Généralités sur les méthodes gravimétriques pour les essais de volumes
Normes principales = série ISO 8655 et ISO 4787
Il s'agit de peser l'eau pure délivrée ou contenue et de relier cette masse au volume.
La relation entre la masse conventionnelle pesée d'eau pure (m) et volume d'eau pure (V) fait intervenir la pression et la température (variations de la masse volumique de l'eau et variations de poussée d'Archimède).
• m : masse d'eau pure pesée ;
• ρeau : masse volumique de l'eau à la
température T ;
• ρair : masse volumique de l'air ambiant
à la température T, la pression P et
l'hygrométrie de travail ;
• ρétalon : masse volumique des
étalons d'étalonnage de la balance : 8000g/L par
convention internationale ;
• V : volume délivré par la pipette à
piston à la température T de travail.
Pour se ramener au volume qui aurait été délivré à 20°C, il faudra utiliser la relation :
• γ : coefficient de dilation du
récipient ;
• &Teta; : température à laquelle les
mesures ont été réalisées ;
Soit en fait V = m Z , avec Z coefficient, Z=f(température T et pression P et matériau Mat) et utilisation de tables donnant Z = f(T,P,Mat).
Pour réaliser des mesures convenables, il faut pouvoir évaluer l'incertitude sur les mesures ce qui implique des contraintes.
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Contraintes pour volumes essais V > 0,2 mL |
Contraintes pour volumes essais V < 0,2 mL |
| - eau grade 3 iso3696 - balance 1/10 mg vérifiée - thermomètres ± 0,2°C vérifié (variation < 1°/h dans le laboratoire) - valeur de pression ± 0,5 kPa - humidité > 50% - effets d'évaporation normalement négligeables |
- eau grade 3 iso3696 - balance 1/100 mg puis 1/1000 mg pour les plus petits volumes vérifiée - thermomètres ± 0,2°C vérifié (variation < 1°/h dans le laboratoire) - valeur de pression ± 0,5 kPa - humidité > 50% - évaluation des effets de l'évaporation et de l'incertitude associée |
On notera que pour contrôler, vérifier ou
étalonner aux faibles volumes de l'ordre du µL, la
méthode gravimétrique est de mise en place
très délicate :
- nécessité de balances de résolution 1
µg et nécessité de maîtrise des effets
de l'électricité statique ;
- gestion difficile des phénomènes
d'évaporation (l'incertitude sur les corrections
d'évaporation est généralement la principale
source d'incertitude pour la détermination
gravimétrique des petits volumes).
Il faut bien savoir, qu'aux petits volumes à tester
(parfois dès 10 à 20 µL), les méthodes
photométriques sont réellement des méthodes
alternatives très performantes.