Che cos'è una deviazione di misura o un'incertezza di analisi?

Che effetto hanno i concetti di deviazione di misura e di incertezza di analisi sulla taratura?
La maggior parte delle volte si pensa di aver definito la miscela di gas ideale per la propria attività e/o campo di applicazione descrivendo il numero di componenti, la loro concentrazione, il gas di resto (aria, Azoto, Idrogeno, Elio, ecc.), la pressione e il volume della bombola.

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Oltre a questi criteri di base è necessario tenere in considerazione altri elementi, che vengono definiti durante le diverse fasi del processo di produzione delle miscele di gas.

Questi includono:

Stabilità garantita;
L'omogeneità del prodotto nel tempo;
La somma delle impurezze contenute;
Tracciabilità e documenti di conformità (certificato di analisi, conformità a norma di riferimento e scheda di sicurezza).

In particolare, altri due fattori sono fondamentali per la qualità della calibrazione: la deviazione (o tolleranza di realizzazione) e l'incertezza di misura (o accuratezza analitica).

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Cosa indicano questi elementi?

La deviazione è la differenza massima tra la concentrazione richiesta e quella ottenuta;
L'incertezza di misura è la differenza massima tra la concentrazione misurata e la concentrazione effettiva della miscela.

Possiamo affermare che la deviazione è legata al trattamento iniziale della bombola, alla tolleranza di produzione della miscela di gas e a tutti i passaggi che portano al suo condizionamento. L'incertezza di misura è legata alla sua analisi e, più in particolare, allo strumento di misura utilizzato, alla procedura di calibrazione di tale strumento e alla procedura di analisi. L'incertezza tiene anche in considerazione alcuni scostamenti dati da errori umani durante l'analisi.

Deviazione dei risultati

È la differenza massima tra le concentrazioni dei componenti desiderate dal cliente nella miscela di gas e le concentrazioni effettive nella miscela di gas fornita. Questa deviazione può variare e dipende dalla tecnologia del dispositivo di riempimento (gravimetrico, dinamico, manometrico) e dal grado di concentrazione dei componenti. Viene in genere espressa come percentuale della concentrazione nominale richiesta. Nell'esempio sopra riportato, per una richiesta del cliente di 8 ppm, la deviazione è del 5% relativo, cioè +/- 0,4 ppm. La concentrazione effettiva della molecola è quindi compresa tra 7,6 (limite inferiore) e 8,4 ppm (limite superiore).

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Incertezza di misura

L'incertezza di misura è indicata con un intervallo di affidabilità del 95%, conforme alla norma ISO 6141. L'incertezza definisce l'intervallo all'interno del quale si trova il vero valore di concentrazione e con quale probabilità.
Quanto più bassa è l'incertezza associata al risultato, tanto migliore sarà la precisione del risultato.
Nell'esempio mostrato, la concentrazione misurata è di 8,2 ppm (quindi in linea con l'intervallo annunciato) con un'incertezza di analisi dell'1% relativo, cioè +/- 0,08 ppm. La miscela di gas ha una concentrazione compresa tra 8,12 e 8,28 ppm sul componente analizzato.

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