Échantillonnage – Comment collecter et analyser au mieux l’échantillon ?

1. Comment obtenir un échantillon dans la vie réelle – échantillonnage physique

Le premier aspect important de l’échantillonnage est l’échantillonnage physique, également appelé échantillonnage pratique. L’échantillonnage est l’ensemble des étapes à suivre pour lutter contre la nature hétérogène inévitable de la plupart des produits et processus.

Une concentration donnée d’un composant dans votre produit n’est pas constante dans le temps.

Cela signifie qu’à un moment donné, toutes les particules de votre produit ne sont pas représentées de manière égale dans l’échantillon. En même temps, toutes les particules du produit ne sont pas accessibles de la même manière.

Révéler la véritable composition chimique d’un échantillon par FT-NIR n’est pas trivial, même s’il est très facile d’obtenir un résultat en quelques secondes. Il est encore moins évident de prouver que non seulement vous savez ce que contient l’échantillon, mais que cette nouvelle information est valable pour l’ensemble d’un champ, d’un réservoir, d’un camion ou d’un processus.

Pour comprendre l’essence d’un échantillonnage correct, il suffit de suivre un principe fondamental. Voici ce principe, simplifié pour plus de clarté dans cette introduction.

Un autre défi fondamental est ce que nous pourrions appeler le défi de l’accessibilité pour notre échantillonnage. Pour respecter le premier et unique principe, à savoir le paradigme de l’égalité des probabilités, toutes les particules doivent être également accessibles, ce qui est loin d’être le cas dans la plupart des cas.

La théorie de l’échantillonnage fonctionne avec la dimensionnalité de l’échantillonnage et a créé quatre dimensions dont trois sont pratiques (1D, 2D et 3D) et un scénario idéal mais hypothétique appelé 0D.

Un réservoir, un camion, un navire ou une pile sont considérés comme tridimensionnels, tandis qu’un terrain vierge est considéré comme bidimensionnel et que les petits tuyaux sont généralement considérés comme unidimensionnels.

Inutile de préciser que si vous vous placez au bord d’un navire et que vous souhaitez obtenir un seul échantillon, vous avez plus de chances d’échantillonner la surface supérieure que tout autre endroit et, par conséquent, ce qui est caché au fond restera caché pour vous, mais finira par atteindre le processus en tant que facteur inconnu.

Quiconque s’est déjà assis sur une moissonneuse le sait et tout le monde peut rapidement acquérir une bonne intuition du fait que la teneur en protéines ou en humidité n’est pas la même partout dans le champ. Les parties basses et piquées peuvent présenter un taux d’humidité plus élevé que les parties poussant dans les zones sablonneuses du champ. Le prélèvement d’un simple échantillon ne permet pas de connaître le rendement total ou par hectare du champ.

L’échantillonnage d’une bande transporteuse ou d’un flux de poudre est un véritable défi qui doit être relevé avec respect et dans les règles de l’art afin d’obtenir des résultats analytiques de la plus haute qualité.

Tout ce qui précède est nécessaire pour garantir que le spectre FT-NIR obtenu est représentatif et que seuls les modèles chimiométriques basés sur des échantillons/spectres/variations représentatifs doivent être utilisés pour l’étalonnage et les mesures.

Une erreur fréquente consiste à extraire un échantillon de X grammes qui s’insère directement dans l’analyseur. Cette erreur peut être divisée en plusieurs sous-erreurs.

Tout d’abord, nous ne devrions jamais nous contenter de “prendre un échantillon” et de faire confiance à cette singularité dans le temps. Il serait tout aussi erroné d’interroger le premier électeur d’un référendum public et de faire de sa réponse le résultat officiel. Nous savons tous que des centaines, voire des milliers d’électeurs ont besoin d’une réponse avant que nous puissions nous faire une idée du résultat de l’élection. Malheureusement, il arrive souvent que la question ne soit posée qu’une seule fois.

Si nous voulons lutter contre l’hétérogénéité du contenu à un moment donné (voir ci-dessous), nous avons besoin d’un échantillon composite – il s’agit également d’une règle fondamentale. Prenez quelques sous-échantillons de “partout”, mélangez-les et, à partir de là, prenez un ou peut-être plusieurs sous-échantillons et passez-les à l’analyseur. Le résultat moyen sera une bien meilleure estimation de l’état actuel du processus !

Typiquement, ce n’est pas fait – parce que nous n’avons pas le temps – mais pourquoi perdre du temps à obtenir le mauvais résultat – le plus rapide – cela ne sera jamais une priorité de Q-Interline.