Dans un usage plus général, une courbe d’étalonnage est une courbe ou un tableau pour un instrument de mesure qui mesure indirectement un certain paramètre, donnant des valeurs pour la quantité désirée en fonction des valeurs de la sortie du capteur. Par exemple, une courbe d’étalonnage peut être réalisée pour un transducteur de pression particulier afin de déterminer la pression appliquée à partir de la sortie du transducteur (une tension). Une telle courbe est généralement utilisée lorsqu’un instrument utilise un capteur dont l’étalonnage varie d’un échantillon à l’autre, ou change avec le temps ou l’utilisation ; si la sortie du capteur est constante, l’instrument serait marqué directement en termes d’unité mesurée.
Les données – les concentrations de l’analyte et la réponse de l’instrument pour chaque étalon – peuvent être ajustées à une ligne droite, en utilisant l’analyse de régression linéaire. Cela donne un modèle décrit par l’équation y = mx + y0, où y est la réponse de l’instrument, m représente la sensibilité et y0 est une constante qui décrit le fond. La concentration en analyte (x) d’échantillons inconnus peut être calculée à partir de cette équation.
De nombreuses variables différentes peuvent être utilisées comme signal analytique. Par exemple, le chrome (III) pourrait être mesuré en utilisant une méthode de chimiluminescence, dans un instrument qui contient un tube photomultiplicateur (PMT) comme détecteur. Le détecteur convertit la lumière produite par l’échantillon en une tension, qui augmente avec l’intensité de la lumière. La quantité de lumière mesurée est le signal analytique.
La plupart des techniques analytiques utilisent une courbe d’étalonnage. Cette approche présente un certain nombre d’avantages. Premièrement, la courbe d’étalonnage fournit un moyen fiable de calculer l’incertitude de la concentration calculée à partir de la courbe d’étalonnage (en utilisant les statistiques de l’ajustement de la ligne des moindres carrés aux données).
Deuxièmement, la courbe d’étalonnage fournit des données sur une relation empirique. Le mécanisme de la réponse de l’instrument à l’analyte peut être prédit ou compris selon un certain modèle théorique, mais la plupart de ces modèles ont une valeur limitée pour les échantillons réels. (La réponse instrumentale est généralement très dépendante de l’état de l’analyte, des solvants utilisés et des impuretés qu’il peut contenir ; elle pourrait également être affectée par des facteurs externes tels que la pression et la température.)
De nombreuses relations théoriques, telles que la fluorescence, nécessitent la détermination d’une constante instrumentale de toute façon, par l’analyse d’un ou plusieurs étalons de référence ; une courbe d’étalonnage est une extension pratique de cette approche. La courbe d’étalonnage pour un analyte particulier dans un (type d’)échantillon particulier fournit la relation empirique nécessaire pour ces mesures particulières.
Les principaux inconvénients sont (1) que les étalons nécessitent un approvisionnement du matériau de l’analyte, de préférence de haute pureté et en concentration connue, et (2) que les étalons et l’inconnu sont dans la même matrice. Certains analytes – par exemple, des protéines particulières – sont extrêmement difficiles à obtenir purs en quantité suffisante. D’autres analytes se trouvent souvent dans des matrices complexes, par exemple des métaux lourds dans l’eau d’un étang. Dans ce cas, la matrice peut interférer avec le signal de l’analyte ou l’atténuer. Par conséquent, une comparaison entre les étalons (qui ne contiennent pas de composés interférents) et l’inconnu n’est pas possible. La méthode de l’addition d’étalons est un moyen de gérer une telle situation.