keuzedeel methodeontwikkeling en validatie

• MOV
• MBO
• Studiejaar 2

Methodeontwikkeling en validatie

Waarom zijn betrouwbare analyseresultaten belangrijk?

Les 1: introductie en kader

Wat is kwaliteit?

• basiskwaliteit
• uitvoeringskwaliteit
• kwaliteitsborging

kwaliteitsborging

Kwaliteitsborging is het geheel van alle geplande en systematische activiteiten, die nodig zijn om te voldoen aan de gestelde kwaliteitseisen.

uitvoeringskwaliteit

"...de vakkundige uitvoering van een bepaling"

basiskwaliteit

De hele organisatie van een laboratorium moet zo goed zijn dat er geen fouten of vergissingen worden gemaakt (of dat die fouten en vergissingen snel worden hersteld

Les 1: introductie en kader

Kwaliteit en kwaliteitssystemen

• Wat is het nut van een kwaliteitssysteem?
• Kwaliteitshandboek
• Voordelen van een ISO 9002 certificaat 
• Kwaliteitsaudit?
  

kwaliteit op peil houden door organisatorische zaken goed te regelen (en vastleggen in kwaliteitssysteem) voorbeelden?

Nut

Het nut van een kwaliteitssysteem is dat het de garantie biedt dat de geleverde producten of diensten voldoen aan de gestelde eisen.

kwaliteitsaudit

Een (externe) audit is een systematisch en onafhankelijk onderzoek om vast te stellen, of de kwaliteitszorg op de juiste wijze worden uitgevoerd

Kwaliteitshandboek

In een kwaliteithandboek staan procedures beschreven die relevant zijn voor de bedrijfsorganisatie en het kwaliteitssysteem. Naast de dagelijkse werkzaamheden staan er ook bijvoorbeeld onderwerpen als inkoop, uitvoering, veiligheid en kwaliteitscontrole (analyse) in vermeld.

ISO 9002

voordelen van een iso 9002 certificaat zijn dat;

• je de afnemers van jou producten of diensten kunt laten zien dat je een erkend kwaliteitssysteem hebt en dat je daar naar werkt;
• jou producten of diensten voldoen aan de te verwachten kwaliteit;
• het mogelijk tot extra clienten of omzet leidt;
• het aanzien wordt vergroot.

Les 1: introductie en kader

GLP en Sterlab

• kwaliteitsaspecten voor laboratorium
• GLP regels
• SOP
• Erkenningsprocedure voor testlaboratoria

GLP regels

GLP (Good Laboratory Practice) regels gaan over de organisatie in het laboratorium en over de manier waarop een onderzoek wordt voorbereid, uitgevoerd, gecontroleerd, gerapporteerd en gearchiveerd. (de regels zeggen niets over de technische uitvoering van bepalingen)

SOP

Een SOP (standard operating procedures) is een beschrijving van de activiteiten die gericht zijn op 1 doel. De activiteiten kunnen door meer dan 1 medewerker worden uitgevoerd.  voorbeelden?

erkenningsprocedure

Een laboratorium dat wil worden erkend als testlab zorgt  voor een goed werkend kwaltietsysteem waarin staat aan welke kwalteitseisen het laboratorium wil voldoen. Daarnaast moet er een lijst zijn van bepalingen waarvoor erkenning wordt aangevraagd via de raad van Accreditatie. De erkenningsprocedure voor testlaboratoria verloopt als volgt:

• het schriftelijke materiaal wordt bestudeerd;
• een team van deskundigen bezoekt het laboratorium voor een audit. Het team loopt een paar dagen mee en contoleert of de bepalingen goed worden uitgevoerd, de apparatuur op orde is en etikettering voldoet etcetera;
• Het certificaat wordt al dan niet uitgereikt

kwaliteitsaspecten

belangrijke kwaliteitsaspecten voor de basiskwaliteit van testlaboratoria zijn:

• organisatie en personeel;
• ruimtelijke voorzieningen, apparatuur, materiaal en reagentia;
• standaardwerkwijzen;
• opslag en bewaren van materiaal en gegevens

SOP betekent?

1. Standard operational proof
2. Statement of purpose
3. Standard operating procedures
4. State online procedures

GLP betekent

1. Goede laboratorium praktijk
2. Geen laboratorium practicum
3. Goedkope laboratorium practicant
4. Grote laboratorium praktijk

Les 1: introductie en kader

1.4     Kwaliteit van chemische bepalingen

• Monstername
• Monstervoorbewerking
• Foutbronnen bij uitvoering van chemische analyses
• Eerstelijns-, tweedelijns- en derdelijnscontroles

Monstername

Een representatieve steekproef is een hoeveelheid materiaal, waarvan de samenstelling overeenkomt met de gemiddelde samenstelling van de hele partij waaruit die steekproef afkomstig is.

1e, 2e en 3e lijnscontole

Eerstelijnscontrole: Door laboratoriummedewerker zelf, kritisch houding. referentiestoffen kunnen worden gebruikt om werking van instrumenten te controleren. Op basis van deze controle kunnen tijdens het proces al corrigerende maatregelen worden genomen.

Tweedelijnscontrole: Door laboratoriummedewerker en leiding, door refentiestoffen te onderzoeken. Bij de medewerker is niet altijd bekend dat het om een referentiestof gaat.

Derdelijnscontrole: Hierbij zijn meerdere laboratoria betrokken. (interlaboratoriumcontrole) Alle betrokken labs deel van goed gehomogeniseerd monster toesturen en resultaten vergelijken.

foutbronnen

De analyse kan nog zo goed zijn uitgevoerd maar als de weegschaal niet was geijkt zijn de resultaten op zijn minst onbetrouwbaar. Foutenbronnen in het proces zijn dus naast de mens ook :

• niet goed onderhouden apparaten, niet gekalibreerde apparaten, niet geijkte apparaten;
• idem voor balansen thermometers, pipetten, maatkolven etc;
• niet of verkeerd gereinigd gereedschap en hulpmiddelen;
• niet of verkeerd gereinigde werkplek.

Monstervoorbewerking

Bij het voorbewerken van een monster kunnen componenten verloren gaan of worden geïntroduceerd. Om dat te voorkomen zijn procedures opgesteld en vastgelegd in normvoorschriften.

een referentiemonster-onderzoek kan behoren tot een ....

1. eerstelijnscontrole
2. tweedelijnscontrole
3. derdelijnscontrole
4. schijncontrole

Soorten fouten

Toevallige fouten of systematische fouten?

Juist en onnauwkeurig

Juist en nauwkeurig

Onjuist en onnauwkeurig

Onjuist en nauwkeurig

Toevallige fouten

Systematische en toevallige fouten

Systematische fouten

Geef een voorbeeld van een toevallige fout/

Geef een voorbeeld van een systematische fout.

Betrouwbaarheid.

Verschillende methoden 

Is een waarde juist?

Betrouwbaarheid of ook wel Juistheid ​ 

Te bepalen door gecertificeerde standaarden (kostbaar)​

Deelname aan Ringonderzoek ​

Noteren van resultaten.

• De nauwkeurigheid van een meting bepaald hoe je de waarde noteert, bijv:
• Je hebt 20 km gefietst en de afstand die je hebt afgelegd gemeten op een kaart:
• Met een nauwkeurigheid van 1 km: 20 +/- 1 
• Dus tussen 19 en 21 km
• Met een nauwkeurigheid van 0, 1 km: 20,0 +/- 0,1 km
• Dus tussen 19,9 en 20,1 km

12,234 +/- 0,052 g​

0,0134 +/- 0,00102 mol/l​

15 +/- 0,02 ml​

1,0 g +/- 2 mg​

12,2 +/- 2,6 mg/kg​

99,8 +/- 0,052 mg​

242 ml +/- 10% ​

85,0ml +/- 10%​

12,245 mm +/- 0,3%​

12,234 +/- 0,052 g​

0,0134 +/- 0,00102 mol/l​

15 +/- 0,02 ml​

1,0 g +/- 2 mg​

12,2 +/- 2,6 mg/kg​

99,8 +/- 0,052 mg​

242 ml +/- 10% ​

85,0ml +/- 10%​

12,245 mm +/- 0,3%​

12,23 +/- 0,05 g

0,013 +/- 0,001 mol/l

12,234 +/- 0,052 g​

0,0134 +/- 0,00102 mol/l​

15 +/- 0,02 ml​

1,0 g +/- 2 mg​

12,2 +/- 2,6 mg/kg​

99,8 +/- 0,052 mg​

242 ml +/- 10% ​

85,0ml +/- 10%​

12,245 mm +/- 0,3%​

12,23 +/- 0,05 g

0,013 +/- 0,001 mol/l

15,00 +/- 0,02

1,000 +/- 0,002 g 

12,234 +/- 0,052 g​

0,0134 +/- 0,00102 mol/l​

15 +/- 0,02 ml​

1,0 g +/- 2 mg​

12,2 +/- 2,6 mg/kg​

99,8 +/- 0,052 mg​

242 ml +/- 10% ​

85,0ml +/- 10%​

12,245 mm +/- 0,3%​

12,23 +/- 0,05 g

0,013 +/- 0,001 mol/l

15,00 +/- 0,02

1,000 +/- 0,002 g / 1000 +/- 2 mg

12,234 +/- 0,052 g​

0,0134 +/- 0,00102 mol/l​

15 +/- 0,02 ml​

1,0 g +/- 2 mg​

12,2 +/- 2,6 mg/kg​

99,8 +/- 0,052 mg​

85,0ml +/- 10%​

12,245 mm +/- 0,3%​

= 12,23 +/- 0,05 g

= 0,013 +/- 0,001 mol/l

= 15,00 +/- 0,02

= 1,000 +/- 0,002 g / 1000 +/- 2 mg

= 12 +/- 3 mg/kg

= 99,80 +/- 0,05 mg

= 85,0 +/- 8,5 ml = 85 +/- 8 ml

=  12,45 +/- 0,04 mm

Absolute fout in x = ∆x

Elke handeling die je doet in het lab introduceert een fout.

Hoe groot die fout is wordt vaak vermeld op glas werk of in de specificaties van een apparaat (bijv: balans, automatische buret, etc..)

De relatieve fout is de absolute fout ten opzichte van de meetwaarde.

Relatieve fout= ∆x/x

Soms uitgedrukt als percentage:

Relatieve fout (%)= ∆x/x * 100%

12,234 +/- 0,052 g​

0,0134 +/- 0,00102 mol/l​

15 +/- 0,02 ml​

1,0 g +/- 2 mg​

12,2 +/- 2,6 mg/kg​

99,8 +/- 0,052 mg​

242 ml +/- 10% ​

85,0ml +/- 10%​

12,245 mm +/- 0,3%​

12,23 +/- 0,05 g

0,013 +/- 0,001 mol/l

15,00 +/- 0,02

1,000 +/- 0,002 g / 1000 +/- 2 mg

12,23 +/- 0,05 g

0,013 +/- 0,001 mol/l

15,00 +/- 0,02

1,000 +/- 0,002 g

12 +/- 3 mg

99,80 +/- 0,05 mg

85,0 +/- 8,5 ml = 85 +/- 8 ml

12,45 +/- 0,04 mm

0,05/12,23 = 0,004 = 0,4%

0,001/0,013 = 0,08= 8%

Bereken de relatieve fout.

12,234 +/- 0,052 g​

0,0134 +/- 0,00102 mol/l​

15 +/- 0,02 ml​

1,0 g +/- 2 mg​

12,2 +/- 2,6 mg/kg​

99,8 +/- 0,052 mg​

242 ml +/- 10% ​

85,0ml +/- 10%​

12,245 mm +/- 0,3%​

12,23 +/- 0,05 g

0,013 +/- 0,001 mol/l

15,00 +/- 0,02

1,000 +/- 0,002 g / 1000 +/- 2 mg

12,23 +/- 0,05 g

0,013 +/- 0,001 mol/l

15,00 +/- 0,02

1,000 +/- 0,002 g

12 +/- 3 mg

99,80 +/- 0,05 mg

85,0 +/- 8,5 ml = 85 +/- 8 ml

12,45 +/- 0,04 mm

0,05/12,23 = 0,004 = 0,4%

0,001/0,013 = 0,08= 8%

0,001 = 0,1%

0,002 = 0,2%

0,3= 30%

0,0005 = 0,05%

0,09 = 9%

0,003 = 0,3%

Bereken de relatieve fout.

Bij een analyse kun je kiezen uit 4 pipetten. Selecteer de pipet met de grootste absolute fout.

1. Volume pipet: 10,00 +/- 0,03 ml
2. Volume pipet: 1,00 +/- 0,01 ml
3. micropipet: 2000 +/- 10ul
4. Volume pipet: 50,00 +/- 0,08 ml

Bij een analyse kun je kiezen uit 4 pipetten. Selecteer de pipet met de grootste relatieve fout.

1. Volume pipet: 10,00 +/- 0,03 ml
2. Volume pipet: 1,00 +/- 0,01 ml
3. micropipet: 2000 +/- 10ul
4. Volume pipet: 50,00 +/- 0,08 ml

Voortplanting van fouten

Een analist leest twee keer een buret af. Het verschil tussen de twee waarden is het verbruik. Bij elke aflezing is de fout 0,02 ml. Hoe bereken je de totale fout in het verbruik:

Wanneer twee meetwaarden worden opgeteld of van elkaar afgehaald dan wordt de absolute fout kwadratisch opgeteld!

δz=√​δx​2​​+δy​2​​​​​=√​0,02​2​​+0,02​2​​​​​=0,028=0,03

De titer van de oplossing wordt berekend door de inweeg te delen door het verbruik van de titratie.

Inweeg = 573 mg +/- 2 mg

Verbruik = 11,24 ml +/- 0,03 ml

Wanneer twee meetwaarden worden vermenigvuldigd of gedeeld dan wordt de relatieve fout kwadratisch opgeteld!

​z​​δz​​=√​(​x​​δx​​)​2​​+(​y​​δy​​)​2​​​​​=√​(​573​​2​​)​2​​+(​11,24​​0,03​​)​2​​​​​=0,0004

De absolute fout van de inhoud van een fles is 2 ml. Indien de inhoud van 5 flessen wordt overgebracht in een groot vat, wat is dan de absolute fout van het totale volume?

De concentratie ijzer in een monster wordt in duplo bepaald. De volgende resultaten worden gevonden:
105 mg/l en 112 mg/l. De absolute fout in de concentratie is 5 mg/l. Vinden we dit een goede duplo?

1. Ja
2. Nee

De concentratie ijzer in een monster wordt in duplo bepaald. De volgende resultaten worden gevonden:
105 mg/l en 112 mg/l. De absolute fout in de concentratie is 5 mg/l. Mag je deze resultaten middelen?

1. Ja
2. Nee

Het specifieke oppervlak van een poeder wordt op 2 verschillende manieren gemeten. Bereken de absolute fout van het specifieke oppervlak van beide metingen Maak een foutentabel in Excel. Lever een foto ervan in.

Welke meting is het nauwkeurigste?

1. A, want de relatieve fout is hier het kleinst.
2. B, want de absolute fout is hier het kleinst.

Statistisch Onderzoek

 Populatie en steekproef

Soorten steekproeven

Representatief: Alle kenmerken van de populatie zijn ook in de steekproef aanwezig.

Aselect:Trekking uit de populatie is willekeurig (geen verschil in kans).

Loting: Elementen uit de populatie komen door loting in de steekproef.

Gelaagd: Verdeel de populatie in lagen, neem een steekproef uit elke laag.

Systematisch: Steekproef met vaste regelmaat (in tijd of in aantal).

Grootheden die iets zeggen over een datareeks

Gemiddelde: som van alle waarnemingen gedeeld door aantal;

Mediaan: waarneming die in het midden ligt;

Modus: waarneming met de hoogste frequentie;

Spreidingsbreedte: verschil tussen hoogste en laagste;

Variantie: gemiddelde afwijking

Standaard deviatie: wortel van de variantie

Variatie coëfficient: relatieve standaard deviatie

De gevonden analyseresultaten (m% CaO) methode 2:
52,6 51,0 52,9 52,1 51,8
Bereken in Excel gemiddelde, standaarddeviatie, en variatiecoëfficient.

Welke methode is het meest nauwkeurig? Licht je antwoord kort toe.

Monster	A	B	C
	6,1	36,5	241,5
	6,3	37,3	244,7
	6,2	36,9	237,5
	6,5	38,4	252,9
	5,9	35,4	242,9
Gemiddelde
Standaarddevatie
Variatiecoëfficient

Neem over in Excel en werk uit

Lever een foto van de uitwerking hier in.

Welke methode is het nauwkeurigst? Licht je antwoord kort toe.

Juistheid en precisie

Resultaten zijn juist als ze gemiddeld gelijk zijn aan de “ware” waarde (vaak niet bekend!).​

Resultaten zijn precies als de meetwaarden “dicht” bij elkaar liggen.​

Wat zijn toevallige fouten?

Wat zijn systematische fouten?

Fouten

Toevallige fouten: afwijking van de werkelijke waarde. Soms te hoog, soms te laag (willekeurige volgorde).​

Is in de statistiek de standaarddeviatie

Systematische fout: afwijking van de werkelijke waarde. Altijd te hoog of altijd te laag.​

Dupliceerbaarheid en reproduceerbaarheid

Dupliceerbaarbaarheid (herhaalbaarheid, repeatability): uitvoeren van een analyse door een persoon, met dezelfde apparatuur, onder dezelfde omstandigheden, binnen een kort tijdsbestek.

 

Reproduceerbaarheid (reproducibility): uitvoeren van een analyse door verschillende personen, met verschillende instrumenten, onder dezelfde omstandigheden, binnen een kort tijdsbestek.

Voorbeeld

Betrouwbaarheidsintervallen

μ−​√​n​​​​​2σ​​≤​x​¯​​≤μ+​√n​​2σ​​

Student t-verdeling

​x​¯​​−​√​n​​​​​t⋅s​​≤μ≤​x​¯​​+​√n​​t⋅s​​

Shewart kaarten

Er is sprake van onbeheerste kwaliteit bij:

• Eén overschrijding van de 3s-grens.
  
• Tweemaal achter elkaar overschrijding van de 2s-grens.
  
• Elf achtereenvolgende waarden aan één kant van het gemiddelde.
  

Maatregelen: Bij overschrijding 3s opnieuw meten. Analyse wordt gestaakt en er wordt een onderzoek naar de oorzaak ingesteld. Na opheffen foutenbron(nen) opnieuw analyseren.

Hoe zet je een shewartkaart op:

Meet een standaard tenminste tien maal (op verschillende dagen).

Maak hieruit een schatting van x ̅ en s.

Bepaal de waarschuwings- en actiegrenzen.

Zet de meetresultaten uit in de volgorde waarin ze zijn bepaald.

Voorbeeld: maken van een Shewart kaart in Excel.

Uitwerking controle kaart opgave 2

Uitwerking controle kaart opgave 3