DIN+32645-2008+化學(xué)分析.重復(fù)條件下的決定極限、監(jiān)測(cè)極限和測(cè)定

DEUTSCHENORM November2008

DIN32645

D

ICS71.040.01 Ersatzfür

DIN32645:1994-05

ChemischeAnalytik–

Nachweis-,Erfassungs-undBestimmungsgrenzeunterWiederholbedingungen–

Begriffe,Verfahren,Auswertung

Chemicalanalysis–

Decisionlimit,detectionlimitanddeterminationlimitunderrepeatabilityconditions–Terms,methods,evaluation

Analysechimique–

Limitededétection,limited’enregistrementetlimitededéterminationsousdesconditionsderépétabilité–

Termes,méthodes,évaluation

Gesamtumfang28Seiten

NormenausschussMaterialprüfung(NMP)imDIN

AusdruckeausderdigitalenDatenbankderTüVRheinlandGroup.Vervielf?ltigunglt.Merkblatt3(2004-02)desDIN.

?DINDeutschesInstitutfürNormunge.V.·JedeArtderVervielf?ltigung,auchauszugsweise,nurmitGenehmigungdesDINDeutschesInstitutfürNormunge.V.,Berlin,gestattet.

AlleinverkaufderNormendurchBeuthVerlagGmbH,10772Berlin

Preisgruppe13

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Inhalt

Seite

Vorwort 3

Anwendungsbereich 4

NormativeVerweisungen 4

Begriffe 5

SymboleundAbkürzungen 7

Analysenverfahren. 9

Allgemeines 9

Leerprobe 9

Leerwert 9

KritischerWertderMessgr??e 11

Nachweisgrenze 11

Erfassungsgrenze 11

Bestimmungsgrenze 12

Berechnungen 12

MathematischeVoraussetzungen 12

BerechnungdeskritischenWertesderMessgr??e 13

BerechnungderNachweis-undErfassungsgrenze 14

Schnellsch?tzungen 15

Vertrauensbereiche 17

AngabevonAnalyseergebnissenundEntscheidungsgrenzen 18

BeispielfürdieErmittlungdeskritischenWertesderMessgr??e,derNachweisgrenze,

derErfassungsgrenzeundderBestimmungsgrenze 19

ErfüllungderVoraussetzungen 19

BerechnungderMassenkonzentrationanKohlenstoff(C)inWasser 20

AnhangA(informativ)Erl?uterungen 24

Literaturhinweise 28

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Vorwort

DieseNormwurdevomArbeitsausschussNA062-08-15AA?GrundlagenderanalytischenAtomspektro-skopie“desNormenausschussesMaterialprüfung(NMP)ausgearbeitet.

DasAnwendungsgebietdieserNormistdieChemischeAnalytik.DieNormgiltsomitfürdieErmittlungvonBestandteileninStoffsystemen.

IndenimBereichQualit?tssicherungundStatistikbestehendenNormenDINENISO11843-1undDINENISO11843-2wirdauchdiechemischeAnalysealsAnwendungsgebietangegeben.IndiesenNormenwerdengegenüberDIN32645teilweiseunterschiedlicheBegriffefürgleicheSachverhalteundgleicheBegriffefürunterschiedlicheSachverhalteverwendet:DerinDIN32645definierteBegriff?Nachweis-grenze“wirdindenbeidenTeilenvonDINENISO11843mit?Erfassungsgrenze“bezeichnet,w?hrendderinDIN32645definierteBegriff?Erfassungsgrenze“dem?Erfassungsverm?gen“nachDINISO11843entspricht.EbensosinddieverwendetenBegriffeindenfürdenBereichderKernstrahlungsmesstechnikbestehendenNormenderReiheDIN25482nichtgleichbedeutendmitdeneninDIN32645.

ZurTitelübersetzunginsEnglischewirdFolgendesangemerkt:

ImenglischenSprachgebrauchwird?Detectionlimit“sowohlfürdieErfassungsgrenzealsauchfürdieNachweisgrenzeverwendet.DieErfassungsgrenzewirdneben?Detectionlimit“auchmit?Identificationlimit“bezeichnet.FürdieBestimmungsgrenzewirdauchdieBenennung?Quantificationlimit“verwendet.

?nderungen

GegenüberDIN32645:1994-05wurdenfolgende?nderungenvorgenommen:

inAbschnitt1werdendieEntscheidungskriterienfürdieBegriffe?Nachweisgrenze“,?Erfassungsgrenze“und?Bestimmungsgrenze“erl?utert;

Abschnitt2(vorher?FormelzeichenundmathematischeDefinitionen“)beinhaltet?NormativeVerwei-sungen“;

Abschnitt3.1beinhaltetAusführungenzumBegriff?Analysenverfahren“;

Abschnitt4(vorher?LeerprobeundLeerwert“)beinhaltet?SymboleundAbkürzungen“;

Abschnitt5(vorher?Kalibrierung“)beinhaltetErl?uterungenzudenBegriffenLeerprobe,Leerwert,KritischerWertderMessgr??e,Nachweisgrenze,ErfassungsgrenzeundBestimmungsgrenze;

Abschnitt6?Berechnungen“(vorher?NachweisundErfassungeinesBestandteiles“)beinhaltetmathematischeVoraussetzungensowieBerechnungsvorschriftenundMethodenzurSchnellsch?tzungfürNachweisgrenze,ErfassungsgrenzeundBestimmungsgrenze;

Abschnitt7?Vertrauensbereiche“(vorher?BestimmungeinesBestandteiles“)beinhaltetErl?uterungenzuVertrauensbereichenvonStandardabweichungen;

Abschnitt8?AngabevonAnalyseergebnissenundEntscheidungsgrenzen“(vorher?KritischerWertderMessgr??e“)beinhaltetAusführungenzurAngabevonAnalyseergebnissenundEntscheidungsgrenzensowienotwendigeParameterangabenbeiderLeerwert-undKalibriergeradenmethode;

Abschnitt9?BeispielfürdieErmittlungdeskritischenWertesderMessgr??e,derNachweisgrenze,derErfassungsgrenzeundderBestimmungsgrenze“,vorherAbschnitt20.

FrühereAusgaben

DIN32645:1994-05

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Anwendungsbereich

DieseNormlegtfürdiechemischeAnalytikdieBegriffeNachweisgrenze,ErfassungsgrenzeundBestim-mungsgrenzefest.SiebeschreibtVerfahrenzuderenErmittlungunterWiederholbedingungeninnerhalbeinesLaboratoriums.

DieNachweisgrenzedientalsEntscheidungskriterium,wennnacheinerAnalyse(?aposteriori“)anHanddesvorliegendenAnalysenergebnissesimSpurenbereicheineEntscheidungüberAn-oderAbwesenheitdesgesuchtenStoffes(Analyten)zutreffenist.

ANMERKUNG1DieNachweisgrenzebeinhalteteineIrrtumswahrscheinlichkeithinsichtlicheinerfalschenAnwesen-heitsaussage(falsch-positiveEntscheidung,?Fehler1.Art“).

DieErfassungsgrenzedientalsEntscheidungskriterium,wenneinVerfahrenauszuw?hlenist(?apriori“),daseinenvorgegebenenMindestgehaltdesgesuchtenStoffes(Analyten)nachzuweisengestattet.

ANMERKUNG2EinimAusma?derErfassungsgrenzevorliegenderAnalytwirdmitderWahrscheinlichkeit1nachgewiesen.DabeiquantifiziertdieWahrscheinlichkeitdengesuchtenStoffirrtümlichnichtnachzuweisen,d.h.ihnzuübersehen(falsch-negativeEntscheidung,?Fehler2.Art“).

DieBestimmungsgrenzedientalsa-priori-EntscheidungskriteriumzurAuswahleinesVerfahrenszurBestimmungeinesAnalytenbzw.Stoffes.Sierepr?sentiertdenkleinstenGehaltdesAnalyten,dermiteinervorgegebenminimalenrelativenErgebnisunsicherheitbestimmtwerdenkann.

ANMERKUNG3DierelativeErgebnisunsicherheiteinesErgebnisseseinerquantitativenBestimmungliegtmitderWahrscheinlichkeit1unterhalbeinesvorgegebenenGrenzwertes(Schwellenwert).

ANMERKUNG4DieErgebnisunsicherheitimSinnedieserNormbeinhaltetnurdiezuf?lligenAbweichungen,welchesichausderMessungderKalibrierprobensowiederAnalysenprobeergeben.SieistnichtgleichzusetzenmitderMessunsicherheit,dienachDINVENV13005(GUM)alserweiterteUnsicherheiteinesErgebnissesanzugebenist.

VoraussetzungenfürdieallgemeineGültigkeitderBegriffs-Definitionensind:

LinearerZusammenhangzwischenderMessgr??eunddemAnalytgehalt;

NormalverteilungderMesswerte;

Homogenit?tderVarianzen.

BeidenindieserNormbeschriebenenMethodenzurErmittlungvonNachweis-,Erfassungs-undBestim-mungsgrenzewerdenAspekteeineranalytischenIdentit?tsprüfungderzusuchendenbzw.zubestimmendenStoffebzw.Analytennichtberücksichtigt(z.B.überlagerungvonMesssignalenverschiedenerStoffebzw.Analyten).DieFestlegungderMethodenzurErmittlungvonNachweis-,Erfassungs-undBestimmungsgrenzeerfolgtunterreinmathematisch-statistischenGesichtspunkten.

NormativeVerweisungen

DiefolgendenzitiertenDokumentesindfürdieAnwendungdiesesDokumentserforderlich.BeidatiertenVerweisungengiltnurdieinBezuggenommeneAusgabe.BeiundatiertenVerweisungengiltdieletzteAusgabedesinBezuggenommenenDokuments(einschlie?lichaller?nderungen).

DIN32646,ChemischeAnalyse—Erfassungs-undBestimmungsgrenzealsVerfahrenskenngr??en—ErmittlungineinemRingversuchunterVergleichbedingungen;Begriffe,Bedeutung,Vorgehensweise

DIN53804-1,StatistischeAuswertungen—Teil1:KontinuierlicheMerkmale

DINENISO4259,Mineral?lerzeugnisse—BestimmungundAnwendungderWertefürdiePr?zisionvonPrüfverfahren

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Begriffe

FürdieAnwendungdiesesDokumentsgeltendiefolgendenBegriffe.

3.1

Analysenverfahren

Summes?mtlicherdetaillierterArbeitsschrittezurGewinnungeinesAnalysenergebnissesfüreinendefiniertenAnalytenineinemebensodefiniertenProbematerial,dieunterAnwendungeineranalytischenMethodevollst?ndigvollzogenwerdenmüssen

BEISPIELE

PlasmaspektrometrischeBestimmungvonBleiinTrinkwasser

GaschromatographischeBestimmungvonBenzolinKraftstoffen

PhotometrischeBestimmungvonPhosphorinStahlANMERKUNG WeitereErl?uterungensieheAbschnitt5.

3.2

Leerprobe

Probe,dieunterIdealbedingungendennachzuweisendenoderdenzubestimmendenBestandteilnichtenth?lt,sonstabermitderAnalysenprobeübereinstimmt

3.3

Leerwert

yL

arithmetischesMittelderMesswertederLeerprobe

3.4

Kalibrierung

Messungvonfesten,flüssigenodergasf?rmigenKalibrierprobenmitalsbekanntvorausgesetztenGehaltensowieErmittlungderKalibrierfunktion

3.5

Kalibrierfunktion

funktionalerZusammenhangzwischenderMessgr??eunddemGehaltderKalibrierproben(Messgr??ealsFunktiondesGehalts)

ANMERKUNG1DiegraphischeDarstellungderKalibrierfunktionwirdalsKalibrierkurvebezeichnet.

ANMERKUNG2AnstelledesGehaltesk?nnenauchandereMerkmaleverwendetwerden.Diesesindz.B.Schichtdicke,Fl?chendichte.

3.6

Analysenfunktion

inverseKalibrierfunktion(GehaltalsFunktionderMessgr??e)

3.7

kritischerWertderMessgr??e

derjenigeMesswert,beidessenüberschreitungunterZugrundelegungeinerfestgelegtenIrrtumswahrschein-lichkeit(Fehler1.Art)erkanntwird,dassderGehaltdesBestandteilesinderAnalysenprobegr??eristalsderjenigeinderLeerprobe

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3.8

Nachweisgrenze

derjenigeGehalt,derunterVerwendungderermitteltenKalibrierfunktiondemkritischenWertderMessgr??ezuzuordnenist

ANMERKUNG1SieheBild1,VerteilungB.

ANMERKUNG2DieNachweisgrenzeisteineEntscheidungsgrenzefürdasVorhandenseineinesBestandteiles.

3.9

Erfassungsgrenze

kleinsterGehalteinergegebenenProbe,beidemmitderWahrscheinlichkeitvon1einNachweiserfolgt

ANMERKUNG1SieheBild1,VerteilungC.

ANMERKUNG2DieErfassungsgrenzeisteineEntscheidungsgrenzefürdieLeistungsf?higkeiteinesqualitativenVerfahrens.

3.10

Bestimmungsgrenze

Gehalt,beidemdierelativeErgebnisunsicherheit,definiertalsQuotientausdemhalbenzweiseitigenVorhersagebereichaufeinemfestgelegtenVertrauensniveau1unddemzugeh?rigenGehalt,einenvorgegebenenWertannimmt

ANMERKUNG1SieheBild1.

ANMERKUNG2DieBestimmungsgrenzeisteineEntscheidungsgrenzefürdieLeistungsf?higkeiteinesquantitativenVerfahrens.

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SymboleundAbkürzungen

FürdieAnwendungdieserNormgeltendieFormelzeichennachTabelle1.

Tabelle1—Formelzeichen

Formel-zeichen

Bedeutung

Definition

n

AnzahlderKalibrierproben(beiEinfachbestimmungen)bzw.GesamtanzahlderKalibriermessungen(beigleicherAnzahlvonWiederholungsmessungenzujedemKalibrierpunkt)oderAnzahlderMessungenbeiderBestimmungdesLeer-wertes

i

LaufzahlfürLeerprobenmessungenbzw.Kalibrierproben

i=1,2,3,…n

xi

Gehaltsgr??e

yi

MesswertderKalibrierprobe

yL,i

MesswertderLeerprobe

yL

Leerwert=ArithmetischesMittelderMesswertederLeerprobe

1 n

yLnyL,i

i1

yL

BreitedeseinseitigenVorhersagebereichsfürzukünftigeLeerwertebeiderLeerwertmethode(sieheGleichung(1))

sL

StandardabweichungderMesswertederLeerprobeyL,i

n

yL,iyL2

sLi1

n1

yk

KritischerWertderMessgr??e

xNG

Nachweisgrenze;beiSchnellsch?tzung:x(NG)

xEG

Erfassungsgrenze;beiSchnellsch?tzung:x(EG)

xBG

Bestimmungsgrenze;beiSchnellsch?tzung:x(BG)

xBG

HalbeBreitedeszweiseitigenVorhersagebereichsbeiBestimmungvonGehaltenvonderH?hederBestimmungs-grenze(sieheGleichung(14))

x

ArithmetischesMittelderGehalteallerKalibrierproben(AbszissedesSchwerpunktesderKalibriergeraden)

1 n

x xi

ni1

y?i

Gesch?tzterFunktionswertbeiderKalibrierung

y?iabxi

OrdinatenabschnittderKalibriergeraden

1n b n

a yi xini1 ni1

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Tabelle1(fortgesetzt)

Formel-zeichen

Bedeutung

Definition

BreitedeseinseitigenVorhersagebereichsfürzukünftigeLeerwertebeiderKalibriergeradenmethode(sieheGleichung(2))

b

SteigungderKalibriergeraden(Empfindlichkeit)

n

(yiy)(xix)

bi1

n

(xix)2

i1

Signifikanzniveau(WahrscheinlichkeitfürdenFehler1.Art)

Signifikanzniveau(WahrscheinlichkeitfürdenFehler2.Art)

m

AnzahlderMessungenanderAnalysenprobe

f

AnzahlderFreiheitsgrade

tf;

Quantildert-VerteilungbeieinseitigerFragestellungfürdenFehler1.Art

t

f;2

Quantildert-VerteilungbeizweiseitigerFragestellungfürdenFehler1.Art

tf;

Quantildert-VerteilungbeieinseitigerFragestellungfürdenFehler2.Art

u,o

FaktorenzurBerechnungderunterenundoberenGrenzedesVertrauensbereichesderStandardabweichung

sy,x

ReststandardabweichungderMesswertederKalibrierung

n

y?iyi2

sy,xi1

n2

sxo

VerfahrensstandardabweichungbeiHomogenit?tderVarianzen

s sy,xsL

xo b b

Qx

SummederAbweichungsquadratevonxbeiderKalibrie-rung

n

Qxxix2

i1

1/k

RelativeErgebnisunsicherheitzurCharakterisierungderBestimmungsgrenze(z.B.0,25fürk=4)

n;

FaktorzurSchnellsch?tzungderNachweisgrenzex(NG)

(sieheGleichungen(17)und(18)

n;

2

FaktorzurSchnellsch?tzungderBestimmungsgrenzex(BG)

(sieheGleichungen(20)und(21).

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Analysenverfahren

Allgemeines

ImEinzelnenumfassteinAnalysenverfahrenfolgendegrunds?tzlicheSchritte:

Probenahme;

Probenvorbereitung(Aufschlie?en,L?sen,Extrahieren…);

HerstellungderKalibrierprobenbzw.Kalibrierl?sungen;

MessungvonKalibrier-undAnalysenproben;

AuswertungundErgebniskontrolle.

Nachweis-,Erfassungs-oderBestimmungsgrenzenfüreinenAnalytengeltenimmernurfüreinbestimmtesdefiniertesProbematerialundeindefiniertesAnalysenverfahrenundniemalsgenerellnurfüreinenAnalyten.

EineFormulierungwie?...dieNachweisgrenzefürBleibetr?gt0,1ng/ml“istdemnachzuvermeiden.Korrektw?rez.B.?...dieNachweisgrenzefürdieBestimmungvonBleiinTrinkwassernachDIN38406-16betr?gt0,1ng/ml“.

Aufgrundzuf?lliger,statistischerEinflüssestreuenMesswertebeiWiederholungeinerMessungmehroderwenigerstark.WennsichdieergebendenStreubereicheeinerLeerprobeundeinerAnalysenprobeüber-lappen,sinddieentsprechendenMesswertedieserAnalysenprobenichteindeutigvondenenderLeerprobeunterscheidbar.Deshalbistfestzulegen,unterwelcherBedingung(Wahrscheinlichkeitsniveau)derMesswertderAnalysenprobesich?signifikant“vomLeerwertunterscheidet.

Nachweis-,Erfassungs-undBestimmungsgrenzesindsomitkeineKonstanten,sondernau?ervondenexperimentellenunddurchdasVerfahrenvorgegebenenParameternauchvonderWahldesWahrscheinlich-keitsniveausabh?ngig.

DasKriteriumfüreinenerfolgtenNachweiseinerSubstanzistdasüberschreiteneines?kritischenWertesderMessgr??e“,dergleichderSummeausdemmittlerenLeerwertundderUnsicherheitdesLeerwertesist.DieH?hedesLeerwertesselbsthatkeinendirektenEinflussaufdieEntscheidungsgrenzen.DieEntscheidung

?nachgewiesen“oder?nichtnachgewiesen“f?lltalleinaufderMessgr??enachse.DazuistprinzipiellnochkeineKalibrierungerforderlich.

Leerprobe

EineLeerprobe,diedenAnalytennichtenth?lt(GehaltNull),istindenmeistenF?llenwedervorhandennochherstellbar.UnterrealenBedingungenwirddaheralsLeerprobeeineProbeverwendet,welchezwarnichtanalytfreiist,abernureinensehrgeringenGehaltandemgesuchtenBestandteilaufweistundderrestlichenZusammensetzungderAnalysenprobe(Matrix)m?glichstnahekommt.SelbstdiesistimUmweltbereichsowiebeiorganischemProbematerialschwierig,daesnurseltengelingt,dieentsprechendeMatrix?nachzu-stellen“.

Leerwert

DasErgebnisderGehaltsbestimmungeinerLeerprobe(Leerwert)istmiteinerUnsicherheitbehaftet,dieaufzweiWegenermitteltwerdenkann:

DirekteMethode(Leerwertmethode)

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BeiderLeerwertmethodewirddieUnsicherheitübereineMehrfachmessung(n10)derLeerprobedirektermittelt.DieseVorgehensweiseistimmerdannanzuwenden,wenneinegeeigneteLeerprobezurVerfügungsteht.

ZurBerechnungderNachweis-bzw.ErfassungsgrenzenachderLeerwertmethodewirddieSteigungeinerKalibrierfunktionben?tigt.HierfürkanndieKalibrierungüberdengesamtenArbeitsbereichverwendetwerden.

WirddieLeerwertmethodeangewendet,somüssendieDatenbesonderskritischgeprüftwerden,obsiedieForderungderNormalverteilungaucherfüllen.EinemitdiesenDatenerrechneteBestimmungsgrenzesolltenurverwendetwerden,wenndieHomogenit?tderVarianzenzwischendenMesswertenderLeerprobeunddenMesswerteneinerAnalyseprobemitdemungef?hrenGehaltderBestimmungsgrenzenachgewiesenist.

TheoretischistderLeerwertmethodederVorzugzugeben.DainderPraxisaberseltenidealeLeerproben(siehe5.2)zurVerfügungstehen,mussindiesenF?llenaufdieKalibriergeradenmethodeausgewichenwerden,diezus?tzlichdieUnsicherheitderKalibrierungberücksichtigt.

IndirekteMethode(Kalibriergeradenmethode)

BeiderKalibriergeradenmethodewirddieUnsicherheitdesLeerwertesnurindirektübereineExtrapolationvonRegressionsdateneinerKalibrierung(Ordinatenabschnitt)erhalten.DiesewirdnurinderunmittelbarenN?hederNachweisgrenze(BereichetwavonNullbiszumZehnfachenderNachweisgrenze)durchgeführtundistnichtmitder?normalen“KalibrierungüberdengesamtenArbeitsbereichzuverwechseln!DiezurKalibrierungverwendetenProbenk?nnendurchAufstockenderLeerprobemitdemgesuchtenBestandteilerzeugtwerden.

BeideMethodenergebeninderRegelnichtgleiche,abergleichwertigeResultate.BeisignifikantenDifferenzenistdasErgebnisderdirektenMethodema?gebend.

FürdieNachweis-bzw.ErfassungsgrenzeistnichtdieH?hedesLeerwertesausschlaggebend,sondernnurseineUnsicherheit.EinkonstanterLeerwertk?nnteimmervomProbensignalabgezogenwerden.DieNachweisgrenzew?redanngleichNull!

StrenggenommengiltfürdieBerechnungderNachweis-undErfassungsgrenzeausderStreubreitemehrererLeerprobenmessungen,dassdieStreubreitenderLeerprobeundderAnalysenprobegleichgro?sind.DiesesistimAllgemeinennichtrealisiert,dadieStreuungderMesswertenichtnurvomrealvorhandenenAnalytgehaltbeeinflusstwirdsondernauchnochvonweiterenFaktoren.DieNachweisgrenzeeinesBestandteilsineinerAnalysenprobe,z.B.fürBleiinAbw?ssern,istdeshalbh?heralsbeiunvollst?ndignachgestelltenMatrizes(destilliertesoderentionisiertesWasser).

BeieinerLeerprobe,diefreivondemzubestimmendenAnalytenistoderderenAnalytgehaltnursehrkleinist,kanndasH?ufigkeitsverteilungsmaximumderGehaltsgr??evonNullnachlinkszuWertenkleinerNullverschobensein,sodasssicheineeinseitige,schiefeVerteilungergebenkann.

Inwieweitdie?Schiefe“derVerteilungeinema?geblicheAbweichungvoneinerNormalverteilungdarstelltundwelcheAuswirkungendiesaufdieErmittlungderEntscheidungsgrenzenhat,istnichtgenerellangebbar.DaaberdieEntscheidungsgrenzenselbsteinegro?eUnsicherheitaufweisen,(sieheAbschnitt7),werdenfolgendevereinfachendenAnnahmengemacht:

DieStreubreitenderLeerprobenmessungenundderMessungenderAnalysenprobeunterscheidensichnichtsignifikant.

MesswertederLeerprobesindumdenErwartungswertn?herungsweisenormalverteilt.

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KritischerWertderMessgr??e

ZurErmittlungdeskritischenWertesderMessgr??esindfolgendeVorgabennotwendig:

dasAnalysenverfahren;

dieMatrix;

dasSignifikanzniveau(Fehler1.Art);dieAnzahlnderProbenfürdieErstellungderKalibrierfunktionoderderMesswertefürdieErmittlungdesLeerwertesunddieAnzahlmderEinzelbestimmungenanderAnalysenprobe.

DieMatrizesderAnalysenprobeundderLeerprobesolltensoweitwiem?glichübereinstimmen.EntsprechenddenFolgeneinerFehlentscheidungisteinSignifikanzniveauvon5%oder1%üblich.

Nachweisgrenze

DadieH?hederMesssignalezwischenverschiedenenGer?tennichtvergleichbarist,musszuderenVergleichzwangsl?ufigdasMesssignalüberdieKalibrierfunktionineinenGehaltswertumgerechnetwerden.

EineDefinitionderNachweisgrenzedirektüberdenGehaltmüsstedemnachlauten:DieNachweisgrenzeistderjenigeGehalt,derausdemkleinstenvomLeerwertsignifikantunterscheidbarenSignal(kritischerWertderMessgr??e)durchEinsetzenindieAnalysenfunktionerhaltenwird.

DieNachweisgrenzedientzurBewertungeinerbereitsdurchgeführtenqualitativenAnalyse(a-posteriori-Entscheidung)underm?glichtdenRückschlussaufdasVorhandenseinbzw.NichtvorhandenseineinerSubstanz.

Erfassungsgrenze

DieErfassungsgrenzedientzurBewertungeinesNachweisverfahrens(a-priori-Entscheidung)undgibtdenMindestgehaltan,dermithohervorgegebenerWahrscheinlichkeitnachgewiesenwerdenkann.

DieinderLiteraturh?ufiganzutreffendeFormulierung?dieNachweisgrenzeistderMindestgehalt,oberhalbdessenersteinNachweismitvorgegebenerIrrtumswahrscheinlichkeitm?glichist“,trifftfüreinAnalysenverfahrendahernuraufdieErfassungsgrenzeimSinnedieserNormzu.NurwenndieErfassungs-grenzekleineralsjenerGehaltist,dessenNachweisverlangtwird,eignetsichdasAnalysenverfahrenfürdiesenNachweis.

WenndieAnalysezumErgebnis?nichtnachgewiesen“führt,kanndertats?chlichvorliegendeGehaltnurmiteinerkleinenWahrscheinlichkeitgr??eralsdieErfassungsgrenzesein.DieErfassungsgrenzestelltdahermiteinerIrrtumswahrscheinlichkeitdenH?chstgehaltfürdenAnalytendar,wenndieserinderProbenichtnachgewiesenwird.AlsQualit?tsgarantiefürdenH?chstgehalteinesBestandteils(GarantiegrenzefürReinheit[1])imuntersuchtenStoffdarfalsonurdieErfassungsgrenze,nichtaberdieNachweisgrenzeangewendetwerden.

DiebeiderDefinitiondeskritischenWertesderMessgr??eundsomitzurBerechnungderNachweisgrenzevorgegebeneIrrtumswahrscheinlichkeit(Fehler1.Art)giltfürdenNachweiseinesBestandteiles,obwohldiesergarnichtvorhandenist.DarüberhinausistbeiderBewertungvonNachweisverfahrendieIrrtumswahr-scheinlichkeit(Fehler2.Art)fürdenfehlendenNachweiseinesvorhandenenBestandteilesm?glichstgeringzuhalten.DiesestrifftfürdieErfassungsgrenzezu,beidertypischerweiseIrrtumswahrscheinlichkeitenvon5%oder1%gew?hltwerden.

JenachdenErfordernissenderAnalysek?nnenfürauchandereWertegew?hltwerden.

DurchandereundvoneinanderabweichendeWertevonundk?nnenfürspezielleAnforderungenandieAnalysedieKenngr??enentsprechendangepasstwerden.HatbeispielsweiseeinpositiverBefund

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schwerwiegendeFolgen(Medizin,Umweltschutz,Kriminalistik),mussdieIrrtumswahrscheinlichkeitextremniedrigsein.Giltesdagegen,füreinengewissenGehaltdesAnalytenmiteinersehrkleinenWahrscheinlichkeitvonh?chstensfürdenFehler2.ArtdieAngabe?nachgewiesen“zuerhalten,musseinsolchesAnalysenverfahrengew?hltwerden,dessenErfassungsgrenzemindestenssoniedrigwiedergenannteGehaltist.

InjedemFallesindbeiAngabederGrenzwerte(Kenngr??en)nebenden(anderen)Umst?ndenderexperimentellenErmittlungdiegew?hltenWertefürundzunennen.

WennzurBerechnungderErfassungsgrenzediegleicheWahrscheinlichkeitfürdenFehler1.und2.Art(=)gew?hltwird,ergibtsichdieErfassungsgrenzezumindestn?herungsweisedurchMultiplikationderNachweisgrenzemitdemFaktor2.

WirdfürdenFehler2.ArtdiesehrhoheIrrtumswahrscheinlichkeit=0,5gew?hlt(sieheBild1,VerteilungBundBildA.2,Verteilung3),dannwirddieErfassungsgrenzegleichderNachweisgrenze.

UnterschiedenwirdzwischenderErmittlungderNachweisgrenzeundErfassungsgrenzeunterWiederholbedingungen,d.h.ineinemLaboratorium,undunterVergleichsbedingungen,d.h.inmehrerenLaboratorien(sieheDIN32646).DieseNormbeziehtsichnuraufWiederholbedingungen.

Umeinem?glichststrengeAbsch?tzungfürdieReinheit(einenm?glichstniedrigenH?chstgehalt)zuerreichen,kannfürdenerhaltenenMesswertyi<ykdieobereGrenzeeinesVertrauensbereichserrechnetwerden.DerdiesementsprechendeGehaltstelltdenH?chstgehaltdar,dergarantiertwird.

DieWahrscheinlichkeitfüreinenFehler1.ArtbeiderErmittlungdiesesH?chstgehaltsist1minusdemgew?hltenVertrauensniveaudesVertrauensbereichs.

Bestimmungsgrenze

EineSubstanzbestimmenhei?tihrenGehaltermitteln,z.B.alsMassenanteiloderMassenkonzentration.EineBestimmungistdaherinjedemFallzwingendmiteinerZahlenangabebezüglichdesermitteltenGehaltsverknüpftundsomiteineProzedurmiteinemquantitativenErgebnis.BestimmungsverfahrensetzensomiteineEigenschaftdesBestandteilesvoraus,diedurcheineMessgr??equantitativerfasstwerdenkann.EinBestandteilgiltalsbestimmbar,wennseinGehaltmiteinerrelativenErgebnisunsicherheitermitteltwerdenkann,diedenfestgelegtenAnforderungengenügt.DamitistauchdieBestimmungsgrenzeein