L’étalonnage transforme le signal brut d’un instrument en une valeur de concentration significative. Le principe fondamental est que, sur une plage définie, la réponse y est proportionnelle à la concentration x : y = m x + b. La fonction d’étalonnage est établie en mesurant des solutions étalons de concentration connue et en ajustant un modèle mathématique aux données. Sans un étalonnage approprié, même l’instrument le plus sophistiqué produit des données de valeur limitée.
L’étalonnage par étalon externe est l’approche la plus simple et la plus utilisée. Une série d’étalons contenant l’analyte à des concentrations connues est préparée dans une matrice qui correspond aussi étroitement que possible à l’échantillon. Les réponses instrumentales sont tracées en fonction de la concentration, et l’équation de régression résultante est utilisée pour calculer les concentrations inconnues à partir de leurs réponses mesurées. Cette méthode suppose que les étalons et les échantillons se comportent de manière identique dans l’instrument, ce qui nécessite une adaptation minutieuse de la matrice.
La méthode de l’étalon interne compense la dérive instrumentale, les variations de volume d’injection et les effets de matrice. Une quantité connue d’un composé (l’étalon interne) — chimiquement similaire à l’analyte mais non présent dans l’échantillon — est ajoutée à chaque étalon et échantillon. Le rapport de la réponse de l’analyte à la réponse de l’étalon interne est utilisé pour l’étalonnage. Ce rapport annule efficacement les erreurs systématiques qui affectent les deux espèces de manière égale. L’étalonnage interne est une pratique courante en chromatographie et en ICP-MS.
L’ajout dosé est employé lorsque les effets de matrice sont sévères et ne peuvent pas être reproduits dans les étalons d’étalonnage. Des quantités connues de l’analyte sont ajoutées directement à des aliquotes de l’échantillon lui-même. La réponse instrumentale est tracée en fonction de la concentration ajoutée, et l’abscisse à l’origine de la droite de régression donne la concentration originale de l’analyte (sous forme de valeur négative). L’ajout dosé tient compte intrinsèquement des effets de matrice car toutes les mesures sont effectuées dans la même matrice d’échantillon. Son principal inconvénient est l’augmentation du temps de traitement des échantillons.
La plage de linéarité est l’intervalle de concentration sur lequel la relation réponse-concentration reste linéaire dans une tolérance acceptable. Travailler en dehors de cette plage risque des résultats biaisés par saturation (aux hautes concentrations) ou un mauvais rapport signal-sur-bruit (aux basses concentrations). L’étalonnage multipoint (5–8 étalons) est préféré à l’étalonnage à un seul point car il permet d’évaluer la linéarité par le coefficient de corrélation et les graphiques des résidus. La régression pondérée (1/x ou 1/x²) est recommandée lorsque la variance n’est pas constante sur toute la plage de concentration (hétéroscédasticité). L’étalonnage doit être vérifié régulièrement par des étalons de contrôle qualité indépendants, des mesures de blanc et des contrôles d’étalonnage continus intercalés entre les analyses d’échantillons.
