Ing. Estuardo Monroy Benítez Guatemala, C. A.

ESTIMACION DE LA INCERTIDUMBRE DE LA MEDICION DEL

METODO PARA DETERMINAR AZUCARES POR CROMATOGRAFIA

LIQUIDA DE ALTA EFICIENCIA (HPLC)

INCERTIDUMBRE:

La Guía ISO “GUM” para la estimación de la incertidumbre, define los

conceptos siguientes:

Error de Medición: Resultado de una medición menos el valor

verdadero del mensurando

Incertidumbre de la Medición: Magnitud asociada con el resultado

de medición que caracteriza la dispersión de los valores que

razonablemente podrían ser asignados al mensurando.

En pocas palabras: El número detrás del ±

Incertidumbre estándar:

Incertidumbre de un resultado de medición expresada como desviación

estándar

Incertidumbre estándar combinada:

Incertidumbre estándar como resultado de una estimación mediante la

propagación de errores con base en las incertidumbres individuales.

Incertidumbre expandida:

Múltiplo de una incertidumbre estándar que se usa como un intervalo de

confianza.

Ejemplo de expresión de un resultado con su incertidumbre:

Concentración de Sacarosa en Jugo Primario:

Sacarosa= 0.2809 grs./100ml ± 0.02 grs./100ml (95%)

Resultado de

la Medición

Incertidumbre Nivel de

Confianza

Ing. Estuardo Monroy Benítez Guatemala, C. A.

Etapas para la estimación de la incertidumbre

1. Definir El Mensurando

El mensurando en esta investigación se enfocara en la cuantificación de la

Sacarosa encontrada en la solución. (Aplica para Glucosa, o Fructosa).

2. Definir El Modelo Matemático

Incertidumbre debida al modelo matemático de la regresión lineal

Grs/100 ml = (Am/Ap) * Cp * Pp

Nota: Este resultado puede convertirse en % peso o sea “Pureza”, utilizándose los

pesos de la solución y la dilución respectiva.

Donde:

Am= Área obtenida de la solución de la muestra. (Ej. 781860)

Ap = Área obtenida de la solución patrón del Azúcar respectivo

Por un valor típico como 782170.

Cp= Concentración del patrón en Grs. /100 ml del Azúcar

Respectivo, por ejemplo un valor como 0.2503.

Pp= Pureza del patrón (%/100)., para casos locales. (Ejemplo 99.5%)

1. Especificar/definir la Magnitud de medición

2. Identificar fuentes De IDM

3. Cuantificar las fuentes De incertidumbre

4. Transformar las fuentes De incertidumbre en

Incertidumbres estándar

5. Cálculo de la Incertidumbre combinada

¿Re-evaluación De componentes

Relevantes?

Final Re-evaluación de Componentes Significativos

No Si

Ing. Estuardo Monroy Benítez Guatemala, C. A.

3. Identificar Fuentes de Incertidumbre y sus tipos

a. Incertidumbre Tipo A

Esta corresponde a la incertidumbre obtenida por corrección sistemática o

estadística (desviación estándar etc.)

b. Incertidumbre Tipo B

Certificados que deben asumir un determinado tipo de distribución

Formulas de Cálculo para conversiones de Incertidumbres:

Incertidumbre expandida (certificados)

Incertidumbre Rectangular

Incertidumbre Triangular

IDENTIFICACIONES DE FUENTES E INFORMACION:

a) la incertidumbre del material volumétrico, (Pipeta de 100 ml)

La cristalería debe ser tipo A, y generalmente solo se cuenta

con los datos de “tolerancia”, por ejemplo ± 0.02 ml.(Incertidumbre tipo “B”)

b) Incertidumbre asociada a la columna cromatográfica

Normalmente reportada por el proveedor, en su certificado de

“Performance”, tal como “Repetibilidad”, por ejemplo valores como 0.0005,

etc. (Incertidumbre tipo “A”)

c) La incertidumbre del material de referencia o patrón utilizado

El certificado de calibración del material de referencia (reactivo

patrón), contiene la incertidumbre. (Puede clasificar como Incertidumbre

tipo expandida o tipo “B” si es presentada como pureza u otra información

de la calidad) /pureza 99.5% o nivel de error 0.5%.

d) La incertidumbre de la balanza analítica digital

El certificado de calibración debe contener la información de

“Incertidumbre” a tomar, o a si no se cuenta con ello, debe utilizarse datos

de repetibilidad, resolución, linealidad, etc., tales como:

Calibración para el intervalo de trabajo de 0 – 500 mg:

Incertidumbre = ± 0,0001 mg (Incertidumbre tipo “A”)

Repetibilidad = ± 0,000025 mg (Incertidumbre tipo “A”)

Resolución = ± 0,00001 mg (Incertidumbre tipo “B”)

Ing. Estuardo Monroy Benítez Guatemala, C. A.

e) Incertidumbre por la dosificación en el inyector:

El certificado de calibración debe contener la información de

“Incertidumbre”, como por ejemplo ±0.000001ml expansión k=2.

f) Incertidumbre asociada al Analista o varios analistas

Repetibilidad y/o Reproducibilidad (Incertidumbre tipo “A” necesaria

de calcular, a través de ensayos estadísticos con muestras y analistas). Un

ejemplo de desviación estándar es: ±0.0008

4. Cuantificacion y conversion/reduccion a Incertidumbre STD:

4.1 Balanza

El certificado de calibración de la balanza indica que la incertidumbre en el

rango de 0-500 mg es + 0,0001 mg., con una expansión de k=2

Por lo tanto la incertidumbre estándar es: (0.0001/2)= 0.00005

4.2 Repetibilidad del Analista:

Se obtiene de realizar el ensayo por sextuplicado de una misma muestra, el

mismo operador en un lapso de tiempo relativamente corto, y se calcula la

desviación estándar, igual a u(rep.): 0,0008

4.3 Pipeta de 100ml

Utilizando el valor de tolerancia (±0.02), y distribución triangular

Incertidumbre = 0.02/raíz(6)=0.008161

4.4 Material de Referencia

Con dato de error de 0.5% y para un peso de 0.2809 grs., da un valor error

de 0.01404 grs., tomado como tipo “B” rectangular

Incertidumbre = 0.014045/raíz(3)=0.008108

4.5 Repetibilidad de la columna

Caso de ejemplo, un valor de 0.0005 expresado como incertidumbre

expandida con k=2, la incertidumbre estándar es: 0.00025

4.6 Incertidumbre del “inyector-dosificador”

Con incertidumbre de ±0.000001ml y expansión k=2, la incertidumbre

estándar es: (0.000001/2)= 0.0000005

5. Calcular Incertidubre combinada

Esta se obtiene combinando apropiadamente las incertidumbres estándares

de los estimados de las magnitudes de entrada que puede ser tipo A y B.

U(x) = (0.00005)2 + (0.0008)2 + (0.00816)2 + (0.008108)2 + (.00025)2 +

(0.0000005)2

El resultado con incertidumbre de una concentración de Sacarosa es: ±0.011

Incertidumbre expandida con k=2, entonces 0.011 * 2= 0.022

Siendo la expresión final: 0.2809 grs. /100ml ± 0.022 grs. /100ml (95%)

Ing. Estuardo Monroy Benítez Guatemala, C. A.

ANALISIS DE CAUSA-EFECTO:

Concentracion

Sacarosa

HPLC

Material

Volumetrico

Material

Referencia

Balanza analitica

Pipetas

BALANZA

Inyector

Calibracion

INCERTIDUMBRE

Certificado de analisis

Repetibilidad

Analista

Condiciones

ambientales

Termometros

Calibracion

Repetibilidad

Linealidad

RepetibilidadColumna

Linealidad

Calibracion

Linealidad

CalibracionTemp

Temperatura

Planilla de factores y su evaluacion:

Factor/Causa Varianza % Efecto

Consideraciones

Balanza 0.0000000025 0.00 No considerable

Analista 0.000000664 0.50 No considerable

Pipeta 100 ml 0.00006658 50.05 CONSIDERABLE

Material Ref. 0.00006573 49.41 CONSIDERABLE

Rep. Columna 0.0000000625 0.04 No considerable

Inyector 0.00000000000025 0.00 No considerable

Total: 0.000133039000 100.00

Conclusión de Efectos: Las Dos (2) principales causas de incertidumbre en el ensayo de HPLC evaluado, son el efecto de la Pipeta de 100 ml y el Material de referencia utilizado para la calibración. Ing. Estuardo Monroy Consultorias Profesionales Ingmonroy1@yahoo.com