Utvأ¤rdering av mأ¤tosأ¤kerhet i kemisk analys Inom analytisk kemi lades det tidigare stأ¶rre vikt vid

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Utvأ¤rdering av mأ¤tosأ¤kerhet i kemisk analys Inom analytisk kemi lades det tidigare...

  • SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut SP Kemi och materialteknik SP RAPPORT 2001:24

    SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut Box 857, 501 15 BORÅS Telefon: 033-16 50 00, Telefax: 033-13 55 02 E-post: info@sp.se, Internet: www.sp.se

    SP RAPPORT 2001:24 ISBN 91-7848-868-0 ISSN 0284-5172

    Ulf Örnemark

    Utvärdering av mätosäkerhet i kemisk analys

    Översättning och bearbetning från den 2:a engelska utgåvan av Eurachem Sverige med stöd av SWEDAC. I samverkan med intressenter från svenska analyslaborato- rier, myndigheter och organisationer.

    Eurachem Sverige

    C:a pris inkl. moms 350:–

    2:a reviderade utgåvan

    Internetversion, maj 2004

  • 2004-05-24

    Errata, SP Rapport 2001:24 Utvärdering av mätosäkerhet i kemisk analys

    I den tryckta versionen av rapporten (augusti 2001) har nedanstående fel upptäckts. Dessa har rättats i och med att dokumentet läggs ut på Internet (maj 2004). Hittar du fel eller stöter på oklarheter, meddela gärna Ulf Örnemark, ulf.ornemark@equalis.se eller Bertil Magnusson, bertil.magnusson@sp.se.

    Sida Avsnitt Står Skall stå 12 2.3.2 ...att omfatta det mätstorhetens... att omfatta mätstorhetens... 29 7.7.11 ...med det beräknade värdet

    12,05/15/119,0 =+⋅ ...med det beräknade värdet

    12,05/15/119,0 =+⋅ 46 A.1.3 ...vägning i luft [18]. ...vägning i luft [19]. 55 A.2.4 )087,0(2 ⋅ 2)087,0(2 ⋅ 89 A.5.4 [ ]

    005486,0 2

    )( 1

    2 10

    = −

    ⋅+−

    = ∑ =

    n

    cbbA S

    n

    j jj [ ]

    005486,0 2

    1

    2)10(

    = −

    = ⋅+−

    =

    n

    n

    j jcbbjA

    S

    116 B.25 Uttrycks ofta i procent och kallas då variationskoefficient (CV).

    Synonymt med variationskoefficient (CV) och uttrycks ofta i procent.

  • SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut Kemi och materialteknik SP RAPPORT 2001:24

    Ulf Örnemark

    Utvärdering av mätosäkerhet i kemisk analys

    2:a reviderade utgåvan

  • 2

    Abstract Eurachem/CITAC Guide, Quantifying uncertainty in analytical measurement, 2nd revised Swedish edition The present document is a translation and adaptation into Swedish of the Eurachem/CITAC Guide Quantifying uncertainty in analytical measurement (2nd Ed, 2000). It is based on the general guidelines in Guide to the expression of uncertainty in measurement first published by ISO in 1993. Both these documents are referred to in the policy document on measurement uncertainty, issued by the Swedish Board for Accreditation and Conformity Assessment (SWEDAC Doc. 98:18, September 1998). The rationale for the work is the need for worked-out examples and texts in Swedish, to support analytical laboratories that need to comply with the SWEDAC policy and/or with the SS-EN ISO/IEC 17025 standard. The present document is also recommended to undergraduate and graduate students in analytical science, where, so far, no extensive literature in Swedish has been available. This guide stresses that the procedures introduced by a laboratory to estimate its measurement uncertainty must be integrated with its existing quality assurance measures, with these measures themselves frequently providing much of the information required to evaluate the measurement uncertainty. The first Swedish edition was published in August 2000 (SP Report 2000:17, ISBN 91-7848-782-X) and has now been revised and reprinted. The work has been performed in the frame of Eurachem Sweden’s activities, and with financial support from SWEDAC. Valuable comments and suggestions on the draft text were received from experts at institutes, authorities, universities, laboratories, and from consultants and interest organisations. Key words: Mätosäkerhet, kemisk analys, Eurachem, CITAC © SP och Eurachem Sverige Hela eller delar av detta dokument får ej kopieras eller mångfaldigas utan upphovsrättsinnehavarens skriftliga medgivande. SP Sveriges Provnings- och SP Swedish National Testing and Forskningsinstitut Research Institute SP Rapport 2001:24 SP Report 2001:24 ISBN 91-7848-868-0 ISSN 0284-5172 Borås 2001 Postal address: Box 857, SE-501 15 BORÅS, Sweden Telephone: +46 33 16 50 00 Telex: 36252 Testing S Telefax: +46 33 13 55 02 E-mail: info@sp.se

  • Utvärdering av mätosäkerhet Innehållsförteckning

    3

    Innehållsförteckning Abstract 2

    Innehållsförteckning 3

    Sammanfattning och förord till den 2:a svenska utgåvan 5

    Förord till 2:a engelska utgåvan 6

    1. Omfattning och tillämpningsområden 9

    2. Osäkerhet 11

    2.1. Definition av osäkerhet 2.2. Osäkerhetskällor 2.3. Osäkerhetskomponenter 2.4. Fel och osäkerhet

    3. Analytiska mätningar och osäkerhet 15

    3.1. Metodvalidering 3.2. Genomförande av valideringsstudier 3.3. Spårbarhet

    4. Processen för uppskattning av mätosäkerhet 19

    5. Steg 1-Specifikation av mätstorheten 21

    6. Steg 2-Identifiering av osäkerhetskällor 23

    7. Steg 3-Kvantifiering av mätosäkerhet 25

    7.1. Inledning 7.2. Rutiner för utvärdering av mätosäkerhet 7.3. Betydelsen av tidigare undersökningar 7.4. Uppskattning av osäkerhet genom kvantifiering av enskilda komponenter 7.5. Mätning på certifierade referensmaterial 7.6. Uppskattning av osäkerhet baserad på externt metodutvecklings- och

    valideringsarbete 7.7. Uppskattning av osäkerhet baserad på internt metodutvecklings- och

    valideringsarbete 7.8. Utvärdering av mätosäkerhet för empiriska metoder 7.9. Utvärdering av mätosäkerhet för ad-hoc-metoder 7.10. Kvantifiering av individuella osäkerhetskomponenter 7.11. Uppskattning av individuella osäkerhetsbidrag genom experiment 7.12. Uppskattningar baserade på andra resultat eller information 7.13. Uppskattningar baserade på teoretiska modeller 7.14. Uppskattningar baserade på bedömningar 7.15. Betydelsen av systematiska fel

    8. Steg 4-Beräkning av sammanlagd standardosäkerhet 35

    8.1. Standardosäkerhet 8.2. Sammanlagd standardosäkerhet 8.3. Utvidgad mätosäkerhet

  • Utvärdering av mätosäkerhet Innehållsförteckning

    4

    9. Rapportering av mätosäkerhet 39

    9.1. Grunder 9.2. Nödvändig information 9.3. Rapportering av sammanlagd standardosäkerhet 9.4. Rapportering av utvidgad mätosäkerhet 9.5. Numerisk resultatframställning 9.6. Överensstämmelse med föreskrivna krav

    Bilaga A. Exempel 43

    Inledning Exempel A1-Beredning av en kalibreringslösning Exempel A2-Ställning av natriumhydroxidlösning Exempel A3-Syra/bas-titrering Exempel A4-Bestämning av pesticidrester i bröd Exempel A5-Lakning av kadmium från keramik och bestämning med atom- absorptionsspektrometri Exempel A6-Bestämning av fiberinnehåll i djurfoder Exempel A7-Bestämning av bly i vatten med isotoputspädningmasspektrometri

    Bilaga B – Definitioner 113

    Bilaga C – Osäkerhetskällor i den analytiska processen 117

    Bilaga D – Undersökning av osäkerhetskällor 119

    D1 Inledning D2 Principer D3 Grafisk illustration D4 Exempel Bilaga E – Några statistiska rutiner 123

    E1 Fördelningsfunktioner E2 Osäkerhetsberäkning med hjälp av kalkylark E3 Kalibrering och mätosäkerhet E4 Osäkerhet som funktion av koncentrationsnivå E5 Mätosäkerhet från intern och extern kvalitetsstyrning Bilaga F – Mätosäkerhet vid detektions- och bestämningsgränsen 137

    F1 Inledning F2 Observationer och uppskattningar F3 Resultattolkningar och utlåtande om överensstämmelse med kravgränser Bilaga G – Vanliga osäkerhetskällor och deras värden 139

    Bilaga H – Litteraturförteckning 145

  • Utvärdering av mätosäkerhet Sammanfattning och förord till den svenska utgåvan

    5

    Sammanfattning och förord till den 2:a svenska utgåvan

    De ökade kraven på att kunna uppskatta och redovisa tillförlitligheten för mätresultat innebär att kemister som arbetar med analytiska problemställningar har behov av väl genomarbetade exempel och kunskap om den aktuella terminologin. Organisationen Eurachem gav 1995 ut en handledning med titeln ”Quantifying uncertainty in analytical measurement”. Dokumentet och dess exempel följde internationella riktlinjer från ISO och syftade till att visa hur dessa riktlinjer kunde tillämpas inom analytisk kemi. Eurachems dokument fick stor uppmärksamhet; såväl positiv men också en del negativ kritik framfördes. Den engelska utgåvan finns nu i en omarbetad version framtagen av Eurachem i samverkan med CITAC, IAEA och AOAC International. Utgåva 2 belyser i ett mycket bredare perspektiv mätosäkerhet i relation till övrig kvalitetssäkring. Den svenska översättningen är framtagen på initiativ av Eurachem Sverige och med ekonomiskt stöd av SWEDAC. En rad intressenter runt om i landet har lämnat värdefulla kommentarer och förslag under arbetets gång. Här ska särskilt nämnas Gunnar Ekedahl (Naturvårdsverket), Lars Jorhem (Livsmedelsverket), Göran Nilsson (Nilsson Mätkvalitet), Bo Berglund och Rolf Flykt (AB Sandvik Steel), Yngve Bergqvist (Högskolan Dalarna), Anders Kallner (Karolinska Sjukhuset), Annika Norling, Gunilla Fransson, Roland Jonsson och Heikki Ots (SWEDAC), Johanna Andersson (NÄL), Rolf Danielsson (Uppsala Universitet) samt Gillis Lundgren (F