6. Principe de l'estimation de l'incertitude de mesure

6.2. Procédure de mesure

https://sisu.ut.ee/measurement/52-measurement-procedure

Résumé : Les principales étapes d’une procédure de mesure / analyse sont présentées sur l’exemple de la mesure d’un pesticide: Préparation de l’échantillon (dans ce cas: homogénéisation, extraction (s), purification des extraits), étalonnage de l’instrument, analyse réelle. Il est souligné que la procédure de mesure doit correspondre à la définition du mesurande.

 

 Procédure de mesure

http://www.uttv.ee/naita?id=17586


The second principle of mesurement uncertainty estimation is about measurment procedure or analysis procedure. The essence of this principle is, that the measurment procedure must correspond to the measurand definition. So if we determine the pestcide content only in the peel, then obviously we have to separate this peel from the reste of the orange. If on the other hand we want to determine the pesticide content in the overall orange we must analyse the overall orange. And since most probably pesticide content is different in different part of the orange, we must homogenize it carefuly. So the measurement procedure must make every effort to realy correspond to the measurand definition. Let us briefly look what the measurement procedure look like if we want determine pesticide content in orange. And suppose we want to determine it in the overall orange meaning or parts of it include. The first part of this procedure almost always is homogenization. This is usually followed by some kind of extraction or even several extractions. Into those extractions, care is taken as to extract the pesticide of interest into our sample usualy and lead all the other components of orange into the waste. Obviously orange is a very complexe matrix meaning it as a lot of components, and the most of those for us are only nuisance They are not neacessary. We want to get only the analyte out of that orange. Depending on how the procedure goes, the next part of it can be purification of the extract. And sometimes also concentration. And if that is done, then with this extract that we finally have, which contains as much as possible of the pesticides that were in the orange, and as little as possible of the others compounds. Is then analysed with the suitable analitical technique. Each and every of this steps introduces some uncertainty and all those uncertainty sources that are here in those steps have to be carefuly considered and those that their are important need to be taken into acount. And this will we look in the separate lecture.   Le second principe de l'estimation de l'incertitude de mesure traite de la procédure de mesure ou de la procédure d'analyse. L'essence même de ce principe est que la procédure de mesure doit correspondre à la définition de mesurande. Donc si nous déterminons la teneur en pesticide seulement dans la peau d’une orange, alors nous devons évidemment séparer cette peau du reste de l'orange. Si par contre nous voulons déterminer la teneur en pesticide de l'orange dans sa globalité, nous devons analyser l'entièreté de celle-ci. Et puisque la teneur en pesticide est très probablement différente dans les différentes parties de l'orange, nous devons l'homogénéiser avec soin. La procédure de mesure doit donc s'efforcer de correspondre réellement à la définition du mesurande. Regardons brièvement à quoi la procédure de mesure ressemble, si nous voulons déterminer la teneur en pesticide dans l'orange, et supposons que nous voulions la déterminer dans l'orange entière ou dans un morceau de celle-ci. La première partie de cette procédure est presque toujours l'homogénéisation. Elle est souvent suivie par une sorte d'extraction ou même plusieurs extractions. Dans ces extractions, nous prenons soin d'extraire le pesticide qui nous intéresse dans notre échantillon et de diriger tous les autres composants de l'orange dans les déchets. Il est évident que l'orange est une matrice très complexe, ce qui signifie qu'elle possède beaucoup de composants, et la plupart de ceux-ci ne sont pour nous que des nuisances. Ils ne sont pas nécessaires. Nous voulons extraire uniquement l'analyte de l'orange. En fonction du déroulement de la procédure, la prochaine partie peut être la purification de l'extrait, et parfois aussi la concentration (de l'extrait). Et si cela est fini, alors cet extrait que nous avons finalement obtenu, contient le plus possible de pesticides qui étaient dans l'orange, et le moins possible des autres composés. Il est alors analysé avec la technique analytique souhaitée. Chacune de ces étapes introduisent une certaine incertitude et toutes ces sources d'incertitude doivent être considérées avec soin et celles qui sont importantes doivent être prises en compte. Et c'est ce que nous verrons dans une autre conférence.

 

Ce schéma d'une procédure d'analyse chimique est très général. Dans des cas spécifiques, il peut y avoir des écarts par rapport à ce schéma (plus ou moins d'étapes). En particulier, l’échantillonnage n’est pas présenté ici comme une étape de la procédure d’analyse chimique. Ceci est valable si les échantillons sont amenés au laboratoire pour analyse et que le laboratoire lui-même ne procède pas à l'échantillonnage (voir le chapitre 5.3 pour plus de détails).

Il convient de souligner l’importance de la préparation des échantillons en tant qu’étape de la procédure analytique. La majorité des procédures analytiques exigent que l’échantillon soit converti en une solution contenant la plus grande part possible de l’analyte issu de l’échantillon (idéalement la totalité) et le moins possible d’autres composants de la matrice de l’échantillon. En chimie analytique, la matrice d'échantillon est le terme utilisé pour décrire conjointement tous les composants de l'échantillon, à l'exception du ou des analytes. Les composants de la matrice agissent souvent comme des composés interférents, ce qui peut augmenter ou diminuer artificiellement le résultat. Par conséquent, il est important de minimiser leur contenu dans la solution obtenue à partir de l'échantillon. Si les composés interférents ne peuvent pas être totalement éliminés et que les interférences ne peuvent pas être corrigées (ce qui est tout à fait habituel dans l'analyse chimique), alors leur effet doit être pris en compte dans l'estimation de l'incertitude de mesure.

La préparation des échantillons est souvent la partie de l'analyse chimique qui demande le plus de travail et, dans la plupart des cas, c'est également la partie qui présente la plus grande contribution à l'incertitude. La préparation des échantillons implique généralement l'une des deux approches suivantes:

  1. Détruire essentiellement la matrice d'échantillon de manière à obtenir une solution contenant le ou les analyte(s) et quelques composants de la matrice. Cela se fait souvent par digestion avec des acides ou par fusion avec des alcalins ou des sels. Cette approche convient à la détermination d'éléments.
  2. Séparer le ou les analyte(s) de la matrice d'échantillon afin d'obtenir une solution contenant le ou les analyte(s) où la quantité de composants de la matrice est aussi faible que possible. Cela se fait généralement par un ensemble d'extractions. Cette approche convient aux analytes organiques.


Évidemment, le choix de la procédure de préparation de l’échantillon dépend du fait que le mesurande correspond au contenu total en analyte de l’échantillon ou à une partie de celui-ci, par exemple la teneur en analyte biodisponible (voir le texte du chapitre 5.1). Dans le cas de, par exemple la détermination de la teneur en phosphore totale dans le sol, l'analyste peut choisir la procédure de préparation de l'échantillon. Toutes les procédures menant à la détermination de la teneur en phosphore totale (impliquant souvent la destruction complète de la matrice) conviennent. Dans le cas de la détermination de la teneur en phosphore biodisponible dans le sol, la procédure de préparation de l'échantillon doit imiter la façon dont les plantes absorbent le phosphore du sol. La préparation des échantillons implique donc un lessivage dans des conditions prédéfinies. Ces procédures de préparation des échantillons sont souvent normalisées et chaque fois que les résultats sont censés être comparables, ils doivent être obtenus avec la même procédure. Ainsi, dans ce dernier cas, la procédure de préparation de l’échantillon devient partie intégrante de la définition du mesurande.