Автоматический тиратор. Нюансы метрологии.

На рынке лабораторного оборудования представлено большое количество автоматических титраторов разных фирм-производителей. Это в первую очередь:

• Mettler Toledo,
• Metrohm,
• Shott,
• Radiometer Analytical,
• Kyoto Electronics
• и др.

Есть продукция китайского и индийского производства, но она не внесена в Государственный Реестр Средств Измерений и заниматься этим никто особо не стремится,  поскольку, явно не выдержит конкуренции.

Таким образом, в основном это зарубежные производители.

Есть на нашем рынке и продукция нашего российского производства. Это:

1. Блок титрования БАТ
2. Комплекты для весового титрования «Титрион»
3. Титраторы АТЛ-111 фирмы Цвет 
4. АТП-02*

* титраторы АТП-02, которые предлагает компания «Аквилон» – это титраторы производства Shott (Германия). Их можно назвать отечественной продукцией с натяжкой, поскольку отечественный там только софт.

Компания "Прагматех" в январе 2021 года сообщила о разработке комплекта для автоматического титрования "Титровойс-Автоматик" (в 2023 году начат процесс внесения данного прибора в Госреестр СИ).

Если Вы задумались о приобретении ДОРОГОГО автоматического титратора известного ЗАРУБЕЖНОГО бренда, то рекомендуем прочитать нашу статью до конца.

Преимущества автоматических титраторов

Казалось бы, все очевидно. Это:

1. экономия времени и трудозатрат лаборантов, возможность обработки большого числа образцов;
2. высокая воспроизводимость и точность анализов, особенно при автоматическом дозировании анализируемой пробы и вспомогательных растворов.

Но так ли все обстоит на самом деле?

Первое преимущество в полной мере проявляется только при использовании автоподатчиков и других модулей, позволяющих более глубокую автоматизацию процесса анализа. По нашим исследованиям, на российских предприятиях при довольно широком использовании автоматических титраторов сравнительно редко используются автоподатчики. Это сразу ограничивает данное преимущество использования титраторов, да и целесообразность затрат на приобретение полностью автоматического прибора можно реально взять под сомнение.

Лаборант должен подходить к титратору каждые 5-10 минут, ставить на титровальный стенд новую пробу и запускать новый анализ, при этом надо вводить навески/аликвоты определяемого образца. При такой ситуации особой экономии времени нет!

Пункт второй – более высокая воспроизводимость и точность анализов, чем при ручном исполнении. Но и здесь дела обстоят не слишком хорошо. Об этом далее.

Точность измерений на автоматических титраторах. Так ли все однозначно?

С одной стороны, казалось бы, точность при использовании автоматических титраторов должна увеличиваться – за счет устранения индикаторной ошибки, а также уменьшении влияния человеческого фактора (например, субъективности в определении конца титрования, объема израсходованного титранта и т.д.).  Так, например, на титраторах фирмы Mettler Toledo различных моделей можно привести следующие характеристики повторяемости:

Оцениваем ОСКО. При титровании автоматически дозированных объемов жидких проб относительное среднее квадратичное отклонение (ОСКО) 4-6 проб обычно составляет 0,02-0,06%, при титровании навесок – 0,2-0,3%. (Данные результаты вполне понятны, поскольку навески берутся лаборантом вручную, и разброс значений, связанный с влиянием человеческого фактора, становится определяющим.)

Оцениваем Правильность. Вот ее оценить сложнее – для этого нужны стандартные образцы (СО). Можно попробовать сделать  косвенные оценки. Поправочные коэффициенты растворов титрантов, приготовленных из стандарт-титров, обычно (при использовании приемов правильной лабораторной практики) укладываются в диапазон 1,000±0,004, как при использовании навесок, так и аликвот установочных растворов, также приготовленных из стандарт-титров. То есть относительная погрешность не превышает ±0,4%.

Но, с другой стороны, в соответствии с описаниями типа (ОТ) титраторов, их погрешность  составляет ±3%. Так, например, смотрим ОТ титраторов Mettler Toledo новой серии Exellence моделей T 5, T7, T9 (это последняя разработка фирмы Mettler Toledo, которая включает в себя все современные достижения в области титрования). Пределы  допускаемой относительной погрешности титратора при измерении массовой доли веществ в пробе, % - ±3, предел допускаемого ОСКО титрования 1,5 %.

Аналогичная ситуация с другими автоматическими титраторами.

Нет никаких оснований предполагать, что эти величины были получены в результате каких-либо испытаний. Тогда откуда появились эти ±3%?

Нам приходилось слышать два возможных объяснения по этому вопросу:

Объяснение первое.

В ГОСТ 25794.1 (Методы приготовления титрованных растворов) указано, что значение коэффициента поправки должно быть равным 1,00±0,03, а коэффициент поправки проверяется, например, раз в месяц (для устойчивых растворов). Получается, что через месяц можно получить любое значение, лежащее диапазоне 1,00±0,03, при этом оно может отличаться от первоначального на 0,05-0,06. Это означает, теоретически, что в течение данного месяца, пока коэффициент постепенно изменялся, а при расчетах использовалось старое значение поправки, то ошибка титрования все возрастала и к концу месяца достигла 5-6%. Поскольку нет уверенности в том, что поправочный коэффициент меняется на максимально возможное значение, можно удовлетвориться средним значением погрешности концентрации титрованного раствора, т.е ±3%, что обуславливает погрешность любого титрования не менее ±3%.

К сожалению, в ГОСТ 25794.1 нет определения устойчивого раствора и не указан предел частичной лабораторной прецизионности с изменяющимся фактором «время».

Объяснение второе.

Другое объяснение от метрологов – большая погрешность закладывается специально, чтобы в каких-либо удаленных лабораториях на российских просторах, где нет чистой воды, нет чистых реактивов, большая проблема с квалифицированным персоналом, а особенно – с квалифицированными поверителями, можно было легко выполнить поверку титратора, т.е уложиться в требования методики поверки.

Если у Вас есть другое объяснение, будем очень признательны, если Вы оставите свой комментарий к этой статье на нашей странице Findlab ВКонтакте.

Казалось бы, очевидно: погрешность можно указывать для анализаторов, предназначенных для реализации одного метода. Прибор, на котором может быть реализовано множество методов, должен характеризоваться объективными показателями. Для титраторов таковыми могут являться характеристики электродов: линейность, чувствительность. Но в последние годы при внесении приборов в Госреестр СИ наметилась тенденция подмены характеристик прибора характеристиками конкретных методов, реализуемых на этих приборах. Это неправильный подход. Для автоматических титраторов такой подход приводит к тому, что их нельзя использовать, например, для входного контроля многих реактивов, чистота которых определяется титрованием. Пользователь, получив результат 99,8%, при погрешности ±3% должен записать: 100 %; интервал охвата [97 %; 100 %], т.е. он не только не может определить квалификацию реактива, но часто не может определить, является ли образец реактивом или техническим продуктом. То есть пользователи, использующие автотитраторы, должны указывать, что результаты получены ручным титрованием с индикаторами, как более точным методом.

Это, хоть и формальное, но очень существенное ограничение использования автоматических титраторов в России.

Очевидно, что необходимы развернутые межлабораторные сличительные испытания с участием нескольких сотен лабораторий (аналогичных тем RR, которые постоянно проводит комитет АСТМ).  По результатам таких испытаний можно было бы внести изменения в ГОСТы 70-х годов, в которых используется титрование, указать, что можно использовать автоматические титраторы, уточнить погрешности и пределы повторяемости ручного титрования (чтобы значения, указанные в некоторых ГОСТ, приблизились к реальным) и указать таковые для титраторов. Пока этого, к сожалению, нет…

Купить Титраторы Меттлер Толедо Вы можете на www.findlab.su

Мы поставляем титраторы с гарантией, поверкой и настройкой по очень привлекательным ценам! Настройка в пределах Санкт-Петербурга бесплатно!