Qualitatssicherung in der analytischen Chemie: Anwendungen in der Umwelt-, Lebensmittel- und Werkstoffanalytik, Biotechnologie und Medizintechnik, 2. Auflage

Qualitätssicherung in der Analytischen Chemie......Page 2
lnhalt......Page 10
Vowort......Page 18
Formelzeichen......Page 20
0 Einleitung......Page 28
0.2 Qualität von Analysenergebnissen und -verfahren......Page 30
0.3 Das System der Analytischen Qualitätssicherung......Page 31
0.4 Das 4-Phasen-Modell der Analytischen Qualitätssicherung......Page 33
1.1.2 Wann werden die Kenndaten gewonnen?......Page 36
1.1.3 Ablauf der Phase I......Page 37
1.1.4 Ergebnisse der Phase I; Statistische Kenndaten......Page 41
1.2.1 Festlegung des Arbeitsbereichs......Page 42
1.2.2 Vorbereitung der Standardproben......Page 43
1.2.3 Ermittlung der Kalibrierfunktion und der Verfahrenskenndaten......Page 44
1.2.3.1 Verfahrenskenndaten der linearen Kalibrierfunktion......Page 45
1.2.3.2 Verfahrenskenndaten der Kalibrierfunktion 2. Grades......Page 46
1.2.3.3.1 Ergebnisangabe bei Verwendung der linearen Kalibrierfunktion......Page 48
1.2.3.3.2 Ergebnisangabe bei Verwendung der linearen Kalibrierfunktion 2. Grades......Page 49
1.2.4.1.2 Anpassungstest nach Mandel......Page 50
1.2.4.1.3 Residualanalyse......Page 51
1.2.4.2.1 Varianzenhomogenität......Page 52
1.2.4.2.2 Ausreißertest......Page 53
1.2.4.2.3 Absicherung der unteren Arbeitsbereichsgrenze......Page 54
1.3 Analysen bei geringen Stoffmengengehalten......Page 56
1.3.1 Nachweisgrenze......Page 59
1.3.2 Ermittlung der Erfassungsgrenze......Page 60
1.3.2.2 Erfassungsgrenze, ermittelt über die Kalibrierfunktion......Page 61
1.3.3 Bestimmungsgrenze......Page 62
1.3.5 Schätzung der Nachweis- und Bestimmungsgrenze über das S/N-Verhältnis......Page 63
1.4.1.1 Konstant-systematische Abweichungen, additive Abweichungen......Page 64
1.4.2 Ermittlung und Bewertung der Wiederfindungsfunktion......Page 65
1.4.2.1 Voraussetzung für die Interpretation der Wiederfindungsfunktion......Page 66
1.4.2.2 Prüfung auf systematische Abweichungen......Page 67
1.4.3.1.2 Auswirkung einer konstant-systematischen Abweichung auf die Wiederfindungsrate......Page 68
1.4.3.2 Ermittlung der Wiederfindungsfunktion zum Nachweis von Matrixeinflüssen......Page 71
1.6.1 Definition, Zweck......Page 73
1.6.2 Bedingungen und Einschränkungen für den Einsatz von internen Standards......Page 74
1.6.3 Vorgehensweise......Page 75
1.7.1.1 Vergleich der Standardabweichung in der Serie (sw) mit der Standardabweichung zwischen den Serien (sb) [215]......Page 76
1.7.1.3 Trendtest (nach Neumann)......Page 78
1.8 Zusammenfassung der Ergebnisse aus Phase I (Verfahrensentwicklung) : Dokumentation......Page 80
2.1.3 Ablauf der Phase II......Page 84
2.1.4 Ergebnisse der Phase II......Page 85
2.2 Auswahl des Analysenverfahrens......Page 86
2.2.4 Kalibrierfunktion, Empfindlichkeit und Präzision des Verfahrens......Page 87
2.2.7 Aufwand, Kosten......Page 88
2.3 ,,Einübphase" des Verfahrens......Page 89
2.4 Festlegung der in der Routine einzuhaltenden Qualitätsziele......Page 91
2.4.1 Extern vorgegebene Qualitätsanforderungen......Page 92
2.5.1 Anforderungen an Kontrollproben......Page 93
2.5.2.3 Reale Proben......Page 94
2.5.2.6 Zertifiziertes Referenzmaterial......Page 95
2.5.4 Verwendbarkeit der Kontrollprobenarten......Page 96
2.6.1 Einführung: Geschichte der Qualitätsregelkarten......Page 97
2.6.2 Prinzip der Qualitätsregelkarte......Page 99
2.6.3 Average Run Length (ARL) und Beurteilung von Qualitätsregelkarten......Page 100
2.6.4 Herleitung der Average Run Length (ARL)......Page 101
2.6.4.1 Theoretische Rechenbeispiele......Page 102
2.6.4.2 Beispiel aus der Analytik......Page 103
2.6.5 Minimalkonzept für die Vorbereitung der Routinequalitätskontrolle......Page 105
2.6.6.2 Einhaltung geforderter Qualitätsziele......Page 107
2.6.7.1.2 Statistische Grundlage der Shewhart-Regelkarte......Page 108
2.6.7.1.3 Aufbau der Shewhart-Regelkarte......Page 110
2.6.7.1.4 Bewertung der Qualitätsregelkarte......Page 111
2.6.7.1.5 Anwendungsarten der Shewhart-Regelkarte......Page 112
2.6.7.2.2 Erstellung einer Spannweiten-Regelkarte......Page 117
2.6.7.2.4 Entscheidungskriterien für die Spannweiten-Regelkarte......Page 119
2.6.7.2.6 Kontrollproben für die Spannweiten-RegeIkarte......Page 120
2.6.7.2.7 x- R- Kombinations-Karte......Page 122
2.6.7.3 Differenzenkarte......Page 123
2.6.7.4 Standardabweichungskarte (s-Karte)......Page 125
2.6.7.5 Zielwertkarte......Page 126
2.6.7.6.1 Prinzip der Cusum-Regelkarte......Page 127
2.6.7.6.3 Erstellung der Cusum-Regelkarte......Page 128
2.6.7.6.4 Wahl des Referenzwertes k......Page 129
2.6.7.6.5 Skalierung der y-Achse (Cusum-Achse)......Page 130
2.6.7.6.6 Feststellung einer Außer-Kontroll-Situation......Page 131
2.6.7.6.7 Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile der Cusum-Regelkarte......Page 138
2.6.8 Zusammenfassende Charakterisierung der Qualitätsregelkarten......Page 140
3.1.2 Ausführende der Phase III......Page 142
3.1.3 Ablauf der Phase III......Page 143
3.2.1 Labor und Laborbetrieb......Page 145
3.2.3.1 Prüfmittelüberwachung, Kalibrierung und Justierung von Geräten......Page 146
3.2.3.2 Instandhaltung von Geräten......Page 147
3.2.4.2 Verbrauchsmaterialien......Page 148
3.2.6 Prüfung auf Gleichwertigkeit von Analysenergebnissen......Page 149
3.2.6.1.1 Vergleich der Streuungen in matrixfreien Lösungen......Page 150
3.2.6.1.2 Gleichwertigkeitstests anhand realer Proben......Page 151
3.2.6.2.2 Vorgehensweise bei der Orthogonalregression......Page 153
3.2.6.2.3 Vorgehensweise bei der Differenzenmethode......Page 156
3.2.7.1 Neue Begriffe nach EURACHEM Guide......Page 157
3.2.7.2 Übersicht über gängige Verfahren zur Ermittlung der Messunsicherheit......Page 159
3.2.7.2.2 Konzept des EURACHEM-Guide......Page 161
3.2.7.2.3 Verfahren nach ISO/TS 21748......Page 163
3.2.7.2.4 Vorgehensweise nach NORDTEST Report TR 537......Page 164
3.2.7.2.5 Verfahren nach VAM......Page 165
3.2.7.2.6 Vereinfachte Vorgehensweise nach EUROLAB......Page 166
3.2.7.2.7 Sonderfall operationelle Verfahren......Page 167
3.2.7.4 Interpretation der Messunsicherheit im Rahmen einer Grenzwertüberwachung......Page 168
3.2.8 Report von Analysenergebnissen......Page 170
3.3.1.2 Blindwert-Überwachung......Page 171
3.3.1.2.2 Praktische Verwendung von Blindproben und Blindwerten......Page 172
3.3.1.3 Mittelwert-Regelkarte......Page 173
3.3.2.2 Kontrolle der Präzision über die Range-Regelkarte......Page 174
3.3.3 Revision von Qualitätsregelkarten......Page 175
3.3.4 Qualitätssicherung für zeitaufwändige oder selten angewandte Analysenverfahren......Page 176
3.4.1.1.1 Durchführung der Standardaddition......Page 177
3.4.1.1.2 Statistische Absicherung des Analysenergebnisses......Page 179
3.5.1 Fehlerquellen im analytischen Laboratorium......Page 180
3.5.2 Systematische Fehlersuche (trouble-shooting)......Page 181
3.5.2.1.2 Eliminierung systematischer Fehler......Page 187
3.5.2.2.1 Information/Abstimmung......Page 188
3.5.2.2.2 Kontrolle......Page 191
3.6 Dokumentation und Archivierung......Page 192
4.2 Begutachtung, Audit......Page 194
4.3.2 Ringversuche zum Nachweis der Leistungsfähigkeit der Laboratorien (Laborzulassung)......Page 196
4.3.4.1 Qualitätsmanagementsystem des Veranstalters eines Ringversuchs......Page 198
4.3.4.2 Planung des Versuchs......Page 199
4.3.5.1.1 Allgemeine Vorgehensweise......Page 201
4.3.5.1.2 Interpretation und Anwendung der Ergebnisse......Page 203
4.3.5.2.2 Anwendungsmöglichkeiten für das Youden-Diagramm......Page 204
4.3.5.2.3 Auswertung nach Youden......Page 205
4.3.5.2.4 Weitergehende statistische Auswertung......Page 210
4.3.5.2.6 Beispiel eines Ringversuchs nach Youden......Page 212
4.3.5.3.2 Statistische Auswertung......Page 214
4.4 Beispiel für die Auswirkungen der internen Qualitätssicherung auf die Ergebnisse von Ringversuchen......Page 216
4.5 Fazit......Page 219
5.1 Qualität und Qualitätsmanagement......Page 220
5.2 Begriffe aus der Analytik......Page 222
5.3 Analysenergebnis......Page 226
5.4 Abweichungen, Unsicherheiten......Page 227
5.5 Materialien, Proben......Page 230
5.6 Statistische Tests......Page 231
6 Literatur......Page 234
A1.1 Grundkalibrierung......Page 244
A1.2.1 Optischer Linearitätstest......Page 246
A1.2.2 Kalibrierfunktion 2. Grades......Page 247
A1.2.3 Linearitätstest: Anpassungstest......Page 249
A1.2.4 Varianzen-Homogenitätstest......Page 251
A1.2.5 Ausreißertest bei linearer Kalibrierung......Page 253
A1.2.6 Absicherung der unteren Arbeitsbereichsgrenze......Page 255
A1.2.7 Nachweis-, Erfassungs- und Bestimmungsgrenze......Page 256
A1.2.8 Wiederfindungsfunktion......Page 260
A1.2.9 Prüfung auf Zeitstabilität der Analysenergebnisse......Page 264
A1.2.10 Trendtest......Page 266
A1.2.11 Einübphase: Überprüfung der erreichten Analysengüte anhand der Verfahrensstandardabweichung......Page 267
A1.3 Phase II und III: Qualitätsregelkarten......Page 268
A1.3.1 Blindwert-Regelkarte......Page 269
A1.3.2 Mittelwert-Regelkarte für Standardlösung......Page 270
A1.3.3 Wiederfindungsraten-Regelkarte......Page 271
A1.3.4 Überprüfung der Präzision mittels Range- und s-Karte......Page 273
A1.3.5 Prüfung auf serieninterne Drift......Page 275
A1.3.6 WFR-Regelkarte......Page 277
A1.3.7 Cusum-Regelkarte......Page 278
A1.3.8 Gleichwertigkeit......Page 282
A1.3.9 Standardaddition......Page 285
A2.1 t-Tabelle......Page 288
A2.2 F-Tabelle (95%)......Page 289
A2.2 F-Tabelle (99%)......Page 290
A2.3 Grubbs-Tabelle......Page 292
A2.4 X²-Tabelle......Page 293
A3.2 Hinweise zur Anwendung der Rechenbeispiele......Page 294
A3.4 Software-Testversion......Page 295
Stichwortverzeichnis......Page 296