Хроматографический анализ с точки зрения метрологии - это качественное и количественное определение химического состава вещества.
Особенности хроматографического анализа с точки зрения метрологии
- Наличие предваряющих процедуру идентификации (выявление вещества) и градуировку (разметку)
- Косвенность проводимого измерения, заключающаяся в отсутствии непосредственного измерения – расчет количества вещества (или массы) происходит в зависимости от измеренных физических параметров
- Наличие погрешностей, обусловленных сложным составом многокомпонентных систем и взаимным влиянием составляющих, что приводит к частичному наложению пиков различных компонентов.
- Как следствие – увеличение погрешности с увеличением сложности состава анализируемой пробы и априори отсутствие единого образца измерений без комплексного учёта составляющих анализируемой пробы.
С точки зрения метрологии измерение включает в себя сопоставление некой величины (в данном случае физической) с некой величиной принятой за эталонную единицу.
В качестве ключевого же отличия хроматографических измерений приведём тот факт, что взаимосвязь характеристик пика отдельной составляющей и его количеством в анализируемом веществе не привязана к конкретному типу хроматографа, а вычисляется исходя из особенностей методики разделения каждый раз в результате эксперимента. При этом градуировка хроматографа проводится для каждой конкретной задачи непосредственно при проведении хроматографии и после определения методики разделения.
Таким образом, формально хроматограф изначально не является средством измерения, а становится им только при «фиксации» текущей методики выполнения хроматографических измерений (МВХИ) с учётом нормировария погрешности измерения хроматографических сигналов и текущего состава анализируемой смеси.
В соответствии с нормативно-правовыми актами в сфере метрологии, методики выполнения хроматографических измерений, используемые в сферах государственного метрологического надзора и контроля подлежат обязательной метрологической аттестации в одном из государственных научных метрологических центров, ответственных за данный вид измерения.
Одной из ключевых метрологических характеристик хроматографического анализа является достоверность, заключающаяся в определении погрешностей качественного и количественного анализа.
Достоверность хроматографических измерений обусловлена:
- Нижней границей концентрации анализируемых веществ (технические характеристики используемого детектора, аппаратуры, и особенности применяемой методики)
- Определением точности количественного хроматографического анализа по результатам расчета хроматограмм;
- факторами, влияющими на точность измерения величин удерживания и чувствительности
Особенность измерительной процедуры заключается в том, что она носит случайный характер измеряемой величины и, как следствие, при повторении расчеты будут отличаться.
Погрешности хроматографического измерения разделяют на случайные и систематические.
Необходимым условием обеспечения единства и достоверности газохроматографических измерений является метрологическая аттестация МВХИ.
Метрологическая аттестация МВХИ – это исследование, направленное на определение такой процедуры, условий и режимов выполнения всех стадий анализа, которые обеспечивают минимальные погрешности, априорную оценку значений этих погрешностей и оформление документа с указанием полученных результатов. Основная цель аттестации – подтверждение возможности измерений по рассматриваемой МВХИ с погрешностью не превышающей указанную.
При этом последующую поверку хроматографов допускается проводить по определённым компонентам, в стандартных образцах многокомпонентных смесей с погрешностями в соответствии с ГОСТ-ом (имитаторы природного газа, состав природного газа).