| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Metodeafprøvning af metode til analyse af kationiske detergenter

1 Metodeafprøvning

1.1 Program og begrænsninger

12 danske, 1 finsk, 1 norsk og 1 svensk laboratorium blev inviteret med i metodeafprøvningen, der var gratis. Kun 2 eksterne danske laboratorier (ROVESTA Miljø I/S og Steins Laboratorium A/S) ønskede at deltage. Det blev derfor besluttet, at Eurofins A/S laboratoriet i Hørsholm også skulle deltage og indgå i metodeafprøvningen.

I metodeafprøvningen var det et mål at undersøge både syntetiske og naturlige matricer i hele metodens dynamiske måleområde. Det begrænsede antal deltagere gjorde, at antallet af frihedsgrader i de statistiske tests var meget få, og antallet af bestemmelser på de enkelte prøver måtte øges. Da laboratoriet i Hørsholm skulle deltage, var det nødvendigt at designe afprøvningen, så den samtidigt kun teste, om prøverne var homogene. Da kapaciteten af metoden gør, at der maksimalt kan analyseres 16 prøver/dag, blev følgende afprøvningsprogram opstillet og gennemført.

Tabel 1-1
Program for metodeafprøvningen.
A) For at kunne teste homogeniteten med det maksimale antal frihedsgrader, sendes ens prøvepar ud til dobbeltbestemmelse for alle prøverne. Derved fås 2 dobbeltbestemmelser. B) Blindprøve- og kontrolprøveresultaterne stammer fra laboratoriernes egne bestemmelser (jf. afsnit 6,3 i bilag A) C) Her var spildevand 1 (Hårslev renseanlæg (Fyn), afløb) og spildevand 2 (Havndal renseanlæg i Mariager, afløb). Begge blev filtreret med 0,45 µm membranfilter inden spikening. D) Indholdet blev bestemt ud fra de tilsatte mængder af ADMBAC. Ved tidligere undersøgelser (ikke gengivet her) blev det vist, at indholdet af kationiske detergenter i spildevand 1 og 2 ikke var detekterbart.

I metodeundersøgelsen blev alkyldimethylbenzylammoniumchlorid (ADMBAC) benyttet til spikening af prøverne, da erfaringen viser, at denne er væsentligt mere stabil end disteryldimethylammoniumchlorid (DSDMAC), som blev benyttet som standardstof i metoden.

De to analysedage var henholdsvis torsdag den 23. og 30. oktober. Prøverne blev fremstillet henholdsvis mandag den 21. og 28. oktober 2002. Prøverne blev aftappet i specielt rensede glasflasker og fremsendt til laboratorierne i køletasker.5 Metoden blev udsendt til laboratorierne inden analysedagene. Metoden, der blev udsendt til laboratorierne er gengivet i bilag A. Metodevalideringen i /2/ gav anledning til nogle små ændringer i metoden. Ændringerne var hovedsageligt en justering af mængderne af reagenser, der skulle fremstilles. Disse ændringer blev markeret med ”Track Changes”–funktionen i bilag A. Korrespondancen, der fulgte prøverne, er gengivet i bilag H.

1.2 Resultater

De deltagende laboratoriers resultater er gengivet i bilag C.

Der blev observeret en klar tendens til, at laboratorierne fandt systematisk forskellige resultater, således at laboratorium 1 fandt højere resultater end laboratorium 2, som igen fandt højere resultater end laboratorium 3. Brugtes resultaterne i bilag C til en homogenitetstest med programmet ISO 5725 (bygger på robusthedsstatistik fra bl.a. DS/ISO 5725-5 /9/), blev prøverne fundet homogene. Dette skyldes, at variationen mellem laboratorierne var meget stor sammenlignet med variationen mellem prøveparrene inden for laboratorierne.

Tendensen gik igen for alle prøver og også for kontrolprøverne. For at få belyst denne tendens blev der sendt et spørgeskema til de deltagende laboratorier.

1.3 Spørgeskemaundersøgelse

Det udsendte spørgeskema fremgår af bilag D. Svarene fra de 3 laboratorier er gengivet i bilag E.

Laboratorium 3 skrev til spørgsmålet om kuvettestørrelse ”5 cm (ikke nok prøve til 10 cm kuvette)”. I afsnit 6.1 i metoden skrives, at der skal anvendes en 10 mm kuvette. Denne afvigelse fra metoden vil der blive korrigeret for gennem brugen af kalibreringskurven.

I spørgsmål 3 har laboratorium 3 skrevet, at de ”afvejer 100 mg/500 mL, som de fortynder til 10 mg/L”. Da dette laboratorium har opnået afvigende resultater fra de to andre, vil denne ændring ikke indgå i den reviderede metodeforskrift (bilag B).

Af svarene omkring brugen af standard- og kontrolstoffer fremgik det, at laboratorium 1 og 2 brugte samme fabrikat for begge stoffer. Denne forskel kan tænkes at medføre en systematisk påvirkning af resultater mellem laboratorierne.

Spørgeskemaundersøgelsen viste endvidere, at der var forskellige måder at udregne resultaterne på. Derfor blev alle resultaterne genberegnet ud fra absorbanserne i originaldata. Dette gav en væsentlig forskel for laboratorium 3.

I disse beregninger er benyttet følgende udregninger for prøverne. Disse nye formler implementeres i metodeforskriften for at sikre en ensartet udregning:

hvor:

X er resultatet i µg/L
Aprøve er absorbansen ved 628 nm for prøven
Ablindprøve er gennemsnittet af absorbanserne ved 628 nm for blindanalyserne, der er analyseret sammen med prøverne 6
Volprøve er volumenet i mL af prøve benyttet til analysen
á er hældningen af standardkurven fra punkt 6.2 i metodeforskriften Til udregning af blindværdierne blev benyttet:

hvor:

X er resultatet i µg/L
Ablindprøve er absorbansen ved 628 nm for de medanalyserede blindprøver Ablindstandard er absorbansen ved skæringen af standardkurven med y-aksen Volblindprøve er volumenet i mL af blindprøven benyttet til analysen
á er hældningen af standardkurven fra punkt 6.2 i metodeforskriften.

Endelig skal resultatet af kalibreringskontrollen beregnet efter:

hvor:

X er resultatet i µg
A kalibreringkontrol er absorbansen ved 628 nm for kalibreringskontrollerne A blindstandard er absorbansen ved skæringen af standardkurven med y-aksen
á er hældningen af standardkurven fra punkt 6.2 i metodeforskriften.

De genberegnede resultater findes i bilag F. Efter metodevalideringen /2/ blev det på grund af en lav genfinding (87-91 %) besluttet at undersøge om en korrektion med en medanalyseret kontrolprøve kunne forbedre denne genfinding. Derfor er der i bilag F også gengivet resultaterne efter en sådan korrektion. Denne blev foretaget ud fra laboratoriernes resultater fra kontrolprøve 100.

1.4 Homogenitetstest

De genberegnede data blev benyttet til en homogenitetstest med programmet ISO 5725 (version 3.31, september 2002). Nøgletallene fra homogenitetstesten findes i bilag G. For at validere, om prøveparrene var homogene, divideredes spredningen fra homogeniteten (s2(H)) med spredningen mellem laboratorierne (s2(L)). Denne teststørrelse blev sammenlignet med en F-test værdi (95%-niveau). Da s2(H)/ s2(L) var mindre end 1 for alle prøvepar (både ikke-korrigeret og korrigeret) var de homogene på et 95%-niveau. Derfor kan resultaterne for prøvepar A og B, prøvepar C og D, prøvepar E og F samt resultaterne fra prøvepar G og H pooles således, at der kan opnås bedre estimater for de statistiske nøgleparametrene.

1.5 Vurdering af metoden

Tabel 1-2 viser en oversigt over statistiske nøgleparametre udregnet både med og uden korrektion for den medanalyserede kontrolprøve.

Tabel 1-2
Generel analysekvalitet for kationiske detergenter bestemt med og uden korrektion for medanalyseret kontrolprøve 100. Originaldata findes i bilag F og G.

I de næste afsnit undersøges korrekthed, præcision (repeterbarhed og reproducerbarhed) og detektionsgrænse.

1.5.1 Korrekthed (genfinding)

Genfindingen af prøverne og den tilsatte spike-opløsning er vist nedenfor i Tabel 1-3.

Klik på billedet for at se html-version af "Tabel 1-3".

Middelgenfindingen, når der korrigeres med kontrolprøve 100, er fundet til 105%, hvilket er bedre end hvis der ikke bliver korrigeret (108%), men forskellen er ikke stor. Sammenlignes middelgenfindingerne med en parret t-test, er der ikke signifikant forskel på de to (95%-signifikansniveau). Der er derfor intet i disse tal der tyder på at en korrektion med kontrolprøve 100 giver en signifikant bedre genfinding.

Genfindingerne uden korrektion varierede i intervallet 99-127%. Genfindingerne på spildevand 2 (Havndal renseanlæg i Mariager, afløb), findes generelt for højt (113 og 127%). Råspildevandet blev undersøgt i forundersøgelserne og ved metodeudviklingen /2/. Her blev der ikke detekteret et indhold af kationiske detergenter, der kunne forklare den højere genfinding. Da detektionsgrænsen for metoden forventes at være 10 µg/L kan der godt være et indhold af kationiske detergenter i prøven under de 10 µg/L. Dette kan forklare de lidt høje genfindinger. Denne teori understøttes af at forskellen mellem prøvepar G/H og E/F var 49,8 µg/L, hvilket var en 100% genfinding af et spike på 50 µg/L. Ved at se på forskellen negligeres bidraget fra prøven. Genfindingen varierer derfor mellem 99-101 %. Denne konklusion skal tages med et stort forbehold, da spredningen på gennemsnittet er af en betydelig størrelse (se afsnit 1.5.2).

Kravet til genfindingen af middelværdien af interne kontrolprøver i kvalitetsklasse 3 er ±5%. Dette krav overholdes for nogle prøver (A/B og C/D) og for splittet mellem G/H og E/F. 98 Sammenhængen mellem nominel værdi og laboratoriernes måleværdier er vist i figur 1-1.

 

Figur 1-1  
Sammenhæng mellem nominel værdi og målt værdi.

Som det fremgår af figuren, var der en lineær sammenhæng mellem de nominelle og de målte værdier. Figuren viser også tendens til, at metoden giver større resultater end de nominelt fastsatte værdier og viser en betydelig spredning for hvert målepunkt. Ligningen fundet ved regressionsanalysen var Y=1,15X-1,8. Altså ca. 15% højere resultater end den nominelle værdi. En regressionsanalyse for resultaterne korrigeret med kontrolprøve 100 gav ligningen Y=1,17X-1,2, altså tilsvarende for højt. En korrektion med genfindingen af en medanalyseret kontrolprøve (kontrolprøve 100) giver derfor ikke en bedre middelgenfinding.

Det er ønskeligt, at den udviklede metode opfylder kravene i kvalitetsklasse 3 i bekendtgørelse 637 /2/. Her er kravet til ekstern kvalitetskontrol (præstationsprøvninger), at enkelt prøver højst må afvige 30% fra den nominelle værdi.

Klik på billedet for at se html-version af "Tabel 1-4".

Tabel 1-4 viser, at antallet af prøvepar, der overholdt kravet til bekendtgørelse 637 er markant større, når der korrigeres for kontrolprøvens genfinding. Med korrektion kan laboratorium 1 og 2 overholde kravet for 32 ud af 34 analyseresultater mod kun 23 uden korrektion.

I næste afsnit undersøges, om korrektionen giver anledning til en bedre præcision i form af bedre reproducerbarhed for metoden.

1.5.2 Præcision (repeterbarhed og reproducerbarhed)

Præcisionen opnået med og uden korrektion med genfindingen af en medanalyseret kontrolprøve ses i tabel 1-5.

Klik på billedet for at se html-version af "Tabel 1-5".

Tabel 1-5 viser for repeterbarhedsstandardafvigelsen (sr) dels, at der ikke skete en entydig stigning af sr med stigende koncentration, og dels, at sr uden korrektion er sammenlignelig med sr for de korrigerede resultater. I modsætning hertil viser reproducerbarhedsstandardafvigelsen (sR) stigning med stigende koncentration for

begge rækker af analyseresultater. Dette er illustreret med figur 1-2.

Figur 1-2 Reproducerbarhedsstandardafvigelse (sR) for resultaterne med og uden

korrektion med genfindingen af en medanalyseret kontrolprøve (her kontrolprøve 100).

I præstationsprøvninger viser erfaringen /10/, at hvis sr (eller CVr) fundet ved præstationsprøvningen er større end kravet i bekendtgørelse 637, kan det med sikkerhed konkluderes, at kravet ikke er opfyldt. Det kan imidlertid ikke konkluderes modsat, at krav til standardafvigelse kan overholdes, såfremt sr, henholdsvis CVr, er mindre end kravet i Bekendtgørelse nr. 637, idet laboratoriernes dag-til-dag variation ikke belyses ved en præstationsprøvning. Hvis man projekterer denne viden over på denne metodeafprøvning, ses ud fra tabel 1-6, at kravet til standardafvigelsen på ±7% ikke er overholdt for prøvepar C/D og E/F, mens kravet er overholdt (med ovenstående forbehold) for de resterende prøvepar.

CV_r er forventeligt overensstemmende med og uden korrektion.

Tabel 1-6
Præcision med og uden korrektion fra tilsat standard.

1.5.3 Detektionsgrænse

Detektionsgrænsen er her defineret som

DL = t_0,995(df) * s_r

hvor sr er standardafvigelse for repeterbarhed for prøver med koncentration tæt på den forventede detektionsgrænse, t0,995 er Student‘s t-værdi på 99,5% konfidensniveau, og df er antallet af frihedsgrader for sr (jf. Miljøstyrelsens anbefalinger). Til udregning af detektionsgrænsen benyttes prøverne mindre end 5 gange den ønskede detektionsgrænse. Her benyttes prøvepar A/B. Repeterbarhedsstandardafvigelsen (s_r) for prøveparret A/B var 3,1 µg/L (jf. Tabel 1-5). Antallet af frihedsgrader er her (4-1)+(4-1)+(3+1) = 8, og ved tabelopslag blev t_0,995 fundet til 3,355.

Detektionsgrænsen blev derfor udregnet til 10 µg/L, hvorfor metoden opfylder det opstillede krav om en detektionsgrænse på 10 µg/L.

1.5.4 Vurdering af korrektion med genfinding af kontrolprøve

I den ovenstående tekst er det forsøgt at klarlægge, om der skal korrigeres med en genfinding af en kontrolprøve i metoden for at opnå en bedre genfinding. I afsnit 1.5.1 er det fundet, at denne korrektion ikke ændrede middelgenfindingen signifikant. Ligeledes er der ikke signifikant forskel på ligningerne i regressionsanalysen for sammenhængen mellem nominel værdi og den analyserede værdi. For at metoden skal overholde kravene til ekstern kontrol i kvalitetsklasse 3 /2/, må resultaterne for enkeltprøver kun afvige 30% fra den nominelle værdi. Korrektionen påvirker ikke resultaterne fra laboratorium 3, mens med korrektion kan laboratorium 1 og 2 overholde kravet for 32 ud af 34 analyseresultater mod kun 23 uden korrektion.

I afsnittet om præcision (1.5.2) er det fundet, at reproducerbarhedsstandardafvigelsen (s_R) er væsentligt højere for prøver med høje koncentrationer for det tilfælde, hvor der er korrigeret med genfindingen af en medanalyseret kontrolprøve.

Konklusion er, at korrektionen giver en bedre genfinding, når der ses på enkelte resultater, mens reproducerbarhedsstandardafvigelsen er dårligere. Det er vurderet, at stigningen af reproducerbarhedsstandardafvigelsen (s_R) er værre end gevinsten ved den forbedrede genfinding af den nominelle værdi, samt at en korrektion med genfindingen af en medanalyseret kontrolprøve vil gøre metoden endnu tungere. Derfor er denne korrektion ikke indført i metoden.13

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |