Null, Tara und Leerwert: Messen Sie, was Ihr Instrument anzeigt, wenn es nichts anzeigen sollte

Wische die Messschenkel ab, schließe sie vollständig und lies die Anzeige ab. Schreib die Zahl auf. Öffne den Messschieber und schließe ihn erneut, noch viermal, und notiere jeden Wert, sobald du ihn abliest. Du erhältst eine kleine Zahl, die selten exakt null ist, und die fünf Messwerte stimmen selten alle überein. Beide Tatsachen sind wichtig. Der MEAN der fünf ist dein Nullfehler, der Wert, den du von jeder späteren Messung abziehst. Die SPREAD der fünf ist die Untergrenze dafür, wie genau du heute irgendetwas messen kannst, das du mit diesem Instrument misst – keine noch so große Sorgfalt mit der Münze kann diese unterschreiten. Miss nun fünfmal die Dicke einer Münze, indem du sie jedes Mal löst und wieder anlegst, und schreib auch diese Werte auf. Korrigiere sie noch nicht; halte fest, was das Instrument tatsächlich anzeigte. Korrigierst du während des Messens, zerstörst du den Rohwert, und der Rohwert ist das Einzige, was du später noch neu berechnen kannst. Stelle den Nullpunkt in dem Zustand ein, in dem du das Instrument verwenden wirst: bei Arbeitstemperatur und in der Lage, in der du es abliest. Ein kalt genullter und warm benutzter Messschieber ist nicht genullt. Prüfe den Nullpunkt AGAIN am Ende der Sitzung – hat er sich verschoben, weißt du, dass die Messwerte gedriftet sind, und ungefähr um wie viel; hat er sich nicht verschoben, hast du einen belastbaren Hinweis darauf, dass sie nicht gedriftet sind.

Stelle eine leere Tasse auf die Küchenwaage und notiere, was sie wiegt. Nimm sie herunter, setze sie wieder auf und wiege erneut – fünfmal. Achte darauf, wie stark der Messwert schwankt. Mach es nun auf die gute Weise: Tasse auf die Waage, TARE drücken, sodass die Anzeige null zeigt, dann etwa zwei Gramm Wasser hinzufügen und die Anzeige ablesen. Diese Zahl ist das Wasser, und nur das Wasser. Dann mach es auf die schlechte Weise mit derselben Tasse und demselben Wasser: Wiege Tasse plus Wasser und subtrahiere das Tassengewicht, das du vorher notiert hast. Du erhältst nahezu dasselbe Ergebnis – genau darum geht es. Die Arithmetik ist identisch. Was sich unterscheidet, ist, wie gut das Ergebnis bekannt ist. Es gibt zwei Gründe, warum der Subtraktionsweg schlechter ist, und du hast beide gerade gemessen. Das Gewicht des Behälters CHANGES zwischen den beiden Wägungen: Er nimmt Feuchtigkeit auf, behält einen Film von dem, was zuletzt darin war, und deine fünf Wiederholungen zeigen dir, wie stark das ausmacht. Und das Subtrahieren zweier großer Zahlen, um eine kleine zu erhalten, verwirft die Ziffern, die sie gemeinsam haben – 250,14 minus 248,09 hat weit weniger aussagekräftige Stellen, als beide Zahlen zu haben scheinen. Schritt 4 zählt diese Stellen für dich. Tariere also den ACTUAL Behälter jedes Mal unmittelbar vor der Verwendung.

Nimm ein Filterpapier, trockne es gründlich (eine Stunde an einem warmen, trockenen Ort reicht dafür aus), lass es auf Raumtemperatur abkühlen und wiege es auf der präzisesten Waage, die du hast. Notiere den Wert mit dem Datum und der verwendeten Waage. Lege es nun in den Trichter und gieße 100 mL DISTILLED-Wasser hindurch – Wasser, von dem du weißt, dass es keines der Stoffe enthält, die du normalerweise abfiltrieren würdest. Lass es ablaufen, trockne das Papier auf dieselbe Weise wie beim ersten Mal, lass es wieder auf Raumtemperatur kommen und wiege es erneut. Die Differenz ist dein BLANK. Sie sollte klein sein. Sie ist sehr häufig nicht null, weil das Papier Fasern abgibt, der Trichter nicht sauber war oder das Papier nicht wieder denselben Feuchtigkeitsgehalt wie zuvor erreicht hat. Was auch immer die Ursache ist, es ist die Zahl, die deine Methode zu jeder echten Probe addiert, die du jemals durch sie schickst. Das ist es, was Nullstellen nicht erreichen kann. Nullstellen korrigiert das Messgerät; der Leerwert betrifft die METHOD – die Reagenzien, das Glasgerät, das Papier, den Raum. Ein Leerwert von null ist eine starke Aussage, dass keines davon dich verunreinigt. Ein großer Leerwert sagt dir, dass du die Methode korrigieren musst, bevor du auch nur eine einzige echte Messung machst. Führe den Leerwert in derselben SAME-Sitzung wie die Proben durch, nicht einmal im Monat. Reagenzien verderben, Glasgeräte werden für andere Zwecke verwendet, und der Leerwert von letzter Woche ist nur ein Beleg für letzte Woche.

Nullstellen legt den unteren Bereich der Skala fest. Es sagt nichts darüber aus, ob 100 g auch als 100 g angezeigt werden, und eine Waage kann perfekt genullt sein und dennoch am oberen Ende ihres Messbereichs stark abweichen. Prüfe sie daher gegen einen bekannten Wert, den du nicht selbst erzeugt hast: ein Kalibriergewicht, einen Endmaßblock, Eiswasser und kochendes Wasser für ein Thermometer. TWO Punkte sind das Minimum – einer nahe dem unteren Ende des tatsächlich genutzten Bereichs und einer nahe dem oberen Ende –, denn ein einzelner Punkt kann eine verschobene Skala nicht von einer gedehnten unterscheiden. Eine Waage, die überall 0,2 g zu hoch anzeigt, und eine Waage, die 2 % zu hoch anzeigt, bestehen beide eine Einpunktprüfung am falschen Ende. Halte die Prüfung mit ihrem Datum fest. Eine Kalibrierung ist eine Messung wie jede andere: Sie hat eine eigene Unsicherheit, und nach einiger Zeit ist sie keine verlässliche Nachweisgrundlage mehr. Manche Dinge lassen sich nicht neu nullen und müssen stattdessen dokumentiert werden. Ein Stahllineal mit abgenutztem Endstück hat keinen Nullpunkt – miss vom 10-mm-Strich aus und subtrahiere 10, was derselbe Trick ist wie das Messen aller Werte von einem gemeinsamen Ursprung aus.

**Warum fünf Wiederholungen und nicht drei oder zwanzig?** Fünf reichen, um zu erkennen, ob die Streuung ein Millimeter oder ein Mikrometer ist, und genau diese Entscheidung treffen Sie tatsächlich. Wenn die fünf stark voneinander abweichen, ist das der Befund – nehmen Sie mehr. **Mein Nullfehler ist negativ. Habe ich etwas falsch gemacht?** Nein. Ein Messschieber, dessen Backen bei geschlossenem Zustand -0,02 mm anzeigen, ist so gewöhnlich wie einer, der +0,02 anzeigt. Ziehen Sie den vorzeichenbehafteten Wert ab: korrigiert = Rohwert minus Nullwert. Das Subtrahieren einer negativen Zahl addiert, und das ist korrekt. **Soll ich einfach die ZERO-Taste am Messschieber drücken?** Sie können das, dann verwerfen Sie aber die Zahl. Zuerst den Nullpunkt zu messen verrät Ihnen, wie groß der Versatz des Instruments ist und ob er stabil bleibt – eine Information, die die Taste löscht. Messen Sie ihn, notieren Sie ihn, und setzen Sie dann gegebenenfalls auf null. **Ist Tara dasselbe wie Null?** Nein, und der Unterschied ist die ganze Stufe. ZERO bedeutet, dass das Instrument nichts anzeigt. TARE bedeutet, dass das Instrument einen Behälter anzeigt, den Sie ignorieren wollen. BLANK bedeutet, dass das gesamte Verfahren eine Probe anzeigt, von der Sie wissen, dass sie leer ist. Es sind drei verschiedene Arten von Abwesenheit, und sie werden auf drei verschiedene Arten ermittelt. **Mein Leerwert ist negativ herausgekommen – das Papier wog danach LESS.** Dann war das Papier beim ersten Mal nicht vollständig trocken, und Sie haben den größten Fehler in Ihrem Verfahren entdeckt. Trocknen Sie beide Wägungen auf die gleiche Weise, für die gleiche Zeit, und wiegen Sie bei der gleichen Raumtemperatur. Ein negativer Leerwert ist eine echte Information und kein Fehler, den man verbergen sollte. **Wohin das führt.** Jede Instrumentenstufe im Katalog setzt voraus, dass dieser Schritt bereits erledigt wurde: Eine Mikrometeranzeige, eine Thermometeranzeige und eine Waagenanzeige sind alle Rohwerte, bis ein gemessener Nullwert, eine Tara und ein Leerwert davon abgezogen wurden.