1、 DEUTSCHE NORMSeptember 2011DIN 38402-1 ICS 13.060.50 Ersatz fr DIN 38402-1:1987-03 Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung Allgemeine Angaben (Gruppe A) Teil 1: Angabe von Analysenergebnissen (A 1) German standard methods for the examination of water, waste water a
2、nd sludge General information (group A) Part 1: Recording of analysis results (A 1) Mthodes normalises allemandes pour lanalyse des eaux, des eaux rsiduaires et des boues Information gnrales (groupe A) Partie 1: Expression des rsultats danalyse (A 1) Gesamtumfang 18 SeitenNormenausschuss Wasserwesen
3、 (NAW) im DIN DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. .Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mitGenehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. , Berlin gestattet. Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Preisgruppe 11 www.din.de www.beuth.de !$sKi“1804070
4、Da DIN 38402-1:2011-09 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen. 4 3 Begriffe 4 4 Angabe von Analysenergebnissen bei quantitativen Prfungen 6 4.1 Allgemeines. 6 4.2 Quantitative Angaben. 6 4.2.1 Allgemeines. 6 4.2.2 Angabe zur Spezifikation der Messgre 7 4.2.3 Angabe v
5、on Zahlenwert und Einheit der Messgre 7 4.2.4 Angabe der Messunsicherheit und Stellensignifikanz . 8 4.3 Angabe von Analysenergebnissen in Analysenberichten . 9 4.4 Angabe von Analysenergebnissen nahe der Bestimmungsgrenze 9 5 Angabe von Analysenergebnissen bei halbquantitativen und qualitativen Prf
6、ungen 11 6 Ionenbilanzierung . 11 Anhang A (informativ) Beispiele fr das Rechnen mit Werten kleiner als die Bestimmungsgrenze 12 Anhang B (informativ) Beispiel fr hohe Unsicherheitsbeitrge fr Werte kleiner als die Bestimmungsgrenze 15 Anhang C (informativ) Erluterungen 16 Literaturhinweise . 17 Tabe
7、llen Tabelle 1 Muster fr die vollstndige Angabe eines Analysenergebnisses . 7 Tabelle 2 Beispiel fr die Angabe von Analysenergebnissen mit Messgre, Zahlenwert der Messgre und Einheit 7 Tabelle 3 Beispiel fr die Verflschung der Przision bei der Umrechnung der Einheit, wenn die Null als signifikante S
8、telle nicht bercksichtigt wird. 8 Tabelle 4 Modifizierte Angabe von Analysenergebnissen nahe der Bestimmungsgrenze. 10 Tabelle A.1 Beispiel fr die mglichen Summenbildungen mit Gehalten kleiner als die Bestimmungsgrenze (mit NG = 1 ng/l; EG = 2 ng/l; BG = 3 ng/l) 14 Tabelle A.2 Beispiel fr die mglich
9、en Summenbildungen bei nicht nachgewiesenen Analyten ( NG; mit NG = 1 ng/l; EG = 2 ng/l; BG = 3 ng/l) . 14 Tabelle B.1 Beispiel fr die Unsicherheitsbeitrge fr Werte BG . 15 2 DIN 38402-1:2011-09 Vorwort Dieses Dokument wurde vom NA 119-01-03-01-04 AK Chemometrie“ des NA 119-01-03 AA Wasserunter-such
10、ung“ im Normenausschuss Wasserwesen (NAW) erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Diese Norm wurde gemeinsam mit der Wasserche
11、mischen Gesellschaft eine Fachgruppe in der Gesellschaft Deutscher Chemiker aufgestellt (siehe Anhang C). Es ist erforderlich, bei den Untersuchungen nach dieser Norm Fachleute oder Facheinrichtungen einzuschalten und bestehende Sicherheitsvorschriften zu beachten. Bei Anwendung der Norm ist im Einz
12、elfall je nach Aufgabenstellung zu prfen, ob und inwieweit die Festlegung zustzlicher Randbedingungen erforderlich ist. Zu DIN 38402 Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung Allgemeine Angaben (Gruppe A)“ gehren weitere Teile. Eine bersicht der Gruppen A bis T der De
13、utschen Einheitsverfahren“ enthlt Anhang C. nderungen Gegenber DIN 38402-1:1987-03 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) die Norm wurde fachlich und redaktionell vollstndig berarbeitet; b) Formularbeispiele im Anhang A, die fr eine Auswahl von Wasserarten die Angabe von Analysenergebnissen enthi
14、elt, sind nicht mehr enthalten; c) Beispiele fr das Rechnen mit Werten kleiner als die Bestimmungsgrenze (Anhang A) sowie das Beispiel fr hohe Unsicherheitsbeitrge fr Werte kleiner als die Bestimmungsgrenze (Anhang B) wurden neu aufgenommen. Frhere Ausgaben DIN 38402-1: 1987-03 3 DIN 38402-1:2011-09
15、 1 Anwendungsbereich Diese Norm ist auf Analysenverfahren der Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung anwendbar. Sie gibt allgemeine Hinweise fr die korrekte und einheitliche Angabe der Gren und Einheiten von Analysenergebnissen unter Bercksichtigung der Messunsicherheit. ANMERKUNG Analysenverfah
16、ren werden in der Normung auch als Prfverfahren bezeichnet. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in
17、Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN EN ISO/IEC 17025, Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prf- und Kalibrierlaboratorien 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Massenkonzentration ioder (i) Quotient aus der Masse des Stof
18、fs i und dem Volumen der Mischung ANMERKUNG 1 In Anlehnung an DIN 1310:1984-02 und DIN 5485:1986-08, wobei das frher dafr verwendete Zeichen durch das inzwischen international bliche Zeichen ersetzt wird (siehe ISO 80000-9:2009, 2). ANMERKUNG 2 Wasserinhaltsstoffe werden in der Regel als Massenkonze
19、ntration angegeben. BEISPIEL Angaben der Massenkonzentration an Eisen: (Fe) = 5 mg/l, (Fe) = 20 g/l. 3.2 Stoffmengenkonzentration cioder c(i) Quotient aus der Stoffmenge des Stoffs i und dem Volumen der Mischung ANMERKUNG In Anlehnung an DIN 1310:1984-02 und DIN 5485:1986-08. BEISPIEL Angabe der Sto
20、ffmengenkonzentration an Eisen: c(Fe) = 50 mmol/l. 3.3 quivalentkonzentration ceq(i) Produkt aus der Stoffmengenkonzentration des Stoffs i und seiner stchiometrischen Wertigkeit (quivalentzahl) ANMERKUNG Die Gre quivalentkonzentration wird fr die Aufstellung der Ionenbilanz bentigt (siehe DEV A0-5 1
21、). In diesem Fall wird fr die stchiometrische Wertigkeit die Ladungszahl z eingesetzt. BEISPIEL Angabe der quivalentkonzentration an Eisen: ceq(Fe) = 150 mmol/l. 4 DIN 38402-1:2011-09 3.4 Massenanteil wioder w(i) Quotient aus der Masse des Stoffs i und der Gesamtmasse der Mischung ANMERKUNG 1 In Anl
22、ehnung an DIN 1310:1984-02 und DIN 5485:1986-08. ANMERKUNG 2 1 steht fr das Verhltnis zweier gleicher SI-Einheiten. Nur diese Einheit wird in ISO 80000-9:2009 empfohlen. Einheiten wie % und mg/kg oder g/kg sind aber in der Wasseranalytik eingefhrt und knnen verwendet werden (siehe ISO/IEC Guide 99:2
23、007, 1.19). ANMERKUNG 3 In der Fachliteratur wird der Massenanteil fester Mischphasen auch als Gehalt bezeichnet. Dieser Begriff soll aber nach DIN 1310:1984-02 bei der Angabe konkreter Grenwerte zur Zusammensetzung einer Mischphase nicht verwendet werden. BEISPIEL Angabe des Massenanteils an Eisen
24、zu DOC: w(Fe) = 5 mg/kg; w(Fe) = 20 g/kg; w(Fe) = 2,3 %; w(Fe) = 0,01. 3.5 Massenverhltnis ikQuotient aus der Masse des Stoffs i und der Masse des Stoffs k oder auch der Masse der Summe mehrerer Stoffe k, l, m, ausgenommen i ANMERKUNG In Anlehnung an DIN 1310:1984-02, Abschnitt 4. BEISPIEL Angabe de
25、s Massenverhltnisses an Eisen: Fe DOC= 0,8 mg/mg, Fe DOC= 0,8. 3.6 Analyt Stoff in einer Probe, ber den eine Aussage gemacht werden soll bzw. der zu analysieren ist ANMERKUNG In der chemischen Analytik findet man auch die Bezeichnung Analysenparameter oder einfach nur Parameter. Im Sprachgebrauch de
26、s Qualittsmanagements wird der Begriff Prfmerkmal verwendet. BEISPIEL Eisen 3.7 Messgre Gre, die durch eine Messung ermittelt werden soll ISO/IEC Guide 99:2007, 2.3 3.8 Analysenverfahren Summe smtlicher detaillierter Arbeitsschritte zur Gewinnung eines Analysenergebnisses fr einen definierten Analyt
27、en in einem ebenso definierten Probematerial, die unter Anwendung einer analytischen Methode vollstndig vollzogen werden mssen DIN 32645:2008-11, 3.1 ANMERKUNG In der Praxis werden Analysenverfahren auch als Prfverfahren bezeichnet, hier wird der Begriff Prfung im Sinne von Untersuchung verwendet. N
28、ach DIN 1319-1:1995-01, 2.1.4, dient eine Prfung der Feststellung, inwieweit ein Prfobjekt eine Forderung erfllt. 5 DIN 38402-1:2011-09 3.9 Analysenergebnis Resultat einer Analyse (Messung) von einer Probe, das mit Hilfe eines Messsystems und einer Arbeits-anweisung bestimmt wird ANMERKUNG Im einfac
29、hsten Fall liefert das kalibrierte Messsystem direkt das Analysenergebnis (z. B. den pH-Wert in einer Wasserprobe). In vielen Fllen wird das Analysenergebnis aus den Roh- oder Signalwerten, wie in der Arbeitsanweisung beschrieben, berechnet. Bei Mehrfachbestimmungen wird aus den einzelnen Werten im
30、Allgemeinen ein arithmetischer Mittelwert gebildet und dieser als das Analysenergebnis angegeben. 3.10 Messunsicherheit Parameter, der die Streuung der Werte kennzeichnet, die der Messgre aufgrund der verwendeten Information vernnftigerweise zugeordnet werden knnen Guide to the expression of uncerta
31、inty in measurement JCGM 100:2008, 2.2.3 ANMERKUNG Die Standardunsicherheit u entspricht bei normalverteilten Gren einer Wahrscheinlichkeit von etwa 68 %. Um ein Intervall zu erhalten, das den wahren“ Wert mit einer greren Sicherheit enthlt, wird die Standardunsicherheit mit einem Erweiterungsfaktor
32、 k multipliziert und die erweiterte Messunsicherheit U erhalten. Mit dem Faktor k = 2 erhlt man eine Wahrscheinlichkeit von etwa 95 %. 4 Angabe von Analysenergebnissen bei quantitativen Prfungen 4.1 Allgemeines Die Ergebnisse von Kalibrierungen und Prfungen sind normgerecht, eindeutig und klar, nach
33、 DIN EN ISO/IEC 17025 und normenspezifischen Festlegungen, zu berichten. Nach schriftlicher Vereinbarung mit einem Auftraggeber knnen die Ergebnisse aber auch in einer anderen Form bergeben werden. 4.2 Quantitative Angaben 4.2.1 Allgemeines Analysenergebnisse resultieren aus der Durchfhrung dokument
34、ierter Analysenverfahren. Zur vollstndigen Angabe sind folgende Punkte aufzufhren: a) Analyt; b) zu ermittelnde Messgre; c) gegebenenfalls Spezifikation, z. B. durch Vorbehandlung; d) Zahlenwert der ermittelten Messgre; e) gegebenenfalls Messunsicherheit mit Erweiterungsfaktor k; f) Einheit; g) Anal
35、ysenverfahren. 6 DIN 38402-1:2011-09 Tabelle 1 zeigt ein Muster fr die vollstndige Angabe eines Analysenergebnisses mit Messunsicherheit. Tabelle 1 Muster fr die vollstndige Angabe eines Analysenergebnisses Analyt Messgre Spezi-fikation Zahlenwert der Mess-gre Erweiterte Messun-sicherheit Erwei-teru
36、ngs-faktor Einheit Verfahren Eisen Massen-konzentration (Fe) gesamt 13,7 1,2 2 mg/l DIN EN ISO 11885 4.2.2 Angabe zur Spezifikation der Messgre Das Analysenergebnis ist im Allgemeinen auf die Probe im ursprnglichen Zustand zu beziehen. Abweichungen hierzu, wie gelst, getrocknet, gebunden, leicht fre
37、isetzbar, sedimentiert, zweiwertig usw. sind entsprechend anzugeben. Bei Messgren, bei denen Vorbehandlungsschritte oder Messbedingungen feste Verfahrensbestandteile sind, wie z. B. Filtration bei gelstem organisch gebundenem Kohlenstoff (DOC), entfllt die Angabe. 4.2.3 Angabe von Zahlenwert und Ein
38、heit der Messgre Quantitative Analysenergebnisse sind als Produkt aus Zahlenwert und Einheit anzugeben (siehe DIN 1313). Sofern es die Analysenvorschrift zulsst, sind die Zahlenwerte der Messungen so anzugeben, dass sie mglichst zwischen 0,1 und 1 000 liegen, das Prfix der Einheit ist dementsprechen
39、d zu whlen. In den meisten Analysenvorschriften wird eine Einheit vorgegeben. Bei der Angabe der Konzentration wird in der Regel auf das Volumen 1 Liter, Einheitenzeichen, l, bezogen. ANMERKUNG 1 In der Mehrzahl nationaler, Europischer und Internationaler Normen zur Wasseranalytik wird der Kleinbuch
40、stabe l fr die Einheit Liter verwendet, auch wenn der Grobuchstabe L gleichfalls als Einheitensymbol zugelassen ist (siehe DIN 1301-1, 2). ANMERKUNG 2 Obige Forderung zur Angabe der Zahlenwerte der Messung im Intervall von 0,1 bis 1 000 ist eine Orientierung. Diese Angabe ist ungeeignet fr Flle, bei
41、 denen ein Vergleich mit vorgegebenen Grenz- oder Richtwerten und deren Einheit erfolgt oder aufgrund der daraus resultierenden Unbersichtlichkeit in Analysenberichten bei Parametergruppen (z. B. Schwermetalle, Leichtflchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe (LHKW) usw.). Die Einheit darf keine kennz
42、eichnenden Zustze enthalten (siehe Tabelle 2). Tabelle 2 Beispiel fr die Angabe von Analysenergebnissen mit Messgre, Zahlenwert der Messgre und Einheit Messgre Richtige Angabe Falsche Angabe Massenkonzentration an Eisen (Fe) = 5 mg/l, oder Fe: 5 mg/l = 5 mg Fe/l Totale Kapazitt eines Ionenaustausche
43、rs KT= 1,8 mol/l KT= 1,8 mol/l Austauscher 7 DIN 38402-1:2011-09 4.2.4 Angabe der Messunsicherheit und Stellensignifikanz Analysenergebnisse mssen konsistent mit der angegebenen Messunsicherheit sein 3. Die Gre der Messunsicherheit (in der Regel hchstens 2 signifikante Stellen) legt fest, bis zu wie
44、 vielen Stellen ein Analysenergebnis angegeben werden darf. In der Wasseranalytik wird in der Regel die erweiterte Messunsicherheit mit k = 2 der Rundung zu Grunde gelegt. Ohne Angabe der Messunsicherheit impliziert die Angabe des Zahlenwertes einer Messgre, dass die letzte angegebene Stelle diejeni
45、ge ist, auf die gerundet wurde. ANMERKUNG 1 Detaillierte Informationen zur Rundung von Zahlen enthlt DIN 1333. BEISPIEL Angabe der Analysenergebnisse mit Messunsicherheit (k = 2) richtig: Gesamtstickstoff: 3,52 mg/l 0,14 mg/l oder (3,52 0,14) mg/l richtig: Gesamtstickstoff: 3,5 mg/l 0,1 mg/l oder (3
46、,5 0,1) mg/l falsch: Gesamtstickstoff: 3,523 mg/l 0,14 mg/l oder (3,523 0,14) mg/l Die in Zeile 3 des Beispiels gezeigte Angabe ist nicht zulssig, da die Dezimalstellen der Messunsicherheit und des Analysenergebnisses nicht bereinstimmen. Ohne Angabe der Messunsicherheit wrden die Dezimalstellen in
47、diesem Fall eine Signifikanz des Analysenergebnisses vortuschen, die nicht vorhanden ist. ANMERKUNG 2 In vielen Normen ist die Anzahl der signifikanten Stellen fr die Angabe des Analysenergebnisses bereits vorgegeben. Die Anzahl der signifikanten Stellen gibt die Przision des Analysenergebnisses wie
48、der. Die letzte signifikante Stelle ist dabei diejenige, auf die gerundet wurde. Die signifikanten Stellen sind die Ziffern ohne die fhrenden oder folgenden Nullen, es sei denn, dass die rechts stehende Null nach einer Ziffer 0 als Rundungsergebnis entstanden ist. Hinter dem Komma stehende Nullen drfen nur angegeben werden, wenn sie signifikant sind. Die Angabe von z. B. 0,31 impliziert, dass die letzte Zahl das Rundungsergebnis ist, also die Rundung im Bereich von 0,305 und 0,314 erfolgte. Eine Ausnahme bildet ein Ergebnis, das mit einer od
