Kalibrierungsdiagramme

Kalibrierungsdiagramme (auch Kalibrierkurven) sind grafische Darstellungen, die den Zusammenhang zwischen dem Ausgangssignal eines Messsystems und der bekannten Eingangsgröße herstellen. Sie dienen der Quantifizierung unbekannter Proben, indem sie das instrumentelle Signal in eine Größe wie Konzentration oder Masse übersetzen.

Aufbau und Erstellung: Eine Reihe von Standards mit bekannten Konzentrationen wird hergestellt. Für jeden Standard wird das Signal gemessen (z. B. Absorption, Peak-Fläche, elektrochemischer Signal). Die Messpunkte werden in ein Diagramm eingetragen, wobei x die Eingangsgröße (z. B. Konzentration) und y das Signal ist. Anschließend wird eine Regressionskurve angepasst (linear, polynomial oder nichtlineares Modell). Aus dem Modell lassen sich Konzentrationen aus gemessenen Signalen ableiten. Wichtige Kennzahlen sind der Bestimmtheitskoeffizient R² und die Streuung der Residuen; bei linearen Beziehungen ist oft auch die Unsicherheit der Vorhersagen relevant.

Verwendung: Kalibrierungsdiagramme ermöglichen die Bestimmung von Konzentrationen in unbekannten Proben durch Interpolation im Kalibrierbereich. Eine Extrapolation außerhalb des Kalibrierbereichs ist unsicher. Sie finden Anwendung in der Analytik, Spektroskopie, Chromatographie, Immunoassays und Sensorik.

Validierung und Qualitätssicherung: Standards und Proben werden dokumentiert; die Kalibrierung ist traceable auf Referenzstandards. Übliche Größen umfassen LOD und LOQ; regelmäßige Qualitätskontrollen und Kalibrierungstransfers sichern Konsistenz. Normen wie ISO 17025 regeln das Vorgehen.

Gängige Stolpersteine sind Nichtlinearität, Heteroskedastizität, Matrixeffekte, Messdrift, Ausreißer und falsche Kalibrierbereiche. Änderungen der Messbedingungen erfordern ggf. neue Kalibrierung.