З’явилися два нові українські переклади інформаційних листків Eurachem

Фахівці ДП «УКРМЕТРТЕСТСТАНДАРТ» переклали українською мовою два нещодавно оприлюднені інформаційні листки Eurachem:

  • «Установлення цільової непевності вимірів»
  • «Метрологічна простежність результатів аналізування»

Повні тексти інформаційних листків у форматі pdf доступні для завантаження на офіційному веб-сайті Eurachem.

Пропонуємо до вашої уваги корисні фрагменти з опублікованих документів. Переклад та адаптація українською мовою здійснено Eurachem-Ukraine.

Установлення цільової непевності вимірів

Результати вимірювань придатні для застосування лише тоді, коли непевність вимірів (НВ) є достовірною і значення її достатньо мале, з огляду на поставлене завдання. Цільова непевність – це максимально допустима непевність, визначена для конкретної мети вимірювання.

Під час оцінювання відповідності НВ має бути достатньо малою, аби можна було виявити невідповідність до вимог, спрямованих на захист наших інтересів (наприклад, щодо охорони здоров’я або продуктивності виробництва). Надто велика НВ не забезпечить належного захисту, тоді як занадто мала НВ може потребувати надмірних витрат на вимірення.

Настанова Eurachem/CITAC «Установлення та застосування цільової непевності в хімічному вимірюванні» рекомендує, як установлювати верхні межі для непевності, виходячи з передбачуваного використання результату [1].

____________________
[1] R. Bettencourt da Silva, A. Williams (Eds.) Eurachem/CITAC Guide: Setting and Using Target Uncertainty in Chemical Measurement, (2015). ISBN978-989-98723-7-0. Доступна на сайті.

Вплив НВ на прийняття рішень покажемо на уявному прикладі.

Містер Рейс, фермер, планує продавати апельсини виробникові соків. Виробник соків перевіряє апельсини на залишки пестициду тіабендазолу та показник Брікса (градуси Брікса є мірою солодкості апельсинового соку). Виробник соків приймає тільки апельсини, в яких вміст залишків пестициду тіабендазолу менший за 1 мг·кг-1, а рівень солодкості за шкалою Брікса перевищує 55 °Bx, і платить більше, якщо показник Брікса апельсинів перевищує 65 °Bx.

Містер Рейс уклав із лабораторією договір на дослідження апельсинів перед їхнім відправленням виробникові, знаючи, що замовник також перевіряє апельсини в своїй лабораторії.

Містер Рейс був дуже задоволений результатами, які надала лабораторія, хоча дослідження залишків пестициду тіабендазолу коштувало дорого.

Виробник прийняв апельсини, але вирішив заплатити за них менше, ніж очікували.

Тоді виробникові соків надіслали запит і детально порівняли результати обох лабораторій (таблиця 1). Виявилося, що хоча результати були метрологічно сумісними, з них випливали різні рішення щодо ціни апельсинів.

Порівняння результатів вимірів лабораторій
Таблиця 1. Порівняння результатів вимірів лабораторій

Результат вимірення вмісту залишків тіабендазолу в лабораторії має надзвичайно малу непевність, і через це на вимірювання витратили більше коштів, ніж було необхідно. Водночас непевність визначення показника Брікса занадто велика, і тому рішення про відповідність є надто непевним.

Результати вимірень придатні для застосування лише тоді, коли непевність вимірів (НВ) є меншою за максимально допустиме значення (тобто цільову НВ).

Навіть якщо замовник чи регуляторний орган не встановлюють цільову НВ, лабораторія повинна визначити її, аби можна було судити про придатність отриманого результату для застосування. Настанова Eurachem/CITAC [1] пропонує визначати цільову НВ за різними показниками якості вимірювання. Інформацію, за якою визначають цільову НВ, подано в порядку від найочевиднішої до тієї, що спирається на не такі прямі показники. На рисунку 1 показано цю ієрархію очевидності в порядку номерів від 1 до 9.

Підходи до визначання цільової НВ, описані в Настанові Eurachem/CITAC
Рисунок 1. Підходи до визначання цільової НВ, описані в Настанові Eurachem/CITAC

(utg та Utg – цільова стандартна та розширена непевність, відповідно. Цифри під назвами показників відповідають номерам розділів Настанови)

Метрологічна простежність результатів аналізування

Аби результати можна було порівнювати, потрібна метрологічна простежність.

У чинному на сьогодні виданні словника VIM (International Vocabulary of Metrology – Basic and General Concepts and Associated Terms (VIM 3rd edition) JCGM 200:2012, подано таке визначення метрологічної простежності: «властивість результату вимірення, яка полягає в тому, що цей результат можна пов’язати з основою для порівняння через задокументований неперервний ланцюг калібрувань, кожне з яких робить внесок у непевність виміру».

В ідеалі основами для порівняння мали б бути значення величин, які відтворюють національні та міжнародні еталони і які виражено в одиницях SI. Простежність реалізують через ланцюги калібрувань – ланцюги простежності. Для температури та багатьох інших фізичних величин, таких, як маса й час, простежність установити легко.

Окрім того, у хімії робочими еталонами є речовини з визначеною чистотою, розчини чистих речовин та матричні референтні матеріали (стандартні зразки).

Температуру проби можна простежити через ланцюг калібрувань до основи для порівняння – відтвореної і вираженої в одиниці SI температури 0 C.

Приклад – Ртуть у тунці

Виміряна масова частка ртуті в пробі тунця становить (4,03 ± 0,11) мг·кг-1. Результат подано як вміст загальної Hg на одиницю маси сухої речовини (визначеної на окремій порції проби, 105 ºC, 12 год), а непевність виміру наведено з довірчим рівнем 95% (коефіцієнт охоплення k = 2). У цьому випадку вміст ртуті визначали за допомогою аналізатора ртуті (методом атомної спектроскопії холодної пари) після мікрохвильової мінералізації проби.

Проби зважували на вагах, сертифікат калібрування яких пов’язує виміряну масу з одиницею маси SI – кілограмом.

Кислотний мінералізат розводили в мірній колбі, виробник якої документально підтверджує простежність об’єму колби до національного еталона.

Калібрувальну криву побудували, застосувавши СРМ (сертифікований референтний матеріал) – еталон вмісту ртуті, у сертифікаті якого подано значення величини (0,998 ± 0,005) мг·дм-3 (k = 2) та зазначено простежність до чистої ртуті.

Методику валідували за допомогою відповідного матричного СРМ із масовою часткою загальної ртуті (1,97 ± 0,04) мг·кг-1 (k=2).

Мета валідації – перевірити, чи правильно працює методика.

Як лабораторія може продемонструвати метрологічну простежність?

Аби лабораторія могла продемонструвати простежність отриманого значення вмісту ртуті, вона повинна мати:

  1. щодо концентрації розчину Hg – сертифікат на розчин СРМ;
  2. щодо маси проби – сертифікат калібрування ваг;
  3. щодо об’єму мірної колби – сертифікат калібрування від виробника;
  4. щодо температури висушування – калібрування печі за температурою;
  5. щодо умов мінералізації – калібрування, наприклад, вимірювачів температури;
  6. щодо часу просушування – звичайний годинник або таймер.

На пункт 1 треба звернути особливу увагу, аби забезпечити якість та простежність калібрувального еталона.

Простежності за пунктами 2–3 та 6 легко досягти за прийнятної непевності, застосовуючи покупне обладнання.

Пункти 4–5 потребують додаткової уваги з боку лабораторії.

Застосовувати матричний СРМ під час валідації методики дуже важливо, але він не є частиною ланцюга простежності, оскільки його не застосовують для калібрування. Якщо ж за цим СРМ визначають поправку на ступінь вилучення, він має бути частиною ланцюга простежності.

Якість вимірювання

  1. Валідація методики підтверджує, що методика (сукупність умов), застосована в конкретній лабораторії в певний час, придатна для конкретного завдання і всі вагомі чинники впливу було встановлено.
  2. Калібрування критично важливого обладнання є кінцевою ланкою ланцюгів метрологічної простежності.
  3. Непевність виміру оцінюють через дані валідації методики та простежність.
  4. Контроль якості (внутрішній і зовнішній) гарантує, що якість результатів вимірень (включно з непевністю) буде така сама, як під час валідації.

Висновок

  1. Простежність результату вимірень – це метрологічна простежність, визначена у VIM. Вона пов’язує результат з одиницями SI або іншими узгодженими еталонами/основами для порівняння.
  2. Простежність необхідна для порівнянності результатів, і її вимагає ISO/IEC 17025.
  3. Простежності легко досягти, якщо дотримуватися принципів належної лабораторної практики.