Incertidumbre de medición: ¿cómo cuantificar la ambigüedad de sus resultados?

Cómo cuantificar las incertidumbres
¿Cómo cuantificar las incertidumbres?

La ambigüedad o incertidumbre se refiere a un grado de duda sobre los resultados de la prueba. Es un hecho aceptado que nunca es posible informar el valor real porque siempre hay margen para el error, por pequeño que sea, lo que resulta en una variación entre el valor real y el valor informado.

La medición es realmente válida si va acompañada de una definición del grado de incertidumbre. Tales incertidumbres surgen de las desviaciones de los controles ambientales prescritos, la falta de homogeneidad de la muestra, las limitaciones del método o instrumental y el error personal del operador. Algunos de estos errores son medibles y pueden corregirse mediante la calibración, mientras que otros son indeterminados. En otras palabras, cualquier medición o prueba debe definirse en términos de dos parámetros. El primero es el ancho de banda o intervalo que determina la precisión de la medida y el segundo es el nivel de confianza.

Varios factores contribuyen a la incertidumbre de las mediciones en un laboratorio químico. Algunos de estos factores son:

  • Homogeneidad de las muestras:
  • Degradación de la muestra entre la recolección y el análisis
  • Contaminación durante el muestreo, la manipulación o el almacenamiento de muestras
  • Extracción incompleta del analito de la matriz de la muestra
  • Interferencias derivadas de otros componentes de la matriz de muestra
  • Variaciones en las comprobaciones ambientales recomendadas
  • Sesgo personal al registrar avistamientos
  • Errores en el pesaje o transferencia volumétrica de soluciones
  • Degradación de patrones y materiales de referencia durante el almacenamiento

Expresión de incertidumbre

Se debe hacer una serie de observaciones repetidas y reportar tanto la media como la desviación estándar (DE). A partir de esto, el valor de la incertidumbre, U, se calcula como

\(U =\frac{SD}\sqrt{n}\)

donde n es el número de observaciones.

La incertidumbre combinada debida a varios factores se expresa como

incertidumbre combinada,

\(U_C = \sqrt{a^2 + b^2 + c^2 + d^2+……}\)

donde a, b, c, etc. son incertidumbres individuales.

La incertidumbre extendida, Ue, se obtiene multiplicando la incertidumbre combinada por el factor de cobertura, k

\(Ue = kU_c\)

El factor medio k de 2 se usa para informar la incertidumbre extendida con un nivel de confianza del 95 %

Finalmente, la observación se reporta en 2 cifras significativas como

Resultado = valor medio +/- Ue

En cualquier análisis, es importante valorar el papel de los factores que pueden contribuir a la incertidumbre de las mediciones. Estos deben identificarse, minimizarse y, cuando sea posible, cuantificarse mediante una calibración frecuente con materiales de referencia y estudios entre laboratorios.

Analista de Laboratorio

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