Abschnitt 5.6 - 5.6 Messunsicherheit
Die erweiterte Messunsicherheit wurde unter Abschätzung aller relevanten Einflussgrößen ("bottom-up"-Verfahren) ermittelt. Die Ergebnisunsicherheit setzt sich im Wesentlichen zusammen aus den Unsicherheitsbeiträgen der
Probenahme uPN und der analytischen Bearbeitung (Aufarbeitungsvolumen uV, Verdünnung der Probelösung uF, Wiederfindung und Lagerverluste uWf, konzentrationsabhängige Einflüsse der Messwerte uMesswert bedingt durch Streuung der Kalibrierfunktion, Unsicherheit der Kalibrierlösung und die laborinterne Reproduzierbarkeit).
Die Kombination aller Unsicherheitsbeiträge führt zu den konzentrationsabhängigen kombinierten Messunsicherheiten ukomb. Durch Multiplikation mit einem Wahrscheinlichkeitsfaktor (k = 2 für 95 % Sicherheit) erhält man die entsprechenden erweiterten Messunsicherheiten, die die konzentrationsabhängigen Messunsicherheiten des Gesamtverfahrens darstellen.
Für die Abschätzung der von der Probenahme abhängenden Messunsicherheitskomponenten lassen sich nach Anhang C der ISO 21832 [2] für die Probenahme alveolengängiger Stäube folgende Anteile zu Grunde legen:
Kalibrierung des Prüfsystems: | 1 % |
---|---|
Abschätzung der gesammelten Konzentration: | 1 % |
systematische Abweichung von der Probenahmekonvention: | 8 % |
Abweichung vom Nenndurchfluss des Zyklons: | 3 % |
individuelle Variabilität des Probenahmegeräts: | 7 % |
Es resultiert eine kombinierte Unsicherheit des Probenahmesystems von 11,1 %.
Unter Berücksichtigung einer Probenahmezeit von 120 Minuten ergibt sich eine Gesamtmessunsicherheit für die Probenahme alveolengängiger Stäube uPN von 11,7 %.
In Tabelle 7 sind die einzelnen Unsicherheitsbeiträge zusammengestellt und die sich daraus ermittelten kombinierten Messunsicherheiten.
Tabelle 7
Unsicherheitsbeiträge in % für eine Cadmiumbestimmung in der alveolengängigen Fraktion
uPN | uV | uF | uWF | uMesswert | ukomb | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
C1 (1 µg Cd/l) | C2 (2,5 µg Cd/l) | C1 | C2 | ||||
11,7 | 0,1 | 0,75 | 2,1 | 6,1 | 5,9 | 13,4 | 13,2 |
In Tabelle 8 sind die konzentrationsabhängigen erweiterten Messunsicherheiten uerw mit den dazugehörigen Cadmiumkonzentrationen der Probelösung und den entsprechenden Cadmiumkonzentrationen in der Luft bei einem Probeluftvolumen von 1,2 m3 mit und ohne Verdünnung dargestellt. Die Messunsicherheiten wurden nur für den mittleren bis hohen Kalibrierbereich betrachtet, da bei höheren Cadmiumkonzentrationen in der Luft die Proben in diesen kalibrierten Bereich verdünnt werden.
Tabelle 8
Erweiterte konzentrationsabhängige Messunsicherheiten
C1 | C2 | |
---|---|---|
Erweiterte Messunsicherheit [%] | 27 | 26 |
Cadmiumkonzentration der Probelösung [µg/l] | 1 | 2,5 |
Cadmiumkonzentration in der Luft [µg/m3] | 0,021 | 0,052 |
Cadmiumkonzentration in der Luft mit Verdünnung der Proben um Faktor 10 [µg/m3] | 0,52 |
Für die Berechnung der erweiterten Messunsicherheit für die Cadmiumbestimmung in der einatembaren Fraktion wurde die Abschätzung der Messunsicherheitskomponente für die Probenahme nach Anhang C der ISO 21832 [2] folgende Größen berücksichtigt:
Kalibrierung des Prüfsystems: | 0,5 % |
---|---|
Abschätzung der gesammelten Konzentration: | 4 % |
systematische Abweichung von der Probenahmekonvention: | 7,5 % |
Es resultiert eine kombinierte Unsicherheit des Probenahmesystems von 8,5 %.
Bei der Berechnung der kombinierten Messunsicherheit wurden die Ergebnisse der Wiederfindung mit der hohen Dotiermenge berücksichtigt. Die daraus resultierenden konzentrationsabhängigen erweiterten Messunsicherheiten uerw sind mit den dazugehörigen Cadmiumkonzentrationen der Probelösung und den entsprechenden Cadmiumkonzentrationen in der Luft bei einem Probeluftvolumen von 0,42 m3 mit und ohne Verdünnung in Tabelle 9 dargestellt.
Tabelle 9
Erweiterte konzentrationsabhängige Messunsicherheiten für eine Cadmiumbestimmung in der einatembaren Fraktion
C1 | C2 | |
---|---|---|
Erweiterte Messunsicherheit [%] | 27 | 26 |
Cadmiumkonzentration der Probelösung [µg/l] | 1 | 2,5 |
Cadmiumkonzentration in der Luft [µg/m3] | 0,06 | 0,15 |
Cadmiumkonzentration in der Luft mit Verdünnung der Proben um Faktor 20 [µg/m3] | 1,2 | 3,0 |