طرق أخذ العينات الكيميائية

ما هي عملية أخذ العينات؟

العملية التي يتم من خلالها الحصول على جزء تمثيلي من مادة ذات أهمية يسمى أخذ العينات. (على سبيل المثال بضعة مليلتر من المياه من بحيرة ملوثة)، وغالبًا ما يكون الجانب الأكثر صعوبة في التحليل. يتطلب أخذ العينات من أجل التحليل الكيميائي بالضرورة استخدام الإحصائيات؛ نظراً لأنه سيتم استخلاص الاستنتاجات حول كمية أكبر بكثير من المواد من تحليل عينة معملية صغيرة.

العوامل المهمة التي تحدد التصميم وتنفيذ برنامج أخذ العينات تتضمن حجم الشحنة وتنوع المكونات ودقة المختبر وتكلفة المقالة وقيمة العنصر، لذلك عند تحديد ملف إجراءات أخذ العينات ينبغي للمرء أن ينظر في الغرض من أخذ العينات، التحليل المختبري من خلالها ستخضع العينات وخصائص المكونات وتجهيزها منتجات. يجب أن تتوافق بروتوكولات أخذ العينات علميًا المبادئ والإجراءات المعترف بها.

يجب تطوير طرق المختبر والتحقق من صحتها وفقًا لمعترف بها علميًا مبادئ. تعتمد إجراءات أخذ العينات على الطبيعة من المواد الخام، قيد المعالجة أو دفعات المنتج النهائي ومعدات النقل وأخذ العينات. تتيح المعرفة المسبقة ببيانات المنتج وموارد أخذ العينات تعيين ملف إجراءات أخذ العينات المناسبة. استخدام العينات الدولية المعترف بها ستضمن اتباع نهج إداري وتقني موحد وستسهل تفسير نتائج التحليل المتعلقة بالقطع أو الشحنات.

أنواع طرق أخذ العينات

يتم تصنيف أساليب أخذ العينات الكمية تقليديا على أنّها طرق الجاذبية، الطرق الحجمية وطرق مفيدة. تعتمد الطرق الأخرى على حجم العينة ومستوى الناخبين. تختلف تقنيات معالجة العينات الصغيرة جدًا تمامًا عن تلك الخاصة بـ معالجة العينات الكلية.

غالبًا ما تسمى العناصر المختارة للتحليل بوحدات أخذ العينات أو زيادات أخذ العينات. يسمى جمع وحدات المعاينة أو الزيادات الإجمالي عينة. بالنسبة للتحليل المختبري، عادةً ما يتم تقليل حجم العينة الإجمالية ومتجانسة لإنشاء العينة المختبرية. تكوين العينة الإجمالية والعينة المختبرية يجب أن تشبه إلى حد كبير متوسط ​​تكوين الكتلة الإجمالية للمواد المراد تحليلها.

أهداف أخذ العينات

إحصائيًا، أهداف عملية أخذ العينات هي:

•  الحصول على متوسط ​​تركيز التحليل الذي هو تقدير غير متحيز للسكان، حيث لا يمكن تحقيق هذا الهدف إلا إذا كان جميع أفراد المجتمع متساوون في احتمال تضمينها في العينة.

• الحصول على تباين في تركيز المادة التحليلية المقاسة، وهو تقدير غير متحيز من تباين المحتوى بحيث يمكن العثور على حدود ثقة صالحة للمتوسط​​، ويمكن تطبيق العديد من اختبارات الفرضيات، كما لا يمكن الوصول إلى هذا الهدف إلا إذا كان من المرجح أن يتم سحب العينة المحتملة.

كلا الهدفين يتطلبان الحصول على عينة عشوائية. يمكن استخدام إجراء التوزيع العشوائي، حيث يتم تخصيص رقم لها ومن ثم يتم اختيار عينة ليتم اختبارها من جدول الأرقام العشوائية.

كيف يمكن التقليل من أخطاء أخذ العينات؟

يمكن القضاء على الأخطاء المنهجية من خلال توخي الحذر والمعايرة وبواسطة الاستخدام السليم للمعايير والفراغات والمواد المرجعية. يمكن عمومًا الاحتفاظ بالأخطاء العشوائية، التي تعكس في دقة البيانات مستوى مقبول من خلال التحكم الدقيق في المتغيرات التي تؤثر على القياسات. الأخطاء الناتجة عن أخذ العينات غير الصالحة فريدة من نوعها، بمعنى أنّه لا يمكن السيطرة عليها عن طريق استخدام الفراغات والمعايير أو عن طريق التحكم الوثيق في المتغيرات التجريبية.

 يمكن أن يكشف تحليل التباين عمّا إذا كان التباين بين العينات (أخذ العينات زائد تباين القياس) أكبر بكثير من التباين داخل العينات (فرق ​​القياس).