pitoisuusmittauksista

Pitoisuusmittaukset tarkoittavat mittauksia, joilla selvitetään aineen määrä tietyssä matriisissa, kuten vedessä, ilmassa, elintarvikkeessa tai lääkeaineessa. Pitoisuus voidaan esittää useilla yksiköillä, esimerkiksi molaarina (M, mol/L), massakonentraationa (g/L, mg/L), prosentteina sekä ppm- tai ppb-yksiköinä, erityisesti hyvin pienille pitoisuuksille. Mittaustavat jakautuvat kemiallisisiin ja instrumentaalisiin menetelmiin sekä näytteenvalmistukseen liittyviin kalibrointivaiheisiin.

Yleisimmät menetelmät ovat titraus, jossa tunnettu vastine reagoi mitattavan pitoisuuden kanssa ja lopullinen määrä saadaan stoikiometrialla; spektrofotometria, jossa mitataan näytteen absorbanssia tai emissioita ja sovelletaan Beer-Lambertin lakia; sekä ionisensorit, kuten ionisensitiiviset elektrodin mittaukset tiettyjen ionien pitoisuuksien määrittämiseksi. Monissa laboratorioissa käytetään erottavia tekniikoita kuten HPLC-, GC-, LC-MS- sekä GC-MS -menetelmiä kvantifiointiin. Metallien pitoisuuksien analysoinnissa ovat yleisiä AAS, ICP-OES ja ICP-MS.

Kalibrointi ja laadunvarmistus ovat olennaisia. Käytetään standardipitoisuuksista koostuvaa kalibrointikäyrää sekä mahdollisesti sisäistä standardia ja kontrollinäytteitä. Mittausten herkkyys ilmoitetaan LODilla (tunnistusraja) ja LOQ:lla (kvantifioinnin raja), ja tulosten tarkkuutta sekä toistettavuutta kuvaavat epävarmuus. Matriksiefektit sekä näytteenvalmistus voivat vaikuttaa mittauksiin, joten asianmukaiset kontrollit ovat tärkeitä.

Toimialat ja standardit: pitoisuusmittauksia käytetään ympäristömittauksissa (veden ja ilman pitoisuudet), elintarvike- ja juomateollisuudessa, lääke- ja biotieteissä sekä teollisuusprosesseissa. Kansainväliset standardit ja akkreditointi, kuten ISO/IEC 17025, varmistavat laboratoriotoiminnan laadun. Monet menetelmät pohjautuvat ISO- tai EPA-standardimetodeihin. Tiivistetysti pitoisuusmittaukset yhdistävät oikean menetelmän valinnan, kalibroinnin ja tulosten tulkinnan ottaen huomioon epävarmuudet ja mahdolliset interferenssit.