A calibração transforma o sinal bruto de um instrumento em um valor de concentração significativo. O princípio fundamental é que, dentro de uma faixa definida, a resposta y é proporcional à concentração x: y = m x + b. A função de calibração é estabelecida medindo soluções padrão de concentração conhecida e ajustando um modelo matemático aos dados. Sem calibração adequada, mesmo o instrumento mais sofisticado produz dados de valor limitado.
A calibração por padrão externo é a abordagem mais simples e amplamente utilizada. Uma série de padrões contendo o analito em concentrações conhecidas é preparada em uma matriz que corresponda o mais próximo possível à amostra. As respostas do instrumento são plotadas contra a concentração, e a equação de regressão resultante é usada para calcular concentrações desconhecidas a partir de suas respostas medidas. Este método assume que os padrões e as amostras se comportam de forma idêntica no instrumento, o que requer um cuidadoso casamento de matriz.
O método do padrão interno compensa a deriva do instrumento, variações no volume de injeção e efeitos de matriz. Uma quantidade conhecida de um composto (o padrão interno) — quimicamente similar ao analito, mas não presente na amostra — é adicionada a todos os padrões e amostras. A razão entre a resposta do analito e a resposta do padrão interno é usada para calibração. Essa razão efetivamente cancela erros sistemáticos que afetam ambas as espécies igualmente. A padronização interna é prática padrão em cromatografia e ICP-MS.
A adição de padrão é empregada quando os efeitos de matriz são severos e não podem ser replicados nos padrões de calibração. Quantidades conhecidas do analito são adicionadas diretamente a alíquotas da própria amostra. A resposta do instrumento é plotada contra a concentração adicionada, e o intercepto no eixo x da reta de regressão fornece a concentração original do analito (como um valor negativo). A adição de padrão leva inerentemente em conta os efeitos de matriz porque todas as medições são feitas na mesma matriz da amostra. Sua principal desvantagem é o aumento do tempo de processamento das amostras.
A faixa dinâmica linear é o intervalo de concentração no qual a relação resposta-concentração permanece linear dentro de uma tolerância aceitável. Trabalhar fora dessa faixa arrisca resultados enviesados por saturação (em altas concentrações) ou baixa relação sinal-ruído (em baixas concentrações). A calibração multiponto (5–8 padrões) é preferível à calibração de ponto único porque permite avaliar a linearidade por meio do coeficiente de correlação e gráficos de resíduos. A regressão ponderada (1/x ou 1/x²) é recomendada quando a variância não é constante ao longo da faixa de concentração (heterocedasticidade). A calibração deve ser verificada regularmente por meio de padrões de controle de qualidade independentes, medições de branco e verificações contínuas de calibração intercaladas com as análises das amostras.
