Los patrones de referencia son la base de toda medición confiable en un laboratorio. Sin ellos, los resultados analíticos carecen de comparabilidad, trazabilidad y validez científica. Por eso, su correcta preparación, manejo y certificación es un requisito indispensable tanto en laboratorios químicos como biológicos, ambientales, clínicos e industriales.
En esta guía completa aprenderás qué son los patrones de referencia, cómo se preparan correctamente, qué niveles de trazabilidad existen, qué normas los regulan y cuáles son las mejores prácticas para garantizar resultados exactos y consistentes.
¿Qué es un patrón de referencia?
Un patrón de referencia (Reference Standard) es un material o sustancia con propiedades o concentraciones bien definidas y documentadas, utilizado para:
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calibrar instrumentos,
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validar métodos,
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generar curvas de calibración,
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verificar exactitud y precisión,
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controlar la calidad interna.
Se caracterizan por tener valor asignado, incertidumbre y trazabilidad metrológica documentada.
Tipos de patrones de referencia
1. Materiales de referencia (RM)
Son sustancias con una o más propiedades suficientemente homogéneas y estables para su uso rutinario.
2. Materiales de referencia certificados (CRM)
Tienen un valor asignado con incertidumbre expresada y trazabilidad documentada por un organismo acreditado.
Son los más confiables para calibración de instrumentos analíticos.
3. Patrones primarios
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Pureza ≥ 99.9%
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Trazabilidad directa a organismos internacionales (NIST, PTB, INMETRO…)
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Se utilizan para preparar patrones secundarios.
Ejemplo: reactivos ACS para patrones volumétricos.
4. Patrones secundarios
Se calibran o verifican utilizando un patrón primario.
Normas aplicables a los patrones de referencia
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ISO 17034 – Requisitos para productores de materiales de referencia.
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ISO/IEC 17025 – Competencia de los laboratorios de ensayo y calibración.
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ISO Guide 35 – Caracterización de materiales de referencia.
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ISO 9001 – Gestión de calidad aplicable a producción y control.
Cómo preparar patrones de referencia en laboratorio (guía paso a paso)
La preparación de patrones es una actividad crítica que requiere precisión, condiciones controladas y registro documental.
A continuación, un método general aplicable a la mayoría de patrones de concentración.
1. Selección del reactivo o material base
Debe cumplir con:
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Pureza conocida (grado analítico, A.C.S., HPLC, etc.)
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Estabilidad química
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Sensibilidad mínima a humedad, luz u oxidación
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Certificado de pureza o lote
Evitar reactivos:
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higroscópicos,
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volátiles,
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fácilmente oxidables,
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con descomposición térmica.
2. Cálculo de la masa requerida
Se aplica:
C1V1=C2V2C_1V_1 = C_2V_2
O en patrones masa-volumen:
masa=C×V×PMP\text{masa} = \frac{C \times V \times PM}{P}
donde
C = concentración deseada
V = volumen final
PM = peso molecular
P = pureza del reactivo
3. Pesada del reactivo
Buenas prácticas:
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usar balanza analítica calibrada, tolerancia ±0.1 mg
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registrar temperatura y humedad
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evitar corrientes de aire
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usar espátula de acero inoxidable o plástico
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desecar el material si es higroscópico
4. Disolución del reactivo
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Usar matraces aforados limpios y calibrados.
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Disolver primero en un volumen parcial en vaso o erlenmeyer.
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Transferir cuantitativamente con enjuagues.
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Ajustar al aforo solo cuando la solución esté a 20 °C.
5. Homogeneización
Agitar suavemente, evitando burbujas.
Los mezcladores magnéticos son útiles para patrones acuosos.
6. Estimación de la incertidumbre
Debe incluir:
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incertidumbre de pesada,
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incertidumbre volumétrica,
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pureza del reactivo,
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temperatura,
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repetibilidad.
Los CRM ya incluyen esta información; para patrones secundarios debe calcularse.
7. Almacenamiento del patrón
Condiciones típicas:
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frascos ámbar para compuestos fotosensibles,
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refrigeración entre 2–8 °C si es necesario,
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evitar contacto con aire para sustancias oxidables,
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uso de tapas PTFE para compuestos orgánicos.
8. Documentación obligatoria
Cada patrón debe tener una hoja interna con:
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identidad del compuesto
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lote
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fecha de preparación
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concentración
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incertidumbre calculada
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responsable
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condiciones de almacenamiento
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fecha de vencimiento
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referencia del patrón primario utilizado
Trazabilidad: la clave de un patrón confiable
La trazabilidad metrológica asegura que todos los resultados analíticos se puedan relacionar con estándares internacionales globales.
Ejemplo:
Patrón secundario → CRM (patrón primario) → NIST (unidad SI)
Sin trazabilidad:
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no es posible validar métodos,
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los resultados no son comparables entre laboratorios,
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los controles de calidad pierden validez.
Patrones de referencia en distintas áreas del laboratorio
En química analítica
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patrones para curvas UV-Vis
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soluciones patrón de iones (NO₃⁻, Cl⁻, Ca²⁺)
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estándares de ICP-MS
En microbiología
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cepas patrón ATCC
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suspensiones de turbidez McFarland
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controles positivos y negativos
En análisis de alimentos
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patrones de proteínas, grasas, fibra, vitaminas
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CRM de metales pesados
En laboratorios ambientales
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patrones de DQO, DBO5
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estándares de pesticidas
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mezclas de hidrocarburos (TPH)
Buenas prácticas para el manejo de patrones de referencia
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Evitar contaminación cruzada
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No pipetear directamente del frasco del patrón
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Llevar registros detallados
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Nunca mezclar lotes diferentes
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No recalcular concentración sin documentar
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Realizar verificaciones periódicas
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Etiquetar claramente (nombre, lote, concentración, fecha)
Errores comunes en la preparación de patrones
❌ usar matraces sucios o no calibrados
❌ pesar reactivos higroscópicos sin desecar
❌ ajustar al aforo con solución caliente
❌ no considerar pureza del reactivo
❌ almacenar en frascos incorrectos
❌ usar micropipetas sin calibración
❌ preparar más volumen del necesario (aumenta inestabilidad)
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Cuánto tiempo dura un patrón de referencia?
Depende del compuesto, su estabilidad y condiciones de almacenamiento. Los patrones acuosos pueden durar de días a meses; los CRM sólidos pueden durar años.
¿Se pueden usar patrones vencidos?
No. Pierden trazabilidad y su valor asignado deja de ser válido. Afectan toda la cadena de calidad analítica.
¿Un patrón secundario puede reemplazar a un CRM?
Para calibraciones críticas (ICP, HPLC, absorción atómica) no. Para controles rutinarios, sí, si está bien documentado y validado.
¿Cómo saber si un patrón está contaminado?
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turbidez
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precipitado
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cambio de color
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desviación en controles de calidad
-
absorbancia anómala en espectrofotometría