Stroomschema's en Kalibratie in het Laboratorium: Symbolen en Procedures

Stroomschema's: Symbolen en Betekenis

Een stroomschema (flowchart) is een grafische weergave van een proces, waarbij stap-voor-stap wordt weergegeven welke acties er plaatsvinden en welke beslissingen er worden genomen.

Overzicht van de belangrijkste symbolen

1. Start/Stop (Terminator)
   
   Dit symbool geeft de begin- en eindpunten en mogelijke uitkomsten van een traject weer. De woorden "Begin" of "Einde" staan vaak in de vorm. Bijvoorbeeld: start sterilisatieproces.
2. Processymbool
   
   Ook wel "Actiesymbool" genoemd. Deze vorm staat voor een proces, actie of functie en is het vaakst gebruikte symbool in stroomdiagrammen. Bijvoorbeeld: warm water op tot 95 °C.
3. Documentsymbool
   
   Stelt de input of output van een specifiek document voor. Input kan bijvoorbeeld betekenen dat er een rapport, e-mail of order wordt ontvangen. Output kan het genereren van een presentatie, memo of brief zijn. Bijvoorbeeld: genereer rapport.
4. Besluitsymbool
   
   Wijst op een vraag die beantwoord moet worden, waarop het antwoord meestal ja/nee of juist/fout is. Het stroomdiagram kan vertakken, afhankelijk van het antwoord of de daaropvolgende gevolgen. Bijvoorbeeld: is de temperatuur bereikt?
5. Connectorsymbool
   
   Wordt meestal in complexe diagrammen gebruikt. Het verbindt afzonderlijke elementen op een pagina.
6. Stroomdiagramsymbool (Pagina-verwijzing)
   
   Dit symbool wordt vaak in complexe grafieken gebruikt en verbindt afzonderlijke elementen op andere pagina’s. Meestal is het voorzien van een paginanummer op of in de vorm zelf.
7. Input/Output symbool
   
   Deze vorm stelt gegevens voor die beschikbaar zijn voor input en output, of staat voor gebruikte of gegenereerde middelen. Bijvoorbeeld: voer monstergewicht in.
8. Opslag/Databasesymbool
   
   Dit symbool staat voor de gegevens die op een opslagdienst staan opgeslagen en toegankelijk zijn voor zoek- en filteropdrachten door gebruikers. Wordt ook gebruikt voor de opslag van grondstoffen. Bijvoorbeeld: sla meeting op.
9. Voorgedefinieerd proces
   
   Wijst op een complex proces dat elders bekend of gedefinieerd is. Bijvoorbeeld: centrifugeren.
10. Handmatige invoersymbool
    
    Staat voor de handmatige invoer van gegevens in een bepaald veld of een stap in een proces, meestal met behulp van een toetsenbord of apparaat. Denk aan een stap in een inlogproces waarbij een gebruiker gevraagd wordt om gegevens handmatig in te voeren.
11. Symbool voor handmatig
    
    Geeft aan dat de stap handmatig en niet automatisch moet worden uitgevoerd.
12. Symbool voor samenvoegen
    
    Combineert meerdere paden tot één pad.
13. Symbool voor meerdere documenten
    
    Staat voor meerdere documenten of rapporten.
14. Pijl (↓)
    Geeft de richting van de flow aan.

Doel van een stroomschema

• Uitleggen wat een stroomschema (flowchart) is.
• De belangrijkste symbolen herkennen en correct gebruiken.
• Een eenvoudig proces visueel omzetten.
• De relevantie van stroomschema’s in biotechnologische en chemische context toelichten.

Waarom belangrijk in chemie en biotechnologie?

• Procesbegrip: Helpt bij het begrijpen van processtromen (bijv. fermentatie, filtratie, sterilisatie).
• Overzicht: Maakt complexe laboprocedures overzichtelijk.
• Probleemoplossing: Helpt bij foutenanalyse en troubleshooting.
• Automatisatie: Essentieel in industriële procesautomatisatie.

Kalibratie en Metingen in het Labo

Meten in het labo

Meten is het bepalen van een waarde met een meetinstrument. Voorbeelden hiervan zijn massa, temperatuur, pH en volume. Belangrijk om te onthouden: elke meting is een benadering van de werkelijke waarde.

Juistheid en nauwkeurigheid

• Juistheid: Betekent dat een meting dicht bij de echte (werkelijke) waarde ligt.
• Nauwkeurigheid: Betekent dat herhaalde metingen dicht bij elkaar liggen (reproduceerbaarheid).

Opmerking: Een meting kan nauwkeurig zijn zonder juist te zijn.

Belang van correcte metingen

Foute metingen kunnen leiden tot verkeerde conclusies. Een meetinstrument kan steeds dezelfde waarde aangeven, maar toch systematisch fout meten.

Kalibreren – Justeren – IJken

• Kalibreren: Het vergelijken van een meetinstrument met een referentiewaarde.
• Justeren: Het instrument bijregelen zodat het weer correct meet.
• IJken: De wettelijke controle van een meetinstrument.

Meetfouten

Meetfouten zijn niet volledig te vermijden, maar moeten herkend en beperkt worden:

• Systematische fouten: Een constante afwijking (bijv. een instrument dat altijd +0.1 aangeeft).
• Toevallige fouten: Wisselende afwijkingen door onvoorziene omstandigheden.

Oorzaken van meetfouten:

• De gebruiker (verkeerd aflezen, onzorgvuldigheid).
• Het instrument (slijtage, niet gekalibreerd).
• De omgeving (temperatuur, vochtigheid, trillingen).

Betrouwbaarheid van metingen

Een meting is betrouwbaar als ze dicht bij de juiste waarde ligt en bij herhaling ongeveer hetzelfde resultaat geeft. De betrouwbaarheid stijgt door meerdere metingen uit te voeren en de resultaten te vergelijken.

Specifieke kalibratievoorbeelden

1. Kalibratie van een pH-meter

Een pH-meter is zeer gevoelig en moet regelmatig gekalibreerd worden met bufferoplossingen van pH 4, 7 en 10. Tijdens de kalibratie wordt gecontroleerd of de gemeten waarde overeenkomt met de referentiewaarde.

2. Kalibratie van een thermometer

Een thermometer kan gekalibreerd worden met een ijs-watermengsel (0 °C), kokend water (100 °C) of een geijkte thermometer. De gemeten waarde wordt vergeleken met de referentiewaarde.

3. Kalibratie van een weegschaal

Een weegschaal wordt gekalibreerd met geijkte gewichten. Voor een goede kalibratie zijn gewichten nodig die het volledige meetbereik van de weegschaal afdekken.

Meerpuntskalibratie en de Ijklijn

Bij een meerpuntskalibratie worden meerdere referentiewaarden gebruikt omdat een meetinstrument niet over het volledige bereik even juist en nauwkeurig meet. Zo kan ook de lineariteit gecontroleerd worden.

De meetpunten van een meerpuntskalibratie worden uitgezet in een grafiek: de ijklijn. Idealiter vormt deze een rechte lijn (lineair). De ijklijn wordt gebruikt om metingen te corrigeren of om het instrument te justeren.

Stappenplan bij een kalibratie

1. Voorbereiden.
2. Meerdere metingen uitvoeren.
3. Vergelijken met referenties.
4. Ijklijn opstellen en beoordelen.
5. Resultaten registreren.
6. Ijklijn gebruiken of toestel justeren.
7. Hermeten ter controle.