1 Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008 Kalibratie van pipetten.

1Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008

Kalibratie van pipettenKalibratie van pipetten


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


•Milieu/bodemsaneringMilieu/bodemsanering

Waarom kalibrerenWaarom kalibreren??


•Forensisch onderzoekForensisch onderzoek


Schuldig of niet ?


•DopingcontroleDopingcontrole


Einde sportcarriere?


•Kwaliteit water en voedsel Kwaliteit water en voedsel



Soorten pipettenSoorten pipetten

aftappen


Soorten pipettenSoorten pipetten

precieziewerk → micropipetten


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


vloeistofmonster

Air-displacement pipet


Principe pipetPrincipe pipet

schacht

wegwerp plunjer

plunjer afdichting

wegwerp piston

vloeistofmonster

schacht

wegwerp plunjer

plunjer afdichting

wegwerp piston

vloeistofmonster

plunjer

schacht


vloeistofmonster

plunjer

schacht


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


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


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 !


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


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


WegenWegen

analytische balansenanalytische balansen


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


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


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


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)


OnzekerhedenOnzekerheden

- Kalibratie en instabiliteit balans

- Verdamping kalibratievloeistof

- Invloed kalibratietechnicus

- Insteekdiepte pipettip

- Type pipettip


Verdamping kalibratievloeistofVerdamping kalibratievloeistof

- Relatieve vochtigheid in lab te laag

- Geen verdampingsvanger

- Te veel tijd bij het pipetteren


Kalibratie en Instabiliteit balansKalibratie en Instabiliteit balans

- Gebruik van niet gekalibreerde massastukken

- Balans op onrustige locatie

- Onvoldoende resolutie

0,00 kg


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 %


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


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


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


Her

haa

lbaa

rhei

d (%

)

0 2

8

10 12 14 164 6

2

4

6

08

1

3

5

7


Her

haa

lbaa

rhei

d (%

)


HerleidbaarheidHerleidbaarheid

CtmVm

2011

1 A

Aw20

kg

kg

Pa

°C


HerleidbaarheidHerleidbaarheid

100 L pipet

1 C => 0,02 %

1 mbar => 0,0001 %

1 g (1L) => 1%


Normen en StandaardenNormen en Standaarden

ASTM E 1154 (1997)

NEN-EN ISO 8655-6:2002

BS7532 vanaf 10 L


Conclusies en aanbevelingenConclusies en aanbevelingen

Meetmethode goed gestandaardiseerd.

Belangrijkste invloeden op resultaat: • Kwaliteit analytische balans• Ervaring/routine

kalibratietechnicus• Omgevingsomstandigheden

Richtlijnen voor opleiden kalibratietechnici pipetten


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

1 Themadag Industriële Massabepaling 2 oktober 2008 Kalibratie van pipetten.

Documents