Pengambilan sampel sering kali merupakan langkah yang paling rentan terhadap kesalahan dalam seluruh proses analitis. Tidak peduli seberapa presisi atau sensitif pengukuran laboratorium, hasilnya tidak berarti jika sampel tidak benar-benar mewakili material curah. Pengambilan sampel representatif memastikan bahwa setiap bagian dari populasi target memiliki probabilitas yang sama (atau diketahui) untuk disertakan, memungkinkan inferensi statistik yang valid tentang keseluruhan.
Beberapa strategi pengambilan sampel ada, masing-masing cocok untuk skenario yang berbeda. Pengambilan sampel acak memilih titik pengambilan sampel menggunakan generator angka acak, menghilangkan bias seleksi. Pengambilan sampel stratifikasi membagi populasi menjadi subkelompok (strata) berdasarkan karakteristik yang diketahui — seperti kedalaman dalam profil tanah atau lokasi dalam bets — dan mengambil sampel setiap strata secara proporsional. Pengambilan sampel sistematis mengumpulkan sampel pada interval reguler dalam ruang atau waktu, yang efisien untuk pemantauan proses tetapi berisiko keselarasan dengan pola periodik. Pengambilan sampel sesaat (pengambilan sampel judgmental) bergantung pada pengalaman operator untuk memilih lokasi dan merupakan pendekatan yang paling tidak dapat dipertahankan secara statistik; hanya boleh digunakan ketika metode lain tidak praktis.
Ukuran sampel berdampak langsung pada ketidakpastian hasil analitis. Konstanta pengambilan sampel Ingamells (K_s) menghubungkan varians proses pengambilan sampel dengan massa sampel: w · R² = K_s, di mana w adalah massa sampel dan R adalah simpangan baku relatif. Hubungan ini memungkinkan analis menghitung massa sampel minimum yang diperlukan untuk mencapai presisi target. Cairan homogen memerlukan massa sampel yang jauh lebih sedikit daripada padatan heterogen, di mana ukuran partikel dan variabilitas komposisi mendominasi kesalahan pengambilan sampel.
Untuk pengambilan sampel padatan, tekniknya meliputi cone-and-quartering, riffle splitting, dan rotary splitting — semuanya dirancang untuk mengurangi material curah menjadi sampel laboratorium tanpa bias. Ukuran partikel dikurangi melalui penghancuran, penggilingan, dan pengayakan. Pengambilan sampel cairan memerlukan pertimbangan stratifikasi, pencampuran, dan potensi presipitasi. Sampler terintegrasi kedalaman atau pompa peristaltik dapat digunakan untuk air permukaan, sementara sampler thief umum digunakan untuk drum dan tangki. Pengambilan sampel gas melibatkan pengumpulan udara atau gas proses ke dalam kanister, impinger, atau tabung adsorben, dengan perhatian cermat terhadap kelembaban, suhu, dan kehilangan reaktif di seluruh proses.
Pencegahan kontaminasi adalah yang terpenting di setiap tahap. Sampel harus dikumpulkan menggunakan wadah bersih dan inert — kaca, HDPE, PFA, atau baja tahan karat tergantung pada analit. Dokumentasi rantai pengawasan melacak sampel dari pengumpulan melalui transportasi, penyimpanan, persiapan, dan analisis. Pelabelan, penyegelan, dan kontrol suhu yang tepat menjaga integritas sampel. Rencana pengambilan sampel yang dirancang dengan baik, didokumentasikan dalam prosedur operasi standar, adalah tautan pertama dan paling kritis dalam rantai kualitas analitis.
