با کاهش یا افزایش حجم نمونه تقریباً ثابت می ماند.

خطای تصادفی

خطاهای تصادفی یا نامشخص ناشی از منابع کنترل نشده است که باعث تغییرات کوچک در مقادیر اندازه گیری شده در شرایط قابل تکرار می شود. خطای تصادفی منبع خاصی ندارد و حذف آن غیرممکن است. اما با کنترل دقیق و طراحی آزمایش می توان آن را به حداقل رساند. شرایط محیطی مانند دما، فشار، رطوبت و ویژگی های الکتریکی مانند جریان و ولتاژ همگی منابع نویز هستند که باعث ایجاد خطاهای تصادفی می شوند.

با تکرار اندازه گیری ها در شرایط یکسان، یک توزیع فرکانسی به دست می آید و می توان آن را به صورت گرافیکی نمایش داد. فراوانی اندازه گیری های مکرر به صورت خطا یا انحراف از میانگین یا متوسط را خطای نرمال یا منحنی توزیع گوسین می گویند.

بر اساس منحنی توزیع نرمال یا گوسین:

    احتمال اشتباهات کوچک بیشتر از اشتباهات بزرگ است.

    مقدار میانگین بالاترین نقطه منحنی توزیع نرمال است.

اندازه گیری دقیق مواد شیمیایی برای کنترل ایمنی و کیفیت بسیار مهم است. روش های مختلفی برای اندازه گیری مواد شیمیایی وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. برای اطمینان از دقیق بودن اندازه گیری ها، استفاده از تجهیزات صحیح و پیروی از دستورالعمل ها ضروری است. برای کسب اطلاعات بیشتر و همچنین خرید و مشاوره در خصوص مواد شیمیایی با همکاران ما در شرکت ایمن گستر شیمی تماس حاصل نمایید.

 

منبع: ایمن گستر شیمی