Погрешность тест-определений с использованием цветовой шкалы

Погрешность при визуальных оценках, несмотря на субъективный фактор, не больше погрешности инструментального определения с помощью минифотометра. Разумеется, это не относится к явным дальтоникам [5].

Метод цветометрии дает возможность создать равноконтрастную колориметрическую шкалу, хорошо различаемую глазом человека. Глаз чувствует изменение окраски при цветовом различии в 1,6 %, поэтому ряд стандартов готовят в геометрической прогрессии.

Если неизвестная концентрация компонента в пробе cх попадает между n и n+1 членами ряда стандартов, а в одном из случаев cх = (cn + cn+1)/2, где n - номер образца в ряду стандартов, то в этом случае можно оценить максимальную относительную погрешность по формуле:

sr=±100%(cn+1-cn)*(cn+1+cn) (1.1)

Если в ряду геометрической прогрессии cn+1 = 2cn, то максимальная относительная погрешность составит примерно ±33 %, если cn+1 = 3 cn - она составит ±50 % (без учета вклада в погрешность других факторов). Относительная погрешность достигнет значения ±100 % для c = cн [5].

Согласно [6], предел определения – наименьшее содержание аналита, которое может быть количественно определено с помощью данной методики анализа вещества или материала с установленными значениями характеристик погрешность или неопределенности.

Ранее такое же толкование имела метрологическая характеристика "нижняя граница определяемых содержаний". Ее обозначали сн и относили, обычно, к результату определения с погрешностью 33%.

Подход к оценке сн для методик тест-определений с использованием цветовой шкалы изложен в работе [7], он сводится к экспериментальной оценке стандартного отклонения визуального определения аналита (sc) вблизи искомой концентрации. Утроенная величина sc приравнивается значению сн.

Интервал ненадежности — это интервал концентраций аналита, в котором методика обнаружения для части идентичных проб приводит к положительному заключению о присутствии аналита, а для части — к отрицательному [8].

Более 50-ти лет назад этот интервал концентраций аналита Н.П. Комарь называл "областью ненадежной реакции" [9].

При постепенном снижении концентрации аналита неизбежно достигается интервал ненадежности. Протяженность этой области характеризует метрологические возможности метода. Ниже интервала лежат концентрации, вероятность реакции для которых близка к 0, выше - открываемые почти наверняка с вероятностью, близкой к 1.

Для сопоставления разных тест-систем, авторы [10] предложили характеризовать протяженность интервала ненадежности не абсолютной, а относительной величиной. В качестве относительной ширины интервала ненадежности приняли отношение разности верхней и нижней границ к значению нижней границы концентраций интервала.

Чем уже интервал ненадежности и, соответственно меньше значение его относительной ширины, тем удобней тест-система для практического применения: она более устойчива ко всяким внешним воздействиям и тем самым лучше в аналитическом смысле [10].

Согласно [6], предел обнаружения – наименьшее содержание аналита, при котором он может быть обнаружен по данной методике анализа вещества или материала с заданной доверительной вероятностью.

Подход к экспериментальной оценке предела обнаружения для тест-методик с визуальной индикацией изложен в [8, 10]. Выявленный интервал ненадежности разбивают на k уровней концентраций аналита c шагом Dс, величина которого должна превышать утроенное стандартное отклонение концентрации приготовленных растворов (3sv). Для каждого значения концентрации получают 50 результатов трех серий наблюдений, при этом в каждой серии используют новые порции растворов и новые образцы тест-средств. Вычисляют частоты обнаружения аналита в каждой серии: Р(сk) = nk/Nk, где nk – число положительных наблюдений, Nk – общее число испытаний для концентрации сk в серии.