🔬 Kalibrierung von Kolbenhubpipetten
Kurz gefasst
Gravimetrische Bestimmung des systematischen und zufälligen Fehlers von Kolbenhubpipetten nach ISO 8655. Die Prüfung erfolgt nach PN-EN ISO 8655-6:2022; Volumenbereich: 1 µL – 10 000 µL. Das Verfahren umfasst 10 Schritte (insgesamt rund 3 Std. 5 Min.–3 Std. 10 Min.); eingesetzt wird sie unter anderem für: Periodische Kalibrierung von Pipetten in akkreditierten Laboratorien (ISO/IEC 17025), Kalibrierung von Pipetten in pharmazeutischen Laboratorien (GMP/GLP), Verifizierung von Pipetten in diagnostischen Laboratorien (ISO 15189).
Auf einen Blick
- Norm: PN-EN ISO 8655-6:2022
- Kategorie: Metrologie
- Verfahrensschritte: 10
- Gesamtdauer der Schritte: 3 Std. 5 Min.–3 Std. 10 Min.
- Volumenbereich: 1 µL – 10 000 µL
- Zulässiger systematischer Fehler: ±0,8% (100 µL) bis ±5% (1 µL) nach ISO 8655-2
- Zulässiger zufälliger Fehler (CV): ≤0,3% (100 µL) bis ≤5% (1 µL) nach ISO 8655-2
Übersicht
Die Kalibrierung (Eichung) von Kolbenhubpipetten nach der gravimetrischen Methode ist ein Schlüsselverfahren der Qualitätssicherung in analytischen Laboratorien. Die Norm PN-EN ISO 8655-6 definiert das gravimetrische Referenzmessverfahren — Wägung des von der Pipette dosierten Wassers auf einer Mikrowaage mit Umrechnung der Masse in Volumen unter Berücksichtigung der Wasserdichte, Temperatur und des atmosphärischen Drucks.
Für jede Pipette werden zwei Fehlerarten bestimmt: der systematische Fehler (es) — Differenz zwischen dem mittleren dosierten Volumen und dem Nennvolumen, und der zufällige Fehler (CV) — Variationskoeffizient der Messserie. Die Norm ISO 8655-2 legt die Grenzwerte für es und CV für Pipetten mit festem und variablem Volumen im Bereich 1 µL – 10 000 µL fest.
Die Kalibrierung wird bei 3 Volumen durchgeführt (Nennvolumen, 50% Nennvolumen, 10% Nennvolumen für variable Pipetten) mit Serien von je 10 Messungen pro Volumen. Die Umgebungsbedingungen müssen streng kontrolliert werden: Temperatur 20±2°C, Luftfeuchtigkeit >50%, keine Zugluft. Pipettenspitzen müssen neu (Einweg) sein — sie werden nach jeder Serie gewechselt.
In Polen ist RADWAG der führende Hersteller von Pipettenkalibrierständen und bietet die Stände SDKP und SDKP DUAL mit der Software PIPETY an. Kalibrierdienste für Pipetten werden u.a. von RADWAG, HTL, Eppendorf Service und akkreditierten Messlaboratorien angeboten.
Prinzip der Methode
Die gravimetrische Methode basiert auf dem Dosieren von destilliertem Wasser mit der Pipette in ein Wägegefäß auf einer Mikrowaage. Die Masse der dosierten Wasserportion wird mit der Formel V = (m × Z) in ein Volumen umgerechnet, wobei m — Masse des Wassers, Z — Korrekturfaktor unter Berücksichtigung der Wasserdichte bei Messtemperatur, des atmosphärischen Drucks und der Luftdichte. Aus einer Serie von 10 Messungen werden der systematische Fehler (es = V_mittel − V_nenn) und der zufällige Fehler (CV = s / V_mittel × 100%) berechnet.
Anwendungen
- Periodische Kalibrierung von Pipetten in akkreditierten Laboratorien (ISO/IEC 17025)
- Kalibrierung von Pipetten in pharmazeutischen Laboratorien (GMP/GLP)
- Verifizierung von Pipetten in diagnostischen Laboratorien (ISO 15189)
- Kontrolle von Mehrkanalpipetten (8/12/96-Kanal)
- Kalibrierung von Pipetten nach Service/Reparatur
- Validierung elektronischer und automatischer Pipetten
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Volumenbereich | 1 µL – 10 000 µL |
| Zulässiger systematischer Fehler | ±0,8% (100 µL) bis ±5% (1 µL) nach ISO 8655-2 |
| Zulässiger zufälliger Fehler (CV) | ≤0,3% (100 µL) bis ≤5% (1 µL) nach ISO 8655-2 |
| Anzahl der Messungen | 10 Dosierungen pro Testvolumen |
| Umgebungsbedingungen | 20 ± 2°C, Luftfeuchtigkeit > 50%, keine Zugluft |
| Wassertemperatur | Thermisches Gleichgewicht mit der Umgebung (±0,5°C) |
Norm
- Normnummer
- PN-EN ISO 8655-6:2022
- Titel (PL)
- Urządzenia tłokowe do objętościowego odmierzania cieczy — Część 6: Metoda grawimetryczna wyznaczania błędu pomiaru
- Title (EN)
- Piston-operated volumetric apparatus — Part 6: Gravimetric reference measurement procedure
Schritt-für-Schritt-Verfahren
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Akklimatisierung
Pipetten, Spitzen, Wasser und Stand mind. 2 h im Kalibrierraum akklimatisieren. T, RH, Druck protokollieren.
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Vorbereitung der Waage
Mikrowaage mind. 60 min vor der Messung einschalten. Interne Justierung durchführen. Wiederholbarkeit prüfen.
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Vorbereitung des Wägegefäßes
Wägegefäß mit Deckel (Evaporation Trap) auf die Waagschale stellen. Kleine Menge Wasser hinzufügen. Waage tarieren.
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Vorpipettieren
Neue Spitze aufsetzen. 5 Ansaug- und Dosierzyklen (Vorpipettieren) durchführen, um die Innenwände der Spitze zu benetzen.
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Messserie
Wasser in das Wägegefäß dosieren. Nach jeder Dosierung den Waagewert protokollieren. 10 aufeinanderfolgende Dosierungen durchführen. Zwischen den Dosierungen nicht länger als 10 s warten.
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Volumenwechsel
Für variable Pipetten die Serie von 10 Messungen bei 50% und 10% des Nennvolumens wiederholen. Bei Volumenwechsel Spitze wechseln.
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Umrechnung Masse in Volumen
Volumen jeder Dosierung berechnen: V = m × Z, wobei Z — Korrekturfaktor (Tabellen ISO 8655-6 oder Berechnung aus Wasserdichte, Luftdichte und Druck).
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Fehlerberechnung
Systematischen Fehler es = V_mittel − V_nenn und zufälligen Fehler CV = (s / V_mittel) × 100% bestimmen. Mit den Grenzwerten nach ISO 8655-2 vergleichen.
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Konformitätsbewertung
Wenn es und CV innerhalb der Grenzwerte liegen — Pipette konform. Andernfalls — Pipette muss justiert (Kalibrierschraube) und erneut kalibriert werden.
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Dokumentation
Kalibrierschein erstellen mit Ergebnissen, Messunsicherheiten, Umgebungsbedingungen und Datum der nächsten Kalibrierung.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| Mikroanalytische Waage | RADWAG MYA 11.4Y, Mettler Toledo XPR2U, Sartorius Cubis II 2.7S | 30 000–90 000 PLN |
| Kalibrierstand | RADWAG SDKP / SDKP DUAL mit Software PIPETY | 80 000–150 000 PLN (komplett) |
| Verdunstungsfalle (Evaporation Trap) | Wägegefäß mit Deckel und Kapillare | 500–2 000 PLN |
| Thermohygrometer | Testo 176 H1, Pt100-Wassertemperaturfühler | 2 000–5 000 PLN |
| Barometer | Druck DPI 142, Vaisala PTB330 | 3 000–8 000 PLN |
| Einwegspitzen | Eppendorf epT.I.P.S., Brand, HTL — Original für das jeweilige Pipettenmodell | 50–300 PLN / 1000 Stk. |
Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien
| Reagenz | CAS | Details |
|---|---|---|
| Destilliertes / deionisiertes Wasser | — | Klasse 2 nach ISO 3696, entgast, im thermischen Gleichgewicht mit der Umgebung |
| Benetzungslösung | — | Optional — Tensid zur Verringerung der Oberflächenspannung bei sehr kleinen Volumen |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Hautkontakt mit Spitzen vermeiden (Fettverschmutzung verändert die Benetzbarkeit)
- Wägegefäß nicht mit bloßen Händen anfassen — Pinzette verwenden
- Stabile Umgebungsbedingungen gewährleisten — geschlossene Fenster, keine Zuluft-Klimaanlage
- Wasser muss entgast sein — Luftblasen verfälschen die Ergebnisse
Häufige Fragen
Welche Norm beschreibt diese Prüfung?
Die Prüfung erfolgt nach PN-EN ISO 8655-6:2022 — „Piston-operated volumetric apparatus — Part 6: Gravimetric reference measurement procedure“.
Wie funktioniert diese Methode?
Die gravimetrische Methode basiert auf dem Dosieren von destilliertem Wasser mit der Pipette in ein Wägegefäß auf einer Mikrowaage. Die Masse der dosierten Wasserportion wird mit der Formel V = (m × Z) in ein Volumen umgerechnet, wobei m — Masse des Wassers, Z — Korrekturfaktor unter Berücksichtigung der Wasserdichte bei Messtemperatur, des atmosphärischen Drucks und der Luftdichte.
Wie groß sind Messbereich und Genauigkeit?
Volumenbereich: 1 µL – 10 000 µL; Zulässiger systematischer Fehler: ±0,8% (100 µL) bis ±5% (1 µL) nach ISO 8655-2; Zulässiger zufälliger Fehler (CV): ≤0,3% (100 µL) bis ≤5% (1 µL) nach ISO 8655-2; Anzahl der Messungen: 10 Dosierungen pro Testvolumen.
Wie lange dauert die Prüfung?
Die für die einzelnen Schritte angegebenen Zeiten ergeben zusammen rund 3 Std. 5 Min.–3 Std. 10 Min. Das Verfahren umfasst 10 Schritte.
Welche Geräte werden benötigt?
Mikroanalytische Waage, Kalibrierstand, Verdunstungsfalle (Evaporation Trap), Thermohygrometer, Barometer, Einwegspitzen. Richtpreis für das Kerngerät (Mikroanalytische Waage): 30 000–90 000 PLN.
Wo wird diese Prüfung eingesetzt?
Periodische Kalibrierung von Pipetten in akkreditierten Laboratorien (ISO/IEC 17025); Kalibrierung von Pipetten in pharmazeutischen Laboratorien (GMP/GLP); Verifizierung von Pipetten in diagnostischen Laboratorien (ISO 15189); Kontrolle von Mehrkanalpipetten (8/12/96-Kanal); Kalibrierung von Pipetten nach Service/Reparatur; Validierung elektronischer und automatischer Pipetten.
Welche Sicherheitsmaßnahmen gelten?
Hautkontakt mit Spitzen vermeiden (Fettverschmutzung verändert die Benetzbarkeit); Wägegefäß nicht mit bloßen Händen anfassen — Pinzette verwenden; Stabile Umgebungsbedingungen gewährleisten — geschlossene Fenster, keine Zuluft-Klimaanlage; Wasser muss entgast sein — Luftblasen verfälschen die Ergebnisse.
Welches Labor führt diese Prüfung durch?
Die Prüfung führen nach ISO/IEC 17025 akkreditierte Labore durch. Auf LabCoda finden Sie sie über die Normnummer PN-EN ISO 8655.