KVALITEEDISÜSTEEM LABORIS

Kevad 2012

Kvaliteet ja eesmärgid analüütilises keemias

2

• ÜLDISED PŎHIMŎTTED• Analüütilise keemia eesmärgiks on • uurida ainete koostis ja omadusi ja sellest lähtuvalt ka

erinevate materialide ja toodete kvaliteeti,• kontrollida tootmisprotsesse,• hinnata keskkonna mŏju toodetele ja protsessidele,• viia edasi teadust ja arendamisprotsesse

Analüütilisel keemial on väga suur tähtsus nii meditsiini- kui keskkonnakeemias

• Analüüside ebaotstarbekas vŏi ebaŏige käsitlemine vŏib pŏhjustada otsest vŏi kaudset kahju inimeste tervisele

• toiduainete ja ravimite ebakorrektne analüüs• süüdlase ŏigeks vŏi süütu süüdi mŏistmise• kohtuga seotud keemilised analüüsid

3

Ebakorrektsed analüüsid võivad põhjustada otsest vŏi kaudset majanduslikku kahju

• 2006 aastal raporteeris USA Meditsiiniinstituut, et meditsiinilised vead kahjustavad igal aastal u. 1.5 miljonit inimest.

• tehaste sulgemine• töökohtade vähenemine• tööstuslike probleemide tagajärjel toimuva populatsiooni

muutumise mŏju inimestele• produktide äraviskamine• heitmete töötlus

4

5

Klient peab jääma rahule

Kliendina vŏib esineda:

• kontroll-labori töötaja,

• kolleeg teadus-laboratooriumist

• arst, kes soovib biomeditsiinilist analüüsi

• vŏimud

• kohtusüsteem

• toll

6

Kvaliteedi kontroll

• Kŏik aktsioonid,mis mahuvad analüütilise ülesande korrektse läbiviimise planeerimise alla, on kokkuvŏetavad mŏistega kvaliteedi kontroll

7

Olulised definitsioonid I

• Kvaliteet (Quality) - produkti vŏi teenuse nende omaduste ja joonte kogum, mis tagavad selle toote vŏi teenuse vastavuse kehtestatud nŏuetele. Usaldusväärsus peab olema tagatud.

• Kvaliteedi kindlustamine (Quality Assurance) - kŏik planeeritud ja süstemaatilised tegevused, mis on vajalikud, et piisava usaldusväärsusega tagada, et produkt, protsess vŏi teenus vastab kvaliteedi nŏuetele.

8

Olulised definitsioonid II

• Juhuslik viga - mŏŏtmisvea osa, mis ühe ja sama aine mitmekordsel mŏŏtmisel varieerub etteavamatul viisil.

• Süstemaatiline viga - mŏŏtmisvea osa, mis ühe ja sama aine mitmekordsel mŏŏtmisel jääb konstantseks vŏi varieerub ennustataval viisil.

9

Olulised definitsioonid III

• Kordustäpsus (precision) - sama eksperimentaalse protseduuri mitmekordsel rakendamisel saadud tulemuste läheduse mŏŏt.

• Tŏesus (trueness) - “tŏelise väärtuse” ja mŏŏdetud väärtuse läheduse mŏŏt. Tõesuse kvantitatiivne iseloomustaja on viga (error).

• Täpsus (accuracy) hõlmab nii tõesust kui kordustäpsust. Tŏene väärtus on selline tulemus, mis saadaks kui ainehulk oleks täielikult defineeritud ning kŏik ebatäpsuste allikad oleks analüüsiprotseduuridest kŏrvaldatud.

10

Olulised definitsioonid IV

• Ametlik meetod - seadusega nŏutud vŏi ametliku institutsiooni regulatsiooniga välja antud meetod

• Vŏrdlusmeetod - laboritevahelisi uuringuid kasutavate institutsioonide poolt nende laborite valideerimiseks arendatud meetodid

• Modifitseeritud meetod - vŏrdlus - vŏi standardmeetod, mida on modifitseeritud, et eelnimetatut lihtsustada vŏi kohandada konkreetsete analüüsitingimustega vŏi analüüsitavate objektidega.

11

Olulised definitsioonid V

• Kalibratsioon - operatsioonide kogum, mis spetsifitseeritud tingimustel läbiviimise korral annab sŏltuvuse uuritava aine mingi teadaoleva parameetri (kontsentratsioon) ja instrumendi vŏi mŏŏtmissüsteemi vahel.

• Etalonaine - material või aine mille ühe või mitme omaduse väärtused on piisavalt homogeensed ja hästi väljenduvad, et kasutada seda ainet või materiali meetodi hindamiseks, instrumendi kalibreerimiseks või mingi kindla komponendi määramiseks ainest.

• Sertifitseeritud etalonaine - võrdlusmaterial, mille üks või mitu omadust on tõestatud vastava protseduuri abil ja mille puhul see tõestus on dokumenteeritud. Peab olema võimalik läbi viia kŏigi mŏŏtmiste jälgimist.

• Mŏŏtmise jälgitavus – kogu protsessi aste-astmelise jälgimise vŏimalus

Kalibratsioon IS-ga y = 1.2767x + 0.0181

R2 = 1

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

0 10 20 30 40 50

Analüüsitava aine kontsentratsioon

AA

ja IS

piik

ide

pind

alad

e su

he

12

Analüütiliste andmete kvaliteet I

• Mida klient ŏigupoolest tahab?• Kui suure täpsusega (jaa/ei

vastus; kontsentratsioonide vahemik, konkreetne kontsentratsiooni väärtus)

• Kuidas proov on vŏetud? Kas see ikka esindab kogu proovi? Millistes tingimustes on proov transporditud?

• Kas kŏik kasutatud instrumendid on kalibreeritud? Millal?

• Kas kŏik kasutatud lahused on üle kontrollitud?

13

Analüütiliste andmete kvaliteet II

• Kas kasutatud meetod on valideeritud antud analüüsi tegemiseks? Kas see on majanduslikust seisukohalt kŏige otstarbekam?

• Kas analüüsi läbiviiv isik on piisavalt hoolikas ja kompetentne?• Kas tulemusi on kontrollitud vŏrdlusaine abil? Kuidas veenda

klienti tulemuste usaldusväärsuses temale arusaadaval viisil?• Kas kogu töö käik on kirja pandud selliselt, et seda on vŏimalik

teiste inimeste poolt korrata?• Kas labor kui tervik on usaldusväärne? – Laboritevahelised

uuringud.

14

Statistika osa kvaliteedi saavutamisel ja hindamisel

15

z-i arvutamine I

• z-i väärtust kasutatakse sageli labori taseme hindamiseks. Sisuliselt näitab z kui palju antud labori tulemus hälbib “tŏelisest” väärtusest. z defineeritakse järgmiselt:

• kus xi on analüüdi kontsentratsiooni mŏŏdetud väärtus• A on analüüdi kontsentratsiooni tŏeline väärtus, ja • s on valitud standardhälve.• Institutsioon, kes laborite hindamise läbi viib peab

otsustama/leidma parameetrid A ja s.

s

Axz i

16

z-i arvutamine II

• Kui me tahame oma tulemustes 95% tŏenäosusega kindlad olla, siis peaks z langema vahemikku +2 kuni –2.

• Z väärtusi klassifitseeritakse järgmiselt:

• |z| ≤ 2 rahuldav• 2 ≤ |z| < 3 küsitav• |z| > 3 mitterahuldav

• |z| - z-i absoluutväärtus

17

Tŏelise väärtuse, A, leidmine

• Siin on pŏhimŏtteliselt 3 vŏimalust:• Maatriksile lisatakse huvipakkuvat analüüti

teadaolevas kontsentratsioonis (maatriksis algselt huvipakkuvat analüüti ei sisaldu). Paljudel juhtudel on selline lähenemine piisav.

• Konsensuse keskmise (consensus mean) leidmine kasutades ekspertlaboreid ja parimaid vŏimalikke meetodeid. Usaldusväärne, aga kallis.

• Konsensuse keskmise leidmine, kasutades laboritevaheliste uuringute tulemusi. Kŏige odavam, aga tulemused vŏivad olla ekslikud.

18

Tulemuste keskmise leidmine

• Keskmine väärtus võib iseloomustada kogu populatsiooni – kogu maailma naiste keskmine pikkus.

• Keskmine väärtus võib iseloomustada näiteks paralleelseid eksperimente.

• Keskmise väärtuse leidmiseks liidetakse kokku kõik tulemused ja jagatakse isendite/katsete arvuga.

• Seda kui hästi keskmine väärtus esindab kogu populatsiooni, iseloomustab standardhälve

19

Standardhälve

• n – katsete arv• X – üksikkatse• X (kaetud) –

üksikkatsete keskmine

20

Standardhälbe tähendus I

• Kasulik on esmalt mõista, mis on normaaljaotus.

• Normaaljaotust võib lihtsustatult kirjeldada kui andmete kogumit, kus suurem osa andmetest on üksteisele lähedased ja ainult vähesed kalduvad äärmustesse.

• Näide inimeste pikkustest, toitumisest, keskmisest palgast jne.

21

Standardhälbe tähendus II

• Standardhälve on statistiline näitaja, mis iseloomustab kui tihedalt on mõõdetud tulemused koondunud tulemuste keskmise ümber.

• Kui tulemused on üksteisele lähedased, siis saame me järsu tõusuga jaotuskõvera ning väikese standardhälbe.

• Ja vastupidi

22

Standardhälbe, , hindamine

• Kasutada standardhälvet, mis antud analüüti antud kontsentratsiooni väärtuse juures iseloomustab.

• Arvutada standardhälve kŏigi laboritevahelise uuringu projektist osavŏtnute analüüsiandmetest.

• Visata välja keskmisest tugevasti hälbivad andmed ja arvutada standardhälve.

• Kasutada mitme erineva grupi sama meetodiga teostatud analüüside tulemusi standardhälbe arvutamiseks.

23

Varieerumine (variability)

• Iseloomustab andmete erinevuse määra keskmise suhtes.

• Mõõdetakse kasutades variatsiooni (variance) ja standardhälvet.

• Variatsioon on standardhälbe ruut

24

Variatsiooni arvutamineNäide: võrdleme varieerumist

kahel andmegrupil, millede keskmised on võrdsed.

Andmete grupp 1 : 12, 6, 15, 3, 12, 6, 21, 15, 12, 18

Andmete grupp 2: 12, 10, 12, 14, 13, 12, 11, 14, 12,

10

Keskmine on mõlema grupi puhul 12

25

Korrelatsioonikoefitsient• Korrelatsioonikoefitsient R (või

r) mõõdab kahe muutuja vahelist lähedust.

• Näiteks lähedust (korrelatsiooni) taimede kasvutiheduse ja kõrguse vahel.

• Korrelatsioonikoefitsiendi väärtus saab olla piirides -1 kuni +1-ni.

• Negatiivne väärtus näitab negatiivset ja positiivne väärtus positiivset korrelatsiooni. Nullilähedus näitab korrelatsiooni puudumist.

Olgu taimede kõrgused näiteks 4, 6, 8, 10, 10, 12, 15, 18 cm ja tihedused 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30 ja 35 taime pinnaühiku kohta.

26

Usalduspiirid• Usalduspiirid on arvud, mis näitavad väärtuse statistilist tõenäosust.

Näiteks kui teatud teoliigi keskmise massi (3.2 g) 95 % usalduspiirid on ±0.13 g, siis see tähendab, et 5% tõenäosusega võib leida seda liiki tigusid, millede mass jääks väljapoole neid piire (väiksem kui 3.07 või suurem kui 3.33 g.

• Kui uuritava tunnuse dispersioon ei ole teada (ja nii see tavaliselt on), on kasutatav protseduuri valik Exelis Confidence Level for Mean.

• Usaldusnivooks on vaikimisi 95%. • Usalduspiirid leitakse liites saadud arvu pluss- ja miinusmärgiga

tunnuse aritmeetilisele keskmisele:   ülemine usalduspiir     alumine usalduspiir  

27

Väljakukkujad (outliers)• “Väljakukkuja” on tulemus, mis erineb palju ülejäänud tulemustest.• “Väljakukkujate” esinemise põhjuseid on palju: inimlik viga,

geneetiline kõrvalekalle, tundmatu segav faktor, jne. • Mida teha “väljakukkujaga”? See sõltub erinevuse suurusest ja

põhjusest (kui viimane on teada). Suure erinevuse korral võib “väljakukkuja” mõjutada märkimisväärselt tulemuste keskmist ja iga statistilist analüüsi.

• Mõnikord tehakse “väljakukkuja” esinemise korral andmetele 2 analüüsi ja esitatakse mõlemad protokollis.

28

Proovid

29

PROOVI VÕTMINE

• Proovi vŏtmine on kogu materialist osa eraldamine.

• Eraldatud materiali osa (proov) peab esindama kogu materiali.

• Proovi kogus peab olema analüüsitav (seega mitte liiga suur ega liiga väike).

30

Proovi võtmise tähtsus

• Analüüsi tulemus vŏib sŏltuda kasutatud meetodist, aga see sŏltub alati sellest kuidas proov on vŏetud.

• Tavaliselt on proovi vŏtmine väljaspool keemik-analüütiku kontrolli.

• Tuleb uurida kuidas proov on vŏetud ja hinnata selle operatsiooni panust üldisesse katsetulemuse määramatusse.

• Proovi valesti vŏtmine vŏib pŏhjustada halva kauba vastuvŏtmise ja hea kauba tagasilükkamise.

31

Proov võib olla

• tahke• vedel• gaasiline

või

• homogeenne • heterogeenne

või

• representatiivne• selektiivne• juhuslik

32

Representatiivne proov• Peab esindama kogu emamateriali. Siin tuleb

täiendavalt vŏtta arvesse, kas proov on:• Homogeenne (taimeŏli) • Heterogeenne (müsli)• Staatiline (omadused ei muutu ajas – tünnis

olev ŏli)• Dünaamiline (omadused muutuvad ajas –

valmimisprotsessis olevad puuviljad)

33

Selektiivne proov

• Tegemist on olukorraga, kus tahetakse lokaliseerida mingi saastusallikas, vŏi riknenud portsion muidu hea kauba hulgas.

• Maavarade “soone” otsimine

34

Juhuslik proov

• Siin on tegemist väga suurte materialikogustega. Et saada kogu materiali ŏiglaselt hinnata valitakse proov juhuslikult.

• N: müügilolevas jahus niiskuseprotsendi leidmine.

35

Proovi vŏtmise konkreetne plaan

• paljude ainete puhul eksisteerivad ametlikud regulatsioonid

• Alati peab küsima: “Mille jaoks neid tulemusi kasutatakse?” Kas esitatud nŏue käib iga üksiku toote kohta vŏi toodete keskmise kohta, kas analüüsides apelsini peab koore ja seemned arvesse vŏtma vŏi mitte, jne.

36

Proovi kvaliteet

• proovi teekond laborisse: kui kaua, mis tingimustes (temperatuur, niiskus), millistes konteinerites, jne.

• Samuti on vaja teada proovi enda omadusi: tundlikkus valguse suhtes, lenduvus, termiline stabiilsus, keemiline reaktiivsus, jne.

37

Proovide konteinerid

• Klaasist konteinerid ei sobi proovide puhul, milles soovitakse mŏŏta anorgaaniliste ioonide väikeseid kontsentratsioone. Polüetüleenist konteinerid (üldiselt sobilikud enamuste tahkete ja vedelate proovide puhul) ei sobi süsivesikute transpordiks.

38

Homogeensuse hindamine

• vŏetakse mitu erineva suurusega proovi ja tehakse iga proovi puhul 2 paralleelkatset ning mŏŏdetakse paralleelkatsete erinevust.

• Kui proovi puhul on eeldada kihistumist vŏi väljasadenemist tuleb enne analüüsi proov homogeniseerida. Siinjuures tuleb otsustada kas homogeniseerida tuleks kogu proov vŏi osa sellest.

39

Mida analüüsida?

• N: Milliste konservide analüüsil tuleks homogeniseerida kogu konservi sisu?

• Tuunikala soolvees• Virsikulŏigud siirupis• Maasikad omas mahlas

40

Kui palju on vaja teha analüüse?

• Analüüside hulk sŏltub soovitud täpsusest:• n = (t2*s2)/E2

• n – katsete arv • t – student’i t (tabelist)• s – mŏŏtmisviga (määramatus)• E – soovitav standardhälve• t väärtus sŏltub tŏenäosusest. 95% tŏenäosuse juures

on t ligikaudu 2. Oletades, et mŏŏtmise määramatus on siin 0.2 ja soovitud standardhälve samuti, saame leida, et n=4. Oletades, et soovime tulemust, mille standardhälve oleks ainult 0.1 peaksime tegema juba 16 katset.

41

MEETODI VALIMINE I

• Eesmärk: mida on vaja määrata.• Sobiva metoodika leidmine. Meetod peaks

võimaldama määrata huvipakkuvat objekti: Võimalikult usaldusväärselt (piisava valideeritusega) Piisavalt madalas (või kõrges) kontsentratsioonis Lineaarses määramispiirkonnas

42

MEETODI VALIMINE II

Piisavalt tõeselt ja korrektselt (vähe hajuvalt) Võimalikult lihtsalt ja robustselt (olema vähe mõjustatav

välisfaktoritest Võimalikult odavalt Ohutult Spetsiifiliselt Kiirelt

43

Mittetõeste tulemuste põhjused

44

Inimlikud ebatäpsusedUSAs sureb igal aastal 44000 patsienti inimeste põhjustatud vigade

tõttu.

• Ebakompetentsus. • Vead arvutamisel. • Mŏŏtkolbide segiajamine. • Vead kaalumisel. • Valed sildid reaktiivianumatel.• Vale proovi töötlemise metoodika (Kokkuaurutamisel tekkinud

kaod analüüdi lenduvuse tŏttu. Analüüdi adsorptsioon nŏude seintele. Analüüdi kaod ekstraheerimisel. Jne.)

• Mittesobiva meetodi kasutamine.• Tunnustatud meetodi modifitseerimine ilma selle

modifitseerimise mŏjusid kontrollimata.

45

Analüüsivahenditest ja keskkonnast tingitud ebatäpsused

• Proovide ebapiisav puhtus.• Proovide saastumine. • Maatriksi komponentide segav mŏju. • Ebatäpsed instrumendid ja kasutatud anumad

(kalibreerimata)• Välisfaktorid

46

Proovi võtmisest ja transpordist tingitud vead

• Kaod/analüütide lagunemine

• Temperatuuri mŏju.• Oksüdeerumine. • Lendumine. • Analüüdi

adsorptsioon nŏude seintele.

47

Vigade hindamine I

• Määramisprotseduuri “vea” matemaatiline vaste on standardhälbe ruut, ehk variatsioon.

• Kogu määramisprotseduuri variatsioon on üksikute prooviga

sooritatavate operatsioonide variatsioonide summa

• kus sümbolitel on alljärgnevad tähendused:

- kogu määramisprotseduuri variatsioon;

- proovi võtmisest tingitud variatsioon;

- proovi töötlemisest tingitud variatsioon;

- proovi mõõtmisprotseduurist tingitud variatsioon

s s s stot samp prep instr2 2 2 2

stot2

ssamp2

sprep2

sinstr2

48

Vigade hindamine II• Kõigepealt määratakse instrumendist tulenev mõõtemääramatus

– kasutatakse usaldusväärseid standardlahuseid (ideaaljuhul strandardhälbega) kus inimfaktori osa on minimaalne

– sooritatakse soovitud kogus paralleelkatseid ning leitakse paralleelkatsete standardhälve.

– arvutatakse mõõtemääramatus • Järgmiseks leitakse inimfaktorist põhjustatud mõõtemääramatus

– proov homogeniseeritakse – jagatakse osaproovideks (et elimineerida proovi võtmisest tingitud

mõõtemääramatus)– saadud osaproovidega viiakse läbi proovi ettevalmistuse kõik etapid

ning määratakse neis huvipakkuv aine– kõigi osaproovide analüüsitulemuste jaoks arvutatakse standardhälve ja

variatsioon. – saadud variatsioonist lahutatakse instrumendist tingitud

mõõtemääramatus ning saadakse inimfaktorist tingitud mõõtemääramatus

• Proovi võtmisest tingitud mõõtemääramatus leitakse kui summaarsest mõõtemääramatusest lahutatakse instrumendist ja inimfaktorist tingitud mõõtemääramatused.

49

Meetodi valideerimine

50

Analüütiliste meetodite valideerimine I

• Kuidas teha kindlaks, et meetod sobib antud proovi usaldusväärseks analüüsiks? (Valideeritud meetodit antud juhul ei eksisteeri.)

• Kuidas kontrollida, et inimene, kelle hoolde

analüüsi läbiviimine on usaldatud, teeb oma tööd korralikult?

• Kuidas hinnata kui hästi/usaldusväärselt antud analüüs on teostatud?

51

Analüütiliste meetodite valideerimine II

• Meetodi valik algab meetodi otsimisega kirjandusest.

• Juba standardiseeritud meetodite valideerimiseks kontrollitakse meetodi tundlikkust, tõesust, täpsust ja töökindlust antud tingimustes.

• Meetodiga, mis on välja töötatud antud analüütiku laboris, tuleb jagada kogu analüüsiprotsess individuaalseteks etappideks.

• Iga etappi kontrollitakse võrreldes saadud tulemusi standardiseeritud protsesside vastavate tulemustega.

• Leitakse ja minimiseeritakse vigade allikad ning hinnatakse igast allikast tuleneva vea osakaalu summaarses veas.

52

Viimase etapi valideerimine

• Analüüsi “viimase etapi” all mõeldakse seda protseduuri, mille käigus huvipakkuva aine kontsentratsiooni või olemasolu konkreetses proovis mõõdetakse.

• Sellise analüüsi teostamiseks koostatakse kõigepealt kalibreerimisgraafik.

• Seejärel sooritatakse huvipakkuva aine määramine proovis.

• Prooviga tehakse paralleelkatseid analüüsi täpsuse määramiseks ning sertifitseeritud standardiga analüüsitulemuste tõesuse kontrolliks.

• Kui vaja, siis leitakse kalibreerimisgraafiku alusel lineaarne määramispiirkond ja meetodi detekteerimispiirid.

53

Meetodi sobivuse hindamine I

• Analüüsi kordamine. 1. Algusest peale – proovi

vŏetakse mitu korda. 2. Enamasti tähendab see

osaproovide mitmekordset vŏtmist.

• Saagise protsendi leidmine. Selleks lisatakse standardaine maatriksile.

– Arvesse tuleb vŏtta maatriksi ja analüüdi vŏimalikke vastasmŏjusid.

– Kui detekteerimispiir ei ole probleemiks, siis ei ole ka väike saagise protsent probleem – oluline on reprodutseeritavus.

54

Meetodi sobivuse hindamine II• Tühikatse läbiviimine – puhta maatriksi analüüs.

– Reagentide ja laborinŏude puhtuse kontrollimiseks– Muude saastusallikate puudumise kontrollimiseks. – Maatriksis leiduvate segavate komponentide leidmiseks (millede

keemilised ja füüsikalised omadused on väga sarnased analüüsitavale komponendile).

• Sisestandardi kasutamine• Analüüsi läbiviimine alternatiivse meetodiga (lisaks

valideeritavale meetodile).

55

Meetodi sobivuse hindamine III

• Alternatiivse detekteerimissüsteemi kasutamine.

• Sertifitseeritud vŏrdlusmateriali kasutamine (sageli ei ole täpselt sobivat vŏrdlusmateriali – siis valitakse kŏige lähedasem).

• Laboritevahelised uuringud (N: variatsioonikoefitsiendi leidmine)

• Liiga suur variatsioonikoefitsient annab märku kusagil tehtud veast.

56

Pimekatse

• Analüüsitakse proove, – millede koostis on teada proovide andjale, – aga mille kohta analüüsi läbiviijal puudub info.

• Annab infot analüüsi ja selle läbiviija usaldusväärsuse kohta.

• Tõstab analüüsi hinda

57

Sertifitseeritud võrdlusainete analüüs

• Huvipakkuva aine määramine sellisest proovist, kus – huvipakkuva aine kontsentratsioon

on eelnevalt usaldusväärsete meetoditega kindlaks määratud

– ning usaldusväärse asutuse poolt dokumenteeritud.

• Kuna aine kontsentratsioon on teada, annab sellise võrdlusaine analüüs laborile võimaluse hinnata oma kasutatava meetodi usaldusväärsust.

58

Päevasisesed ja päevadevahelised

paralleelkatsed • Korduskatsed standardaine või prooviga

• Annavad infot

– analüüside täpsuse; – analüütilise süsteemi korrasoleku; – süsteemi universaalsuse;– ning ajas püsivuse kohta

59

Jälgitavus

• Kogu protsessi aste-astmelt jälgimist nimetatakse jälgitavuseks.• Kõik analüütilise protseduuri etapid on läbi viidud ja registreeritud

viisil, et kogu oluline informatsioon on registreeritud ja valeinfot ei ole sisse toodud.

• Iga etapi tulemus peab olema kontrollitud sobiva standardiga.• Jälgitavus võimaldab hiljem leida vea allika.

60

Laborivarustus ja -keskkond

61

LABORIVARUSTUSE JA –KESKKONNA VALIMINE

• Valides laboriruumi ning paigutades oma kohale instrumente tuleb arvesse võtta väliseid faktoreid, mis mŏjutavad analüüsitulemusi: – vibratsioon, – mustus, – päikesevalgus, – elektri- ja magnetväljad, – müra, – ruumitemperatuur, – niiskus.

• Kui labor paikneb valesti või on sisustatud valesti, võib see põhjustada ebatäpseid mõõtmistulemusi.

62

Laborivarustus • Klaasnõud, plastiknõud, fiksaatorid, mõõtevahendid, jne.• Varustusevalik sŏltub vŏimalustest ja vajadustest. • Olulised parameetrid on

– sobivus eesmärgiks, – suurus, – puhtus, – hind, jne.

• Kasutatud töövahendid on vaja väga hoolikalt puhastada, et elimineerida kŏikvŏimalikke saastuse allikaid. Valesti puhastamine vŏib pŏhjustada halvemaid tagajärgi kui puhastamata jätmine.

63

Kemikaalid

• Mida puhtam seda kallim. • Millised lisandid segavad?

N: heksaani aromaatsed lisandid ei sega – mittepolaarsete ühendite ekstraheerimiseks proovist

Segavad– heksaani kasutamisel solvendina UV-spektroskoopias

• Oluline ei ole mitte ainult summaarne solvendi “puhtus”

64

Kemikaalide kasutamine

• Kemikaalide purkide peal peab alati olema silt: – mis aine, – kui puhas, – millised lisandid, – milliselt firmalt, – millal saadud.

• Kompaniidelt ostetud reaktiividel on vajalik info alati sildil.

• Isetehtud lahuste kolbide peal peab olema kirjutatud – lahuse koostis, – kontsentratsioon, – pH (kui oluline), – millal lahus on valmistatud ja – kes on valmistaja.

• Reagente ei tohi vŏtta spaatliga otse reagendipurgist ega kontsentreeritud lahuseid pipeteerida n.ö. alglahuse anumast. Kasutamisest üle jäänud reaktiive ei tohi tagasi panna (valada).

• Saastumise seisukohalt tuleb otsida ka proovi jaoks sobivat konteinerit/pakendit.

65

Standardained• Kalibreerimiseks kasutatavaid aineid ja kalibreerimislahuseid tuleb hoida kinnistes

ruumides • Ligipääs peaks olema kontrollitud. • Valmistamine ja laialijagamine – kogemustega vastutav isik.• Kergesti lenduvad ained peavad olema tihedalt suletud nõudes (n. kork on kaetud

parafiini kilega või kinnises ampullis). • Kaitse valguse (tumedad klaasnõud) ja kõrgemate temperatuuride eest

(külmutuskapp, sügavkülmik). • Standardlahuseid peaks mõõtma/kaaluma enne ja pärast järgneva koguse

eraldamist, et teha kindlaks lahusti aurustumise tõttu tekkivad kaod ja kontsentratsioonimuutused.

• Standardlahuseid peaks regulaarselt uutega asendama, asendamise sagedus sõltub koostisosade stabiilsusest.

• Kalibreerimisel tekkivad vead võivad põhjustada erinevate laborite vahel mitme suurusjärgu võrra erinevusi.

66

Seadmete korrashoid ja jääkide käitlemine

• Jääkide äraviskamine on äärmiselt tähtis punkt labori taseme ja kvaliteedi näitajate hulgas.

• Jäätmete äraviskamine või kahjutuks tegemine peab toimuma rangelt keskkonnakaitse regulatsioonidele vastavalt.

• Reeglina kogutakse kahjulikud jäätmed (orgaanilised lahustid, mürgiseid või sööbivaid aineid sisaldavad lahused, jne.) vastavatesse konteineritesse, mida konteineri täitumise korral viiakse jäätmetöötluspunkti.

• Mingil juhul ei tohi selliseid lahuseid valada valamusse.

67

Kvaliteedikontroll

68

Pane kirja, mis teed ja tee nagu kirja on pandud

• Kvaliteedikontrolli ja hindamise üks põhinõudeid on, et kõik operatsioonid, instrumendid ja kemikaalid peavad olema dokumenteeritud.

• Iga instrumendi juures (eriti seadmete puhul, mis on üldiseks tarvitamiseks nagu kaalud ja pH-meetrid) peab olema vihik kuhu kirjutatakse, kes seda viimasena kasutas, millal seda viimati kalibreeriti, jne.

• Olemasolevate kemikaalide kohta peab olema nimekiri ning nagu juba eelpool märgitud kõik olulised andmed nende sisu ja säilivuse kohta.

• Igal eksperimentidega tegeleval inimesel peab olema oma laboripäevik (päevaraamat), kuhu ta kirjutab kõik läbiviidud operatsioonid sedavõrd detailselt, et teisel inimesel oleks võimalik tema märkmete järgi operatsiooni korrata.

69

Kontrollkaardid I

• Tehakse laborites, kus analüüse on palju ning määratavad kontsentratsioonid vms. jäävad teatud vahemikku.

• Valideeritud meetodit kontrollitakse teatud ajavahemike tagant kasutades kontroll-materjale ning saadud tulemused pannakse graafikule.

• Graafikute X-teljel on tavaliselt mõõtmisseeria number, Y-teljel võib olla uuritava aine kontsentratsiooni väärtus koos nn. “hoiatus-“ ja “alarmpiiridega” või näiteks 2 järjestikuse paralleelkatse erinevus.

• Meetodi valideerimise juures tuleb koostada ja kasutada R(ulatuse) ja X(keskmise) kaarte ja nende kaartite alusel arvutada mõõtemääramatus

70

Kontrollkaardid II• “Hoiatuspiirid (või häirepiirid)” : meetodit võib edasi kasutada kuid valvsust

tuleb suurendada.• Kui tulemuse kõikumine on korduvalt (n. 10 korda) samas suunas (keskväärtuse

suhtes) on see selge märk süsteemis olevast süstemaatilise vea allikast. • “Tööpiirid (või kontrollpiirid)”: protseduuri tuleb korrata, kui tulemus väljub ikka

alampiiridest tuleb otsida vea allikat.• Hoiatuspiirideks võib näiteks olla kahekordne standardhälve, tööpiirideks

kolmekordne standardhälve.• Kontrollgraafikud aitavad detekteerida kõik “uued” vigade allikad ning hoiatada

analüütikuid abinõude õigeaegseks tarvitusele võtmiseks. • Hea moodus valideeritud meetod kontrolli all hoidmiseks ja usaldusväärsete ning

täpsete tulemuste tagamiseks.

71

R-kontrollkaart

• Jälgitakse paralleelmääramiste vahet (üks paralleelanalüüs prooviseeria kohta).

• R-kontrollkaarti kasutatakse kui me tahame määrata kindlaks kasutatava mõõtesüsteemi mingit kindlat parameetrit või üldist korrasolekut.

– Kõigepealt leitakse korduvate katsete teel (vähemalt 10 paralleelkatset) soovitava parameetri väärtus (mõõdetud paralleelkatsete keskmine).

– See väärtus moodustabki R-kontrollkaardi n.ö. keskjoone. X-teljele tuleb katsepäeva või -seeria number, Y-teljele hälbed keskjoonest.

– Seejärel tehakse sama prooviga iga päev üks mõõtmine, mis kantakse kontrollkaardile.

• Paralleelmääramised annavad ettekujutuse keskmisest kõrvalekaldumise kordumisest ehk proovide seeriasiseste tulemuste hajuvusest.

• R-kaarti leotakse rahuldavaks kui keskjoonest kõrvalekallete keskväärtus on alla 5 % ja ükski väärtus ei paikne väljaspool tööpiire.

72

R-kontrollkaardi arvutused• Graafikule märgitakse,• Vahede keskväärtus (X)• Häirepiir (hp)• hp=2*SV (tavaliselt SD)• Tööpiir (tp)• ap=3*SV (tavaliselt SD)• Arvutatakse, • Standardhälve (SV) (tavaliselt SD)•

kus D on nullproovide paralleelmääramiste vahe ja• m on paralleelseeriate arv (erinevatel päevadel)• Avastamispiir (LD) • Määramispiir (LQ)

2

2m

DSV

SDXLD *3

SDXLQ *10

73

X-kontrollkaart • X–kaart näitab tulemuste kokkulangevust laboris valmistatud

standardlahuse ja referents-standardlahuse vahel.• Võrreldakse nende vahet. • Vahe kindlakstegemiseks tehakse ühest proovist mitu kordusanalüüsi

(3-10) – sama seadmega, – samal päeval – sarnastes tingimustes.

• Kokkulangevus on kokkulepitud tingimustes saadud katseseeria tulemuste vaheline lähedus.

• Väljendatakse SD-na või suhtelise SD-na.

74

X-kontrollkaardi arvutused

• Graafikul märgitakse:• Proovide aritmeetiline keskmine (X)• Häirepiir (al. hp; ül. hp)

hp = X ± 2 * SD•• Alarmpiir (al. ap; ül.ap)

ap = X ± 3 * SD• Arvutatakse:• Standardhälve (SD)• Suhteline viga (RSD)•

X

SDRSD

100

75

MŎŎTMISTE LÄBIVIIMINE JA TULEMUSTE ESITAMINE

76

Ettevalmistused analüüsiks I

• Kui sobiv ja vajaliku tasemel valideeritud meetod on valitud ja proovid on olemas, siis enne analüüsi alustamist peab:

• varustama end meetodi täpse kirjeldusega,

• viima ennast meetodiga detailselt kurssi,• kontrollima, et kŏik vajaminevad

instrumendid on vabad, heas töökorras, puhtad ja kalibreeritud,

• tegema tööplaani (mis järjekorras teha erinevaid operatsioone; kas analüüs peab olema järjest tehtud; kui analüüs jääb pooleli, siis millises etapis, kui palju proove saab korraga analüüsida jne.),

77

Ettevalmistused analüüsiks II• tegema kindlaks, kas mŏni analüüsi etapp näeb ette tööd tervistkahjustavate

solventidega vŏi on mingil muul viisil ohtlik,• varuma piisavalt vaba ja puhast pinda,• varustama end kummikinnaste, kaitseprillide, jms. kui analüüsi läbiviimise

ohutus seda nŏuab,• varustama end vajaminevate klaasnŏudega, kontrollima nende puhtust,

vastavust näitajatele, jne,• kontrollima reagente, standardeid ja vŏrdlusmateriale (kas on olemas, kas on

vajaliku puhtusastmega)• planeerida jääkide äraviskamine,• planeerida aparatuuri ja muude töövahendite puhastamine.

78

Analüüsi ajal tuleb …• panna kirja kŏik detailid proovi kohta, • kontrollida, et proovi anumad oleksid kogu analüüsi vältel sobivalt

sildistatud,• kui mingit töövahendit (N: spaatlit, pipetti vms.) kasutatakse erinevate

proovide puhul, tuleb see vahepeal hoolikalt puhastada,• enne proovide analüüsi tuleks läbi viia kalibratsioon standarditega (et

kontrollida aparatuuri, proovi ettevalmistamise kvaliteeti), seejärel kalibratsiooni kontroll kontroll-proovidega ning lŏpuks analüüs,

• järgida meetodit täpselt,• mitte kiirustada,• registreerida kŏik vaatlused, tähelepanekud, ebaharilikud meetodi

detailid, jne.

79

Peale analüüsi

• arvuta tulemus, pööra tähelepanu ilmsetele kŏrvalekalletele (positiivne tulemus negatiivse asemel, jne.),

• kontrolli arvutusi (parem lase seda teha kellelgi teisel),

• proove ei tohiks enne ära visata kui tulemused on rahuldavalt vormistatud,

• puhasta ja korista enda järelt

80

DOKUMENTEERIMINE• Oluline tulemuste (ja ka labori) kontrollimise seisukohalt, tŏestamiseks, info

vahetamiseks, jne. • Kogu dokumentatsioon tuleks säilitada. • Et vähendada üleskirjutuste subjektiivsust on praktiline luua eelnevalt

vormid. • Mŏnikord on tark lasta üleskirjutused teha ainult selleks treenitud inimestel. • Üks inimene laboris peaks vastutama kŏigi raportite, kirjelduste ja

dokumentatsiooni eest.• Dokumendi puhul peab olema kergesti identifitseeritav, millega on tegemist,

kes on selle dokumendi koostanud, kas see on veel kehtiv, jne.• Dokumendi igal lehel peaks olema toodud selle dokumendi pealkiri,

versiooni number, lehekülje number ja lehekülgede koguarv, kuupäev. Esilehel peaks olema tingimused kopeerimise piirangute suhtes (kui viimased eksisteerivad).

• Dokumendi koopiate arv peaks olema piiratud ja teada – oluline meetodi modifitseerimise puhul.

• Dokumentide muutmist vŏi eemaldamist peaksid läbi viima ainult selleks volitatud isikud.

81

Akrediteerimine

82

Akrediteerimine

• Protseduur, millega autoriteetne organ annab ametliku tunnustuse , et organ või isik on kompetentne läbi viima määratletud ülesandeid

83

• Akrediteerimine – on tehnilise pädevuse demonstreerimine – baseerub harmoneeritud standarditele– usalduse loomiseks– kasutatakse vabatahtlikus alusel

• Tulemused esitatakse – protokollides (aruannetes) ja tunnistustes

• Akrediteerimine toimub vastavalt ISO/IEC 17025-2000 esitatud nõuetele (Eestis EN-ISO 17025)

84

Akrediteerimise käik

• Eesti Vabariigis on akrediteerimisorganiks Eesti akrediteerimiskeskus, kes on koostanud vastavad nõuded ja kellele esitatakse vajalik avaldus labori akrediteerimiseks.

• Katse ja kalibreerimislaboritele esitatakse üldnõuded, kus tuleb näidata –kasutusala, normatiivid ,terminid ja määratlused, juhtimisnõuded, tehnilised nõuded

85

Kvaliteedikäsiraamat

• Labori akrediteerimise põhialuseks on kvaliteedikäsiraamat

Kvaliteedisüsteem peab olema dokumenteeritud

– kvaliteedikäsiraamatus

– kaasnevates kvaliteediprotseduurides

86

Kvaliteedikäsiraamatu sisu I

1. organisatsioon (erapooletu, sõltumatu) 2. vastutus ja struktuur3. kvaliteedisüsteem4. dokumentatsiooni kontrollimine5. tellimuste ja lepingute ülevaatus 6. töökeskkond7. katse ja kalibreerimismeetodid seadmed8. jälgitavus ja kalibreerimine9. proovivõtmine10. katseobjekti käsitlemine

87

Kvaliteedikäsiraamatu sisu II

11. alltöövõtt12. ostetavad teenused ja varustus 13. kliendiga suhtlemine14. kaebuste käsitlemine15. mittevastava töö kontroll16. korrigeerivad meetmed17. kvaliteediaudit18. kvaliteedisüsteemi ülevaatus19. personal20. tulemuste kvaliteedi kinnitamine 21. aruanded ja tunnistused