Amélioration des méthodes d analyse chimique

Transcription

1 Partenariat 2011 Substances polluantes Action I-A-02 (15) Amélioration des méthodes d analyse chimique Rapport estimation des incertitudes de mesure des méthodes de dosage des nutriments en milieu marin par flux continu segmenté (SFA) Rapport evaluation initiale des performances des méthodes de dosage des nutriments dans les eaux salines par flux continu segmenté (SFA) selon la norme NF T : 2009 Laurie Morvan, Roger Kérouel, Agnès Youénou, Anne Daniel Novembre 2011

2 Département Dynamiques de l Environnement Côtier (DYNECO) Laboratoire PELAGOS Laurie Morvan, Roger Kérouel, Agnès Youénou, Anne Daniel Rapport DYNECO/PELAGOS/11.06 Novembre 2011 Rapport d évaluation intra laboratoire Estimation des incertitudes de mesure des méthodes de dosage des nutriments en milieu marin par flux continu segmenté (SFA)

3 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin SOMMAIRE 1. Objet Références Description et analyse du processus d analyse Choix de la méthode d estimation Principe de l approche GUM Incertitudes liées aux grandeurs d influence : u grandeurs (C) Incertitudes liées à l échantillon : u échantillon (C) Incertitude-type composée absolue et relative Incertitude élargie Estimation des incertitudes de mesure Détermination des domaines d étalonnage Incertitudes liées à l étalonnage u étalonnage, A (C) Incertitudes liées aux étalons u étalonnage, B (C) Incertitudes liées à l échantillon u échantillon (C) Étude de fidélité Incertitude type composée absolue et relative Conclusion... 9 Annexes

4 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin 1. Objet Les méthodes de dosage des nutriments dans les eaux salines par flux continu segmenté (SFA) élaborées à DYNECO/PELAGOS ont été publiées dans un ouvrage (Aminot et Kérouel, 2007). Cette étude a pour but d estimer les incertitudes de mesure de ces méthodes selon la norme XP T «Protocole d estimation de l incertitude de mesure associé à un résultat d analyse pour les méthodes physico-chimiques». 2. Références Aminot A., Kérouel R. (2007). Dosage automatique des nutriments dans les eaux marines. Ed. Ifremer, 336 p. Norme AFNOR XP T , Août Qualité de l eau Protocole d estimation de l incertitude de mesure associée à un résultat d analyse pour les méthodes physico-chimiques. Norme AFNOR XP T , Mai Qualité de l eau Protocole d évaluation initiale des performances d une méthode dans un laboratoire. Daniel A., Kérouel R., Aminot A., Document de méthode hydrologie. Compléments au manuel de méthodes d analyses en milieu marin «Dosage automatique des nutriments dans les eaux marines». Rapport DYNECO/PELAGOS/ Morvan L., Kérouel R., Youénou A., Daniel A. (2011). Rapport d évaluation intra laboratoire. Evaluation initiale des performances des méthodes de dosage des nutriments dans les eaux salines par flux continu segmenté (SFA) selon la norme NF T :2009. Rapport Dyneco/Pelagos/ Description et analyse du processus d analyse Le processus d analyse consiste à définir le mesurande et le principe de la méthode de dosage puis à analyser le processus de mesure afin de déterminer les différentes sources d incertitude de la méthode. Les mesurandes sont les cinq nutriments (ammonium, nitrate, nitrite, phosphate, silicate) présents dans la matrice «eaux marines». Ils sont analysés selon les techniques décrites dans Aminot et Kérouel (2007). Ces 5 méthodes d analyse sont basées sur le même principe : l analyse automatique en flux continu segmenté. La concentration de chaque nutriment est proportionnelle à la hauteur d un pic. Elle est déterminée par étalonnage externe (analyse de solutions étalons de concentrations couvrant la gamme de mesure attendue). L analyse du processus de mesure permet d identifier et de recenser les différentes composantes de l incertitude associées au résultat d analyse à partir d un diagramme d Ishikawa, visualisation de la méthode des 5 M (Main d œuvre, Matière, Matériel, Méthode, Milieu). Le principe des méthodes de dosage des nutriments étant identique, le diagramme d Ishikawa (Figure 1) s applique aux cinq nutriments. 2

5 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin MATIERE MILIEU MAIN D OEUVRE Salinité Adsorption sur les parois des flacons Traitement des données Etalons Réactifs Conservation des échantillons Homogénéité de l échantillon Stabilité de l échantillon Exactitude des étalons Pureté des produits chimiques Contamination Température Résolution Dérive Habilitation Pratique Fidélité Justesse Instruments de mesure RESULTAT DE LA MESURE METHODE MATERIEL Figure 1 : Diagramme de cause à effet d Ishikawa des méthodes d analyse par SFA. 4. Choix de la méthode d estimation D après la norme XP T , plusieurs approches sont possibles pour déterminer les incertitudes de mesure sur les méthodes d analyse : a) l approche GUM (Guide pour l expression de l incertitude de mesure), b) l approche contrôle interne, c) l approche plans d expériences spécifiques, d) l approche essais interlaboratoires (EIL). L approche «contrôle interne» nécessite d analyser dans le temps un matériau de référence ou un matériau synthétique (échantillon). L incertitude est alors déduite en calculant l écart type de reproductibilité interne et en prenant comme référence la valeur cible théorique du matériau. Cette approche implique donc de connaître exactement la concentration du matériau. Comme il n existe pas pour l instant de matériau de référence et que la fabrication d un matériau synthétique stable dans le temps est techniquement difficilement réalisable, cette approche «contrôle interne» n a pas été retenue. L approche EIL consiste à exploiter les résultats des EIL auxquels le laboratoire participe L incertitude est alors égale à l écart-type de reproductibilité inter-laboratoire. Cette approche requière que tous les laboratoires participant à un EIL utilisent la même méthode d analyse. Cette condition n est pas valable pour les EIL auxquels participe notre laboratoire (analyses par SFA et analyses «manuelles») : cette approche est donc écartée. 3

6 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin L approche «plans d expérience spécifiques» nécessite également des échantillons stables dans le temps. Comme les échantillons d eau de mer contiennent l analyte à l état de trace, ils peuvent être soumis à contamination. L approche «plans d expérience spécifiques» a également été écartée. L approche GUM regroupe les sources d incertitude identifiées dans l analyse du processus de mesure en une incertitude liée à l échantillon et une incertitude liée aux grandeurs d entrée intervenant directement dans le résultat d analyse (dans notre cas, les grandeurs d étalonnage). Cette approche «GUM» a été choisie pour déterminer les incertitudes de mesure des méthodes d analyse des nutriments en milieu marin. 5. Principe de l approche GUM Le principe est de regrouper les sources d incertitudes identifiées dans l analyse du processus de mesure en : - une incertitude liée aux grandeurs d influence [u grandeurs (C)] intervenant directement dans le résultat d analyse, - une incertitude liée à l échantillon [u échantillon (C)] Incertitudes liées aux grandeurs d influence : u grandeurs (C) Dans notre cas, les grandeurs d influence sont représentées par deux incertitudes-types liées à l étalonnage : u étalonnage, A (C) et u étalonnage, B (C). u étalonnage, A (C) Cette incertitude-type prend en compte la partie expérimentale de l étalonnage, c està-dire la préparation des solutions d étalonnage, l incertitude sur le matériel, la mesure de la réponse, la sensibilité de l appareil et l erreur du modèle utilisé (erreur résiduelle). Elle est estimée par l exploitation des résultats des cinq gammes d étalonnage du plan A de la norme XP T (Morvan, 2011) en calculant l écart-type des grandeurs retrouvées : où û et y sont respectivement les grandeurs retrouvées par la droite de régression et les valeurs d information. 4

7 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin u étalonnage, B (C) Cette incertitude-type concerne la préparation de la solution étalon, c'est-à-dire l erreur de justesse du matériel (balances, micropipettes). Elle est estimée par la loi de propagation des incertitudes intervenant directement dans le résultat, soit : incertitude-type sur la solution mère concentrée : incertitude-type sur l étalon : 5.2. Incertitudes liées à l échantillon : u échantillon (C) Cette incertitude quantifie les sources d incertitudes intervenant sur un échantillon, comme par exemple, son homogénéité ou l application du mode opératoire concernant sa manipulation, d où la prise en compte de l effet «Matière», «Méthode», et «Main d œuvre». Son estimation consiste en une étude de fidélité (répétabilité) par analyse de 10 échantillons réels différents autour d un niveau de concentration donné et pour une matrice équivalente. Chaque échantillon est analysé en double et l incertitude u échantillon (C) est alors l écart-type de fidélité calculé : L homogénéité des variances est validée via le test de Cochran Incertitude-type composée absolue et relative L incertitude-type composée absolue u T (C), exprimée en µmol/l, est définie par : L incertitude peut être également exprimée en pourcentage (incertitude relative), et est dans ce cas égale à. 5

8 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin 5.4. Incertitude élargie L expression de l incertitude élargie consiste à multiplier l incertitude-type composée par un facteur d élargissement k : Ce facteur est lié à l intervalle de confiance souhaité, soit 95,45% pour k = 2, ou 99,73% pour k = 3. Le laboratoire s est fixé k = 2, l intervalle de confiance étant jugé satisfaisant. 6. Estimation des incertitudes de mesure 6.1. Détermination des domaines d étalonnage Les incertitudes de mesure sont déterminées pour les domaines d étalonnage validés lors de l évaluation initiale des performances selon la norme XP T (Tableau 1). Nutriments Domaine d étalonnage faible Domaine d étalonnage intermédiaire Domaine d étalonnage fort Ammonium 0,10 4 µmol/l 2 10 µmol/l 4 25 µmol/l Nitrate + Nitrite Nitrite Phosphate Silicate 1 10 µmol/l µmol/l µmol/l 5 0,5 µmol/l - 0,2 2 µmol/l 0,10 2 µmol/l µmol/l 1 10 µmol/l µmol/l µmol/l Tableau 1 : Domaines d étalonnage validés pour chaque nutriment Incertitudes liées à l étalonnage u étalonnage, A (C) Ces incertitudes sont déterminées à partir des résultats obtenus lors de l évaluation initiale des performances des méthodes de dosage des nutriments selon la norme XP T Les valeurs des grandeurs retrouvées du plan A.2 ont été utilisées pour chaque domaine d étalonnage. Les résultats sont présentés en annexe pour chaque nutriment. 6

9 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin 6.3. Incertitudes liées aux étalons u étalonnage, B (C) Ces incertitudes sont estimées par la loi de propagation des incertitudes en utilisant les données suivantes : - pour la préparation des solutions mères : la concentration cible de la solution mère ; l incertitude de la balance utilisée pour peser le sel ; la masse de sel pesée pour préparer la solution mère ; l incertitude de la balance utilisée pour peser le volume de la solution mère (gravimétrie), le volume final cible de la solution mère à préparer ; - pour la préparation des solutions filles (ou diluées) de l ammonium, du nitrite et du phosphate : la concentration cible de la solution fille ; l incertitude de la solution mère ; la concentration cible de la solution mère ; l incertitude de la balance utilisée pour peser la solution mère ; la masse de solution mère pesée ; l incertitude de la balance utilisée pour peser le volume de la solution fille (gravimétrie) le volume final cible de la solution fille ; - pour la préparation des solutions étalons : la concentration cible de l étalon ; l incertitude de la solution mère (ou fille) ; la concentration cible de la solution mère (ou fille) ; l incertitude de la micropipette utilisée pour prélever la solution mère (ou fille) ; le volume de la solution mère (ou fille) prélevé ; l incertitude de la balance utilisée pour peser le volume de la solution étalon (gravimétrie) ; le volume final cible de la solution étalon ; 7

10 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Les solutions mères, filles et étalons sont préparées par gravimétrie, c'est-à-dire que le volume final cible de ces solutions est déterminé par pesée. L incertitude de volume u Vfinal est alors assimilée à l incertitude de masse u mfinal. La préparation des solutions mères et des solutions filles est effectuée avec de l eau ultrapure. Comme la densité de l eau ultrapure est de 1 : u Vfinal = u mfinal. La préparation des solutions étalons est effectuée avec de l eau de mer appauvrie dont la densité est dépendante de la température et de la salinité. L incertitude sur le calcul de la densité de l eau de mer appauvrie est estimée négligeable dans la mesure où l on s assure que les déterminations de salinité et de température sont maîtrisés, d où u Vfinal = u mfinal.. Pour le nitrite et le phosphate, les incertitudes ont été déterminées pour 3 étalons : le milieu de gamme du domaine faible, l étalon maximal de la gamme du domaine faible et l étalon maximal de la gamme du domaine fort. Pour les 3 autres nutriments, les incertitudes ont été déterminées pour 4 étalons : le milieu de gamme du domaine faible, l étalon maximal de la gamme du domaine faible, l étalon maximal de la gamme du domaine intermédiaire et l étalon maximal de la gamme du domaine fort. Les résultats sont présentés en annexe pour chaque nutriment Incertitudes liées à l échantillon u échantillon (C) Étude de fidélité L incertitude-type u échantillon (C) est estimée par l analyse de 10 échantillons réels différents autour d un niveau de concentration donné et pour une matrice équivalente (i.e. de salinité proche). Chaque échantillon doit être analysé deux fois pendant une période de stabilité de l échantillon et dans la durée de validité de l étalonnage de la méthode en tenant compte, par exemple de l homogénéité de l échantillon, de l application du mode opératoire concernant l échantillon par plusieurs personnes, de la dérive éventuelle de l instrument. Concrètement, un volume donné d eau de mer appauvrie a été dopé avec l élément dosé pour atteindre une concentration correspondant environ à celle du milieu de gamme de chaque domaine. Dix échantillons ont été prélevés par deux opérateurs (5 chacun). Ces 10 échantillons ont été analysés en deux répliquats en condition de fidélité intermédiaire. L incertitude-type u échantillon (C) correspond à l écart-type de fidélité calculé sur les 10 échantillons analysés en double et relatifs à un même niveau de concentration. Les résultats sont présentés en annexe pour chaque nutriment. 8

11 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin 6.5. Incertitude type composée absolue et relative Les résultats sont présentés en annexe sous forme de fiche pour chaque nutriment. La contribution de chaque incertitude-type est représentée sous forme de graphique. 7. Conclusion Les Tableaux 2 et 3 présentent l ensemble des résultats obtenus pour chacun des nutriments dosés : les incertitude-type composées relatives sont inférieures ou égales à 1 % sauf celles des domaines faible et intermédiaire du nitrite (max 2.1 %). L incertitude liée aux étalons est la plus importante pour tous les nutriments (en moyenne 72 %). Sa part est toutefois légèrement plus faible pour les plus faibles concentrations (26 à 62 %). La contribution de l incertitude liée à l échantillon (étude de fidélité) est en moyenne de 19 % mais elle peut représenter jusqu à 54 % pour les échantillons de faible concentration. En raison d un traitement strictement identique des échantillons, cette variabilité est attribuée au milieu car l environnement marin est très peu stationnaire. Les incertitudes liées à l étalonnage sont les plus faibles (9 %). L effet des interférences «étalonnage» et «étalons» est toutefois inversé pour l étalon phosphate de 0.6 µmol/l. 9

12 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin u étalonnage (C) u étalon (C) u échantillon (C) Incertitude-type composée absolue ± Incertitude-type composée relative Ammonium 1,1 µmol/l ,5% 4 µmol/l ,7% 10 µmol/l ,5% 25 µmol/l 20 0, ,106 0,4% Nitrate + Nitrite 3,5 µmol/l ,8% 10 µmol/l ,3% 50 µmol/l 48 0,260 0,125 0,293 0,6% 500 µmol/l 0,342 1,080 1,149 1,613 0,3% Nitrite 0,16 µmol/l ,6% 0,50 µmol/l ,4% 2 µmol/l ,7% Phosphate 0,6 µmol/l ,8% 2 µmol/l ,7% 6 µmol/l ,2% Silicate 3,5 µmol/l ,7% 10 µmol/l ,2% 50 µmol/l 37 0, ,266 0,5% 200 µmol/l 81 0, ,455 0,2% Tableau 2 : Incertitudes obtenues pour chaque nutriment. 10

13 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Effet étalonnage Effet étalon Effet échantillon Ammonium 1,1 µmol/l 21% 49% 30% 4 µmol/l 6% 93% 1% 10 µmol/l 3% 96% 1% 25 µmol/l 4% 95% 1% Nitrate + Nitrite 3,5 µmol/l 6% 40% 54% 10 µmol/l 7% 42% 51% 50 µmol/l 3% 79% 18% 500 µmol/l 4% 45% 51% Nitrite 0,16 µmol/l 8% 62% 30% 0,50 µmol/l 2% 95% 4% 2 µmol/l 7% 92% 1% Phosphate 0,6 µmol/l 65% 26% 9% 2 µmol/l 5% 94% 1% 6 µmol/l 0% 85% 14% Silicate 3,5 µmol/l 10% 61% 30% 10 µmol/l 10% 63% 28% 50 µmol/l 2% 96% 2% 200 µmol/l 3% 94% 3% MOYENNE 9 % 72 % 19 % Tableau 3 : Contribution respective de l ensemble des incertitude-type. 11

14 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexes Annexe 1 : Ammonium - Incertitude liée à la partie expérimentale de l étalonnage u étalonnage, A (C) Annexe 2 : Ammonium - Incertitude sur la préparation des étalons u étalonnage, B (C) Annexe 3 : Ammonium - Incertitude liée à l échantillon u échantillon (C) Annexe 4 : Ammonium - Synthèse Incertitude-type composée absolue et relative Annexe 5 : Nitrate + Nitrite - Incertitude liée à la partie expérimentale de l étalonnage u étalonnage, A (C) Annexe 6 : Nitrate + Nitrite - Incertitude sur la préparation des étalons u étalonnage, B (C) Annexe 7 : Nitrate + Nitrite - Incertitude liée à l échantillon u échantillon (C) Annexe 8 : Nitrate + Nitrite - Synthèse Incertitude-type composée absolue et relative Annexe 9 : Nitrite - Incertitude liée à la partie expérimentale de l étalonnage u étalonnage, A (C) Annexe 10 : Nitrite - Incertitude sur la préparation des étalons : u étalonnage, B (C) Annexe 11 : Nitrite - Incertitude liée à l échantillon : u échantillon (C) Annexe 12 : Nitrite - Synthèse Incertitude-type composée absolue et relative Annexe 13 : Phosphate - Incertitude liée à la partie expérimentale de l étalonnage u étalonnage, A (C) Annexe 14 : Phosphate - Incertitude sur la préparation des étalons u étalonnage, B (C) Annexe 15 : Phosphate - Incertitude liée à l échantillon u échantillon (C) Annexe 16 : Phosphate - Synthèse Incertitude-type composée absolue et relative Annexe 17 : Silicate - Incertitude liée à la partie expérimentale de l étalonnage u étalonnage, A (C) Annexe 18 : Silicate - Incertitude sur la préparation des étalons u étalonnage, B (C) Annexe 19 : Silicate - Incertitude liée à l échantillon u échantillon (C) Annexe 20 : Silicate - Synthèse Incertitude-type composée absolue et relative

15 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 1 : Ammonium - Incertitude liée à la partie expérimentale de l étalonnage u étalonnage, A (C) Domaine d étalonnage FORT Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur 4,00 9,00 15, ,00 Gamme 1 3,99 9,00 15,01 19,99 25,00 Gamme 2 3,99 9,00 15,01 19,99 25,00 Gamme 3 3,97 9,02 15, ,96 Gamme 4 3,99 9,01 15, ,98 Gamme 5 4,00 9,02 14,97 19,99 25,01 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A 4,00 3, ,00 9, ,00 15, ,00 24, Domaine d étalonnage INTERMÉDIAIRE Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur 2,00 4,00 6,00 8,00 10 Gamme 1 1,99 4,00 6,01 7,98 10 Gamme 2 1,99 3,99 6,02 7,99 9,99 Gamme 3 1,99 3,99 6,02 8,01 9,98 Gamme 4 2,00 4,00 6,00 7,99 10 Gamme 5 2,00 4,00 6,01 8,00 10 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A 2,00 1, ,00 3, ,00 6, ,00 7, ,

16 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Domaine d étalonnage FAIBLE Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur 0,100 1,100 2,050 3,000 4,000 Gamme ,098 2,060 3,000 3,996 Gamme ,103 2,056 2,994 4,001 Gamme ,099 2,065 3,010 3,985 Gamme ,101 2,051 2,998 4,000 Gamme ,096 2,057 3,002 3,995 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A 0, ,100 1, ,050 2, ,000 3, ,000 3,

17 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 2 : Ammonium - Incertitude sur la préparation des étalons u étalonnage, B (C) Détermination de l incertitude u B : Étalons préparés avec la solution mère du 26/10/10 Préparation solution fille Préparation solution mère Préparation étalon C mère µmol/l BALANCE pesée HY ME 21 HY ME 21 HY ME 21 HY ME 21 m pesée g 0, , , ,31240 u pesée g BALANCE final HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 V final ml u Vfinal ml u Cmère µmol/l 1,54 1,54 1,54 1,54 C fille µmol/l BALANCE pesée HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 m SMconc g 101, , , ,563 u msmconc g BALANCE final HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 V final ml 1015, , , ,63 u Vfinal ml u Cfille µmol/l 0,17 0,17 0,17 0,17 C étalon µmol/l 1, MICROPIPETTE prélevé HY ME 30 HY ME 31 HY ME 31 HY ME 31 V prélevé µl u Vprélevé µl 0,38 2,59 2,59 2,59 BALANCE final HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 V final ml u Vfinal ml u étalons µmol/l ,104 15

18 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 3 : Ammonium - Incertitude liée à l échantillon u échantillon (C) Domaine d étalonnage FORT Fichier : DdfortR1R1 Echantillon Répétitions Ecart type Variance A B 1 12,05 12, ,04 12, ,03 12, ,05 12, ,05 12, ,02 12, ,03 12, ,05 12, ,03 12, ,03 12, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 08 µmol/l Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max 0020 µmol/l Σ des variances 007 Critère observé 0,286 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. Domaine d étalonnage INTERMÉDIAIRE Fichier : DdiR1R1 Echantillon Répétitions Ecart type Variance A B 1 5,54 5, ,53 5, ,54 5, ,54 5, ,53 5, ,53 5, ,53 5, ,54 5, ,54 5, ,52 5, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 05 µmol/l Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max µmol/l Σ des variances Critère observé 0,200 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. 16

19 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Domaine d étalonnage FAIBLE Fichier : A_incertR1R1 Echantillon Répétitions A B Ecart type Variance 1 1,916 1, ,914 1, ,912 1, ,914 1, ,916 1, ,907 1, ,916 1, ,920 1, ,916 1, ,915 1, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 03 µmol/l Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max µmol/l Σ des variances Critère observé 0,246 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. 17

20 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 4 : Ammonium - Synthèse Incertitude-type composée absolue et relative Bilan des incertitudes de mesure Niveau Incertitudetype due à l'étalonnage u A Incertitudetype due à l'étalonnage u B Incertitudetype due à l'échantillon Incertitudetype composée absolue Incertitudetype composée relative (%) 1, ,5% ,7% ,5% , ,106 0,4% Effet de chaque incertitude type sur l'incertitude de mesure finale Niveau Effet ua Effet ub Effet échantillon 1,1 21% 49% 30% 4 6% 93% 1% 10 3% 96% 1% 25 4% 95% 1% 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 96% 93% 95% 49% 30% 21% 6% 1% 3% 1% 4% 1% 1, Effet étalonnage Effet préparation étalons Effet échantillon 18

21 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 5 : Nitrate + Nitrite - Incertitude liée à la partie expérimentale de l étalonnage u étalonnage, A (C) Domaine d étalonnage FORT Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur , Gamme 1 49,64 150,54 274,64 400,54 499,64 Gamme 2 49,02 150,61 276,20 399,59 499,58 Gamme 3 49,70 150,31 274,62 401,13 499,24 Gamme 4 49,34 150,24 275,54 400,94 498,94 Gamme 5 49,02 150,12 276,62 400,32 498,92 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A 50 49,34 0, ,36 0,21 275,00 275,52 0, ,50 0, ,26 0,34 Domaine d étalonnage INTERMÉDIAIRE Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur Gamme ,93 39,97 56 Gamme , ,93 57 Gamme ,98 29, Gamme 4 9,97 19, ,99 49,97 Gamme 5 9, ,12 39,96 49,97 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A , ,

22 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Domaine d étalonnage FAIBLE Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur 1 3, Gamme 1 1,02 3,48 5,96 8,02 11 Gamme 2 1,00 3,50 5,98 8,03 9,99 Gamme 3 1,01 3,48 5,98 8,04 9,99 Gamme 4 1,01 3,49 5,99 8,02 9,99 Gamme 5 1,01 3,49 6,01 7,99 10 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A 1 1, ,5 3, , , ,

23 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 6 : Nitrate + Nitrite - Incertitude sur la préparation des étalons u étalonnage, B (C) Détermination de l incertitude u B : Étalons préparés avec la solution mère du 18/01/11 Préparation solution mère Préparation solution fille Préparation étalon C mère µmol/l BALANCE pesée HY ME 21 HY ME 21 HY ME 21 HY ME 21 m pesée g 0, , , ,51335 u pesée g BALANCE final HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 V final ml u Vfinal ml u Cmère µmol/l 0,50 0,50 0,50 1,53 µmol/l C fille BALANCE pesée g g m SMconc u msmconc V final u Vfinal BALANCE final ml ml u Cfille µmol/l C étalon µmol/l 3, MICROPIPETTE prélevé HY ME 29 HY ME 30 HY ME 31 HY ME 31 V prélevé µl u Vprélevé µl 0,36 0,38 2,59 2,15 BALANCE final HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 V final ml u Vfinal ml u étalons µmol/l ,26 1,08 21

24 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 7 : Nitrate + Nitrite - Incertitude liée à l échantillon u échantillon (C) Domaine d étalonnage FORT Fichier : BR1.RUN Echantillon Répétitions Ecart type Variance A B 1 404,88 404,66 0, ,27 405,07 1,2728 1, ,56 403,15 0,4172 0, ,94 406, ,39 406, ,71 405,13 0, ,93 405,56 1,8597 3, ,07 403,13 2,0789 4, ,73 403,09 1,8668 3, ,41 405,23 0, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 1,15 µmol/l Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max 4,32180 µmol/l Σ des variances 13,1930 Critère observé 0,328 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. Domaine d étalonnage INTERMÉDIAIRE Fichier : AR1 Echantillon Répétitions Ecart type Variance A B 1 45,87 45, ,09 46, ,96 46, ,28 46,03 0, ,12 46, ,95 46, ,12 46, ,08 45, ,96 46,26 0, ,95 46,29 0, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 0,125 µmol/l Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max µmol/l Σ des variances 0, Critère observé 0,368 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. 22

25 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Domaine d étalonnage FAIBLE Fichier : BR1.RUN Echantillon Répétitions A B Ecart type Variance 1 4,76 4, ,76 4, ,78 4, ,73 4, ,73 4, ,76 4, ,77 4, ,71 4, ,74 4, ,73 4, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 21 µmol/l Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max µmol/l Σ des variances Critère observé 0,281 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. 23

26 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 8 : Nitrate + Nitrite - Synthèse Incertitude-type composée absolue et relative Bilan des incertitudes de mesure Niveau Incertitudetype due à l'étalonnage u A Incertitudetype due à l'étalonnage u B Incertitudetype due à l'échantillon Incertitudetype composée absolue Incertitudetype composée relative (%) 3, ,8% ,3% ,260 0,125 0,293 0,6% 500 0,342 1,080 1,149 1,613 0,3% Effet de chaque incertitude type sur l'incertitude de mesure finale Niveau Effet ua Effet ub Effet échantillon 3,5 6% 40% 54% 10 7% 42% 51% 50 3% 79% 18% 500 4% 45% 51% 80% 79% 70% 60% 50% 40% 40% 54% 42% 51% 45% 51% 30% 20% 10% 6% 7% 3% 18% 4% 0% 3, Effet étalonnage Effet préparation étalons Effet échantillon 24

27 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 9 : Nitrite - Incertitude liée à la partie expérimentale de l étalonnage u étalonnage, A (C) Domaine d étalonnage FORT Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur µmol/l 0,200 0,650 1,100 1,550 2,000 Gamme 1 0,198 0,651 1,102 1,550 1,999 Gamme 2 0,198 0,654 1,106 1,535 2,007 Gamme 3 0,198 0,651 1,103 1,548 2,000 Gamme 4 0,200 0,650 1,102 1,549 2,000 Gamme 5 0,199 0,650 1,103 1,551 1,998 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A 0,200 0, ,650 0, ,100 1, ,550 1, ,000 2,00 04 Domaine d étalonnage FAIBLE Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur µmol/l 50 0,160 0,280 0,400 0,500 Gamme ,158 0,279 0,399 0,501 Gamme ,160 0,280 0,399 0,501 Gamme ,158 0,279 0,401 0,500 Gamme ,160 0,281 0,401 0,499 Gamme ,160 0,281 0,400 0,500 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A ,160 0, ,280 0, ,400 0, ,500 0,

28 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 10 : Nitrite - Incertitude sur la préparation des étalons : u étalonnage, B (C) Préparation solution mère Préparation solution fille Préparation étalon C mère µmol/l BALANCE pesée HY ME 21 HY ME 21 HY ME 21 m pesée g 0, , ,34044 u pesée g BALANCE final HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 V final ml u Vfinal ml u Cmère µmol/l 0,74 0,74 0,74 C fille µmol/l BALANCE pesée m SMconc g 10,125 10,125 10,125 u msmconc g HY ME HY ME HY ME BALANCE final V final ml 101,25 101,25 101,25 u Vfinal ml u Cfille µmol/l 0,42 0,42 0,42 HY ME HY ME HY ME C étalon µmol/l 0,16 0,5 2 MICROPIPETTE prélevé HY ME 29 HY ME 29 HY ME 31 V prélevé µl u Vprélevé µl 0,36 1,32 2,59 BALANCE final HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 V final ml u Vfinal ml u étalons µmol/l

29 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 11 : Nitrite - Incertitude liée à l échantillon : u échantillon (C) Domaine d étalonnage FORT Fichier : BR1.RUN Echantillon Répétitions Ecart type Variance A B 1 0,635 0, ,632 0, ,625 0, ,626 0, ,624 0, ,629 0, ,630 0, ,631 0, ,632 0, ,632 0, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 01 µmol/l Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max 0000 µmol/l Σ des variances 000 Critère observé 0,321 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. Domaine d étalonnage FAIBLE Fichier : BR1.RUN Echantillon Répétitions Ecart type Variance A B 1 0,175 0, ,175 0, ,174 0, ,173 0, ,172 0, ,174 0, ,175 0, ,174 0, ,173 0, ,173 0, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 01 µmol/l Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max µmol/l Σ des variances Critère observé 0,421 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. 27

30 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 12 : Nitrite - Synthèse Incertitude-type composée absolue et relative Bilan des incertitudes de mesure Niveau Incertitudetype due à l'étalonnage u A Incertitudetype due à l'étalonnage u B Incertitudetype due à l'échantillon Incertitudetype composée absolue Incertitudetype composée relative (%) 0, ,6% 0, ,4% ,7% Effet de chaque incertitude type sur l'incertitude de mesure final Niveau Effet ua Effet ub Effet échantillon 0,16 8% 62% 29,5% 0,5 2% 95% 4% 2 7% 92% 1% 100% 95% 92% 90% 80% 70% 62% 60% 50% 40% 30% 30% 20% 10% 8% 2% 4% 7% 1% 0% 0,16 0,5 2 Effet étalonnage Effet préparation étalons Effet échantillon 28

31 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 13 : Phosphate - Incertitude liée à la partie expérimentale de l étalonnage u étalonnage, A (C) Domaine d étalonnage FORT Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur µmol/l 1,000 2,250 3,500 4,750 6,000 Gamme 1 0,997 2,249 3,507 4,748 5,998 Gamme 2 0,998 2,250 3,503 4,751 5,997 Gamme 3 0,998 2,255 3,495 4,755 5,998 Gamme 4 0,999 2,253 3,497 4,752 5,999 Gamme 5 0,998 2,253 3,498 4,753 5,998 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A 1,000 1, ,250 2, ,500 3, ,750 4, ,000 6,00 01 Domaine d étalonnage FAIBLE Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur µmol/l 0,100 0,600 1,050 1,550 2,000 Gamme ,599 1,052 1,556 1,995 Gamme 2 0,103 0,596 1,051 1,551 2,000 Gamme ,604 1,052 1,547 2,000 Gamme 4 0,100 0,595 1,053 1,556 1,995 Gamme ,601 1,053 1,546 2,001 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A 0, ,600 0, ,050 1, ,550 1, ,000 1,

32 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 14 : Phosphate - Incertitude sur la préparation des étalons u étalonnage, B (C) Préparation étalon Préparation solution fille Préparation solution mère C mère µmol/l BALANCE pesée HY ME 21 HY ME 21 HY ME 21 m pesée g 0, , ,67419 u pesée g BALANCE final HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 V final ml u Vfinal ml u Cmère µmol/l 0,38 0,38 0,38 C fille µmol/l BALANCE pesée HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 m SMconc g 25,125 25,125 25,125 u msmconc g BALANCE final HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 V final ml 251,25 251,25 251,25 u Vfinal ml u Cfille µmol/l 0,17 0,17 0,17 C étalon µmol/l 0,6 2 6 MICROPIPETTE prélevé HY ME 30 HY ME 31 HY ME 31 V prélevé µl u Vprélevé µl 0,38 2,59 2,15 BALANCE final HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 V final ml u Vfinal ml u étalons µmol/l

33 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 15 : Phosphate - Incertitude liée à l échantillon u échantillon (C) Domaine d étalonnage FORT Fichier : AR1R1 Echantillon Répétitions Ecart type Variance A B 1 2,91 2, ,92 2, ,91 2, ,92 2, ,91 2, ,91 2, ,92 2, ,92 2, ,91 2, ,91 2, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 04 µmol/l Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max 0005 µmol/l Σ des variances 002 Critère observé 0,250 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. Domaine d étalonnage FAIBLE Echantillon Répétitions Ecart type Variance A B 1 1,153 1, ,154 1, ,153 1, ,149 1, ,152 1, ,152 1, ,150 1, ,153 1, ,152 1, ,151 1, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 01 µmol/l Fichiers :110816AR1R2 et AR1R1R1 Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max µmol/l Σ des variances Critère observé 0,676 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. 31

34 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 16 : Phosphate - Synthèse Incertitude-type composée absolue et relative Bilan des incertitudes de mesure Niveau Incertitudetype due à l'étalonnage u A Incertitudetype due à l'étalonnage u B Incertitudetype due à l'échantillon Incertitudetype composée absolue Incertitudetype composée relative (%) 0, ,8% ,7% ,2% Effet de chaque incertitude type sur l'incertitude de mesure final Niveau Effet ua Effet ub Effet échantillon 0,6 65% 26% 9% 2 5% 94% 1% 6 0% 85% 14% 100% 90% 94% 85% 80% 70% 65% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 26% 9% 5% 1% 0% 14% 0% 0,6 2 6 Effet étalonnage Effet préparation étalons Effet échantillon 32

35 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 17 : Silicate - Incertitude liée à la partie expérimentale de l étalonnage u étalonnage, A (C) Domaine d étalonnage FORT Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur µmol/l , Gamme , , , ,155 Gamme 2 49, , , ,977 Gamme 3 49, , , Gamme , , , Gamme 5 49, , ,947 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A 50 49, ,00 124,96 0, , Domaine d étalonnage INTERMÉDIAIRE Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur µmol/l Gamme , , Gamme , , Gamme , , Gamme 4 9,976 19, ,942 Gamme 5 9,988 19, ,981 49,982 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A , ,

36 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Domaine d étalonnage FAIBLE Tableau des grandeurs retrouvées pour le Plan A de la norme XP T Grandeur 1,000 3,500 5,500 8, Gamme 1 1,013 3,474 5,514 7, Gamme 2 1,000 3,490 5,510 8,010 9,990 Gamme 3 1,007 3,478 5,518 7,998 9,999 Gamme 4 1,006 3,485 5,504 8,013 9,992 Gamme 5 1,000 3,489 5,508 8,017 9,986 Détermination de l incertitude u A : Grandeur théorique Moyenne des grandeurs prédites Ecart type des grandeurs prédites u A 1,00 1, ,50 3, ,50 5, ,00 8, ,

37 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 18 : Silicate - Incertitude sur la préparation des étalons u étalonnage, B (C) Préparation solution mère Préparation solution fille Préparation étalon C mère µmol/l BALANCE pesée HY ME 21 HY ME 21 HY ME 21 HY ME 21 m pesée g 0, , , ,94399 u pesée g BALANCE final HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 V final ml u Vfinal ml u Cmère µmol/l 0,27 0,27 0,27 0,27 µmol/l C fille MICROPIPETTE prélevé V prélevé µl u Vprélevé µl V final u Vfinal BALANCE final ml ml u Cfille µmol/l C étalon µmol/l 3, MICROPIPETTE prélevé HY ME 29 HY ME 30 HY ME 31 HY ME 31 V prélevé µl u Vprélevé µl 0,36 0,38 2,59 2,15 BALANCE final HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 HY ME 23 V final ml u Vfinal ml u étalons µmol/l ,26 0,44 35

38 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 19 : Silicate - Incertitude liée à l échantillon u échantillon (C) Domaine d étalonnage FORT Fichier : AR1.RUN Echantillon Répétitions Ecart type Variance A B 1 142,59 142, ,50 142,67 0, ,83 142, ,62 142,41 0, ,37 142, ,51 142, ,50 142, ,67 142, ,72 142, ,47 142, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 82 µmol/l Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max 221 µmol/l Σ des variances 667 Critère observé 0,331 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. Domaine d étalonnage INTERMÉDIAIRE Fichier : BR1.RUN Echantillon Répétitions Ecart type Variance A B 1 37,93 38, ,98 37, ,85 37, ,98 37, ,87 37, ,98 37, ,94 37, ,96 37, ,95 37, ,89 37, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 40 µmol/l Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max 060 µmol/l Σ des variances 159 Critère observé 0,381 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. 36

39 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Domaine d étalonnage FAIBLE Fichier : AR1.RUN Echantillon Répétitions A B Ecart type Variance 1 0,74 0, ,73 0, ,73 0, ,73 0, ,70 0, ,74 0, ,71 0, ,73 0, ,72 0, ,73 0, Ecart type de fidélité = u échantillon (C) 13 µmol/l Test de Cochran : Homogénéité des variances Nombre de groupes k 10 Nb de répétitions n par groupe 2 Variance max µmol/l Σ des variances Critère observé 0,500 Conclusion : Limite pour un risque de 1 % 0,718 La plus grande dispersion est Limite pour un risque de 5 % 0,602 acceptable. 37

40 Estimation des incertitudes de mesure de l analyse des nutriments en milieu marin Annexe 20 : Silicate - Synthèse Incertitude-type composée absolue et relative Bilan des incertitudes de mesure Niveau Incertitudetype due à l'étalonnage u A Incertitudetype due à l'étalonnage u B Incertitudetype due à l'échantillon Incertitudetype composée absolue Incertitudetype composée relative (%) 3, ,7% ,2% , ,266 0,5% , ,455 0,2% Effet de chaque incertitude type sur l'incertitude de mesure final Niveau Effet ua Effet ub Effet échantillon 3,5 10% 61% 30% 10 10% 63% 28% 50 2% 96% 2% 200 3% 94% 3% 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 96% 94% 61% 63% 30% 28% 10% 10% 2% 2% 3% 3% 3, Effet étalonnage Effet préparation étalons Effet échantillon 38

41 Département Dynamiques de l Environnement Côtier (DYNECO) Laboratoire PELAGOS Laurie Morvan, Roger Kérouel, Agnès Youénou, Anne Daniel Rapport DYNECO/PELAGOS/11.05 Novembre 2011 Rapport d évaluation intra laboratoire Evaluation initiale des performances des méthodes de dosage des nutriments dans les eaux salines par flux continu segmenté (SFA) selon la norme NF T : 2009

42 SOMMAIRE 1. Objet Références Référence normative Référence méthodologique Présentation de la méthode d évaluation Plan d expérience A : étude de la fonction d étalonnage Plan d expérience B : étude d une limite de quantification présupposée Etude des rendements Etude des interférences Carry-over Dérive de sensibilité Effet «Schlieren» Blanc de ligne de base Blanc optique Description du blanc optique Détermination du blanc optique Evaluation du blanc optique pour le dosage Nitrate + Nitrite Evaluation du blanc optique pour le dosage du nitrite Evaluation du blanc optique pour le dosage du phosphate Evaluation du blanc optique pour le dosage du silicate Conclusion Effet de sel Description de l effet de sel Evaluation de l effet de sel Effet de sel pour le dosage de l ammonium Effet de sel pour le dosage du nitrate + nitrite Effet de sel pour le dosage du nitrite

43 Effet de sel pour le dosage du phosphate Effet de sel pour le dosage du silicate Synthèse des effets de sel Interférences non spécifiques Dosage de l ammonium Dosage du nitrite Dosage du nitrate+nitrite Dosage du phosphate Dosage du silicate Bilan des interférences Plan d expérience D : étude de l exactitude Bilan de l étude de validation de méthode Ammonium Domaine d étalonnage faible Ammonium Domaine d étalonnage intermédiaire Ammonium Domaine d étalonnage fort Nitrate + Nitrite Domaine d étalonnage faible Nitrate + Nitrite Domaine d étalonnage intermédiaire Nitrate + Nitrite Domaine d étalonnage fort Nitrite Domaine d étalonnage faible Nitrite Domaine d étalonnage fort Phosphate Domaine d étalonnage faible Phosphate Domaine d étalonnage fort Silicate Domaine d étalonnage faible Silicate Domaine d étalonnage intermédiaire Silicate Domaine d étalonnage fort Conclusion ANNEXES

44 1. Objet Les méthodes de dosage des nutriments (ammonium, nitrate + nitrite, nitrite, phosphate, silicate) dans les eaux salines par flux continu segmenté (SFA) élaborées à DYNECO/PELAGOS ont été publiées dans un ouvrage (Aminot et Kérouel, 2007). Cette étude présente les résultats de l évaluation initiale des performances de ces méthodes selon la norme NF T : Références 2.1. Référence normative Norme AFNOR NF T90-210, Mai Qualité de l eau Protocole d évaluation initiale des performances d une méthode dans un laboratoire Référence méthodologique Aminot A. et Kérouel R., Hydrologie des écosystèmes marins. Paramètres et analyses. Ed. Ifremer, Méthodes d analyse en milieu marin. 336 p. Aminot A.et Kérouel R., Dosage automatique des nutriments dans les eaux marines : méthodes en flux continu. Ed. Ifremer, Méthodes d analyse en milieu marin. 188 p. Aminot A, Kérouel R, Coverly SC., 2009 Nutrients in seawater using segmented flow analysis. In: Wurl O editors. Practical guidelines for the analysis of seawater. Boca Raton, USA: CRC Press. p Daniel A., Kérouel R., Aminot A., Document de méthode hydrologie. Compléments au manuel de méthodes d analyses en milieu marin «Dosage automatique des nutriments dans les eaux marines». Rapport DYNECO/PELAGOS/ Présentation de la méthode d évaluation La validation d une méthode analytique non normalisée selon la norme NF T : 2009 comporte 5 étapes appelées «plans d expérience» : - la fonction d étalonnage (plan A), - la limite de quantification (plan B), - les rendements (plan C), - les interférences (revue bibliographique), - l exactitude (plan D). Certaines mesures ont été utilisées pour plusieurs plans d expérience dans la mesure où les conditions opératoires répondaient aux exigences de la norme. 3

45 Les méthodes ont été évaluées pour chaque nutriment sur deux à trois domaines d application choisis pour couvrir l ensemble de la gamme des eaux salines, des eaux estuariennes aux eaux côtières et océaniques : Nutriments Domaine d étalonnage faible Domaine d étalonnage intermédiaire Domaine d étalonnage fort Ammonium 0,10 4 µmol/l 2 10 µmol/l 4 25 µmol/l Nitrate + Nitrite Nitrite Phosphate Silicate 1 10 µmol/l µmol/l µmol/l 5 0,5 µmol/l - 0,2 2 µmol/l 0,10 2 µmol/l µmol/l 1 10 µmol/l µmol/l µmol/l Les échantillons utilisés pour la détermination des performances sont représentatifs des matrices analysées. Ils ont été élaborés à partir d eau de mer appauvrie de salinité proche de 35. Cette eau de mer appauvrie a été élaborée selon les consignes décrites dans Daniel (2010) : prélèvement fin septembre en période de fort coefficient de marée et à marée haute (concentrations faibles en nutriments et salinité proche de 35) suivi d une filtration grossière à 150 µm pour éliminer le zooplancton. Cette eau est conservée pendant au minimum 4 mois au laboratoire à la lumière ambiante pour permettre la consommation des nutriments par les organismes présents (phytoplancton, bactéries). Avant utilisation, l eau est analysée après avoir été filtrée sur filtre GF/F pour vérifier que sa teneur est très proche de la limite de détection. Les concentrations de l eau de mer appauvrie utilisée dans cette étude étaient les suivantes : NH 4 NO 3 +NO 2 NO 2 PO 4 Si(OH) 4 µmol/l 0.01 < 0.05 < < 0.01 < 0.5 Toutes les conditions opératoires mises en œuvre pour cette étude sont décrites en annexes 14 et Plan d expérience A : étude de la fonction d étalonnage L évaluation de la fonction d étalonnage a été effectuée dans chaque domaine d étalonnage en comparant les biais observés à des «écart maximal acceptable» (EMA) fixés pour chaque étalon. Cette approche EMA (cas n 1) permet d étudier les résultats de chaque étalon individuellement contrairement à l approche statistique globale (cas n 2) qui étudie les résultats dans leur ensemble. Le laboratoire a choisi de réaliser 5 (n) droites d étalonnage avec 5 (p) étalons préparés indépendamment pour chaque domaine d étalonnage et pour chaque nutriment. Pour cela, les étalons ont été préparés au plus près de leur valeur cible sans dilutions successives comme indiqué dans les procédures d analyse. 4

46 Les concentrations des étalons ont été régulièrement réparties sur le domaine choisi et les droites ont été réalisées dans des conditions de fidélité intermédiaires (jour d analyse et opérateur différent). Les EMA ont été fixées à 5 % pour l étalon le plus faible (mis à part 10% pour l ammonium) du domaine d étalonnage et à 2% pour les autres. Les résultats du plan A sont détaillés en Annexe 1 à 13 et les enregistrements des pics obtenus pour chaque domaine d étalonnage sont présentés en Annexe 16. Les biais étant tous inférieurs aux EMA fixées pour chaque étalon, toutes les fonctions d étalonnage sont considérées acceptables. 5. Plan d expérience B : étude d une limite de quantification présupposée Cette étude consiste à s assurer de l exactitude de la limite de quantification par rapport à un écart maximal acceptable égal à x % de la limite de quantification (LQ). Elle a été réalisée à partir d une eau de mer appauvrie à laquelle une quantité d analyte correspondant à la LQ présupposée a été ajoutée. Les limites de quantification (LQ) ont été choisies de façon à correspondre aux concentrations minimales attendues en milieu marin. L évaluation a été réalisée avec 5 (n) prises d essais dans des conditions de fidélité intermédiaires (jour d analyse et opérateur différent) en répétant l analyse 2 fois (r). Ces échantillons ont été analysés simultanément avec ceux du plan A. N ayant pas d exigences réglementaires sur l Ecart Maximal Acceptable (EMA), les EMA ont été déterminées par convention à 60% de la LQ comme préconisé par la norme NF Paramètres Domaines d étalonnage LQ présumées testées Faible 5 Ammonium Intermédiaire 0,12 Fort 0,30 Faible 0,20 Nitrate + Nitrite Intermédiaire 0,6 Fort 8,0 Nitrite Faible 3 Fort 6 Phosphate Faible 4 Fort 0,12 Faible 0,4 Silicate Intermédiaire 1,0 Fort 5,0 Afin de compléter l interprétation, un calcul de la puissance du test et du risque β pour l étude de la limite de quantification présupposée a été réalisé (Annexe C de la norme NF ). Ce calcul permet d évaluer le risque de se tromper en déclarant que l exactitude de la limite de quantification présupposée est vérifiée. 5

47 Le détail des calculs est présenté dans les Annexes 1 à 13 et les enregistrements des pics obtenus pour chaque domaine d étalonnage en Annexe 16. Toutes les LQ présumées ont été validées avec des pourcentages de CV de fidélité intermédiaire relativement faible (max de 7.4 % pour NH 4 en domaine d étalonnage faible). Le risque β de se tromper est inférieur à 0.1 % pour l ensemble des LQ sauf celle du domaine faible du phosphate (1.2 %). 6. Etude des rendements L étude des rendements (plan d expérience C) a pour but de caractériser l influence de l étape de préparation lorsque celle-ci n est pas prise en compte dans l étude de l étalonnage. La préparation des échantillons étant prise en compte dans l étude de l étalonnage lors de la mesure des nutriments, l étude de rendement n a pas été effectuée. 7. Etude des interférences L étude des interférences est basée sur une revue bibliographique. Elle identifie les interférences spécifiques (agissant directement sur la réponse de l analyte) et les interférences non spécifiques (présence d un composé qui produit un signal y compris en absence de l analyte). La prise en compte de chaque interférence pour chaque nutriment est discutée et une correction est proposée si besoin Carry-over Le carry-over (Aminot et Kérouel, 2007, p. 70) est dû à une forte traînée des pics et/ou un lavage inter-échantillons insuffisant. Il est éliminé par optimisation des méthodes (optimisation du ratio prélèvement/lavage) pour les 5 nutriments Dérive de sensibilité Il y a une dérive de sensibilité (Aminot et Kérouel, 2007, p. 71) quand la hauteur d un étalon ou d un matériau de référence a progressivement changé au cours d un «run». Cette dérive est provoquée par l instrumentation (électronique, hydraulique, chimique etc ). La dérive de sensibilité est très occasionnelle. Si elle est avérée, la correction est effectuée par interpolation linéaire pour les 5 nutriments Effet «Schlieren» L effet Schlieren correspond à la distorsion d un faisceau lumineux sous l effet de gradients d indice de réfraction (Aminot et Kérouel, 2007, p. 47). Il se manifeste fréquemment lorsque l élimination du bullage de segmentation est nécessaire avant la cuve de mesure. Les colorimètres sans débullage d entrée de cuve utilisés au laboratoire sont quasiment insensibles à l effet Schlieren puisque chaque élément liquide traversant la cuve est homogène. Mais, le signal d effet Schlieren, pouvant être observé en début et fin de passage de l échantillon dans la cuve de mesure, ne contribue pas à l absorbance de la substance dosée et n implique donc aucune correction pour les mesures de nitrate+ nitrite, nitrite, phosphate et silicate (Aminot et Kérouel, 2007, p. 62). 6

48 Le détecteur fluorimétrique utilisé pour le dosage de l ammonium ne présente pas d effet de matrice lié à l indice de réfraction (Aminot et Kérouel, 2007, p. 49) Blanc de ligne de base La correction de blanc de ligne de base est nécessaire quand une différence de signal est observée entre la ligne de base (obtenue à partir du stock d eau ultra pure alimentant l échantillonneur) et le «zéro de concentration» (obtenu en passant comme échantillon soit une eau ultra pure fraîchement soutirée, soit une eau ultra pure d origine différente que celle du stock de l échantillonneur). Cette interférence peut être rencontrée lors des analyses d ammonium et du silicate. Elle n existe pas pour le nitrate, le nitrite et le phosphate. Lorsque cette interférence est observée lors des mesures d ammonium, elle est généralement due à une contamination du stock d eau ultra pure utilisé pour la ligne de base. Il est donc nécessaire de le contrôler dans chaque «run» en passant des échantillons «eau ultrapure» fraîchement soutirés. La teneur en silicate de l eau ultrapure doit être régulièrement contrôlée. En effet, des pollutions en silicate ont été observées bien que la résistivité de l eau ultrapure était égale à 18,2 MΩ (Daniel, 2010). Cette pollution est vraisemblablement due à un début de dégradation des cartouches. L eau ultra pure doit donc faire l objet d un contrôle régulier de sa teneur en silicate. Ce contrôle peut être effectué en comparant sa concentration en silicate à celle d une eau ultrapure fraîchement soutirée d un autre appareil. Des échantillons d eau ultrapure, prélevés juste après un changement de cartouches, peuvent également être congelés puis servir de référence au cours du temps Blanc optique Description du blanc optique Le blanc optique est la hauteur du signal produit par de l eau de mer en phase stationnaire (plateau), mesurée par rapport à l eau de lavage en l absence de toute réaction produisant le composé coloré. Une contribution de certains agents mouillants au blanc optique est possible par le biais d une légère turbidité. Le signal de blanc optique s ajoute à celui du composé analysé. S il n est pas éliminé, il doit être mesuré et corrigé (Aminot et Kérouel, 2007, p. 62). On peut assimiler le blanc optique au blanc de turbidité dans les méthodes manuelles. Les colorimètres conçus pour accepter le passage des bulles dans la cuve de mesure génèrent un blanc optique souvent moins intense que les colorimètres nécessitant le débullage (Aminot et Kérouel, 2007, p. 47). Le laboratoire étant équipé de colorimètres sans débullage, le blanc optique est donc limité, mais doit toutefois être estimé Détermination du blanc optique Pour mesurer le blanc optique, une analyse simulée de l échantillon est effectuée, c està-dire sans que la réaction colorée se produise. Pour cela, des réactifs spéciaux exempts du ou des produit(s) strictement indispensable(s) à la formation du composé coloré sont préparés, et un maximum de réactifs sont conservés afin de préserver une 7

49 composition du milieu aussi proche que possible de celle du milieu réactionnel. La préparation des «blancs optiques» est décrite dans chaque procédure de dosage. La valeur du blanc optique varie en fonction du montage optique du colorimètre (annexe 15) et du milieu réactionnel (annexe 14) Evaluation du blanc optique pour le dosage Ammonium La mesure du blanc de fluorescence des substances naturelles n est nécessaire que pour la gamme nanomolaire. Ce blanc est déclaré négligeable pour les trois domaines d étalonnage testés dans cette étude Evaluation du blanc optique pour le dosage Nitrate + Nitrite Les blancs optiques ont été évalués pour le nitrate + nitrite (tableau 1). Tableau 1 : Blancs optiques évalués pour la mesure de nitrate+nitrite. Les blancs optiques mesurés pour le nitrate + nitrite sont de l ordre de 02 µmol/l, ce qui est environ 100 fois inférieur à la limite de quantification vérifiée dans le domaine faible (0,20 µmol/l). Ce signal peut donc être considéré comme négligeable pour le nitrate + nitrite et la correction n est pas nécessaire Evaluation du blanc optique pour le dosage du nitrite Les blancs optiques ont été évalués pour le nitrite (tableau 2). Les blancs optiques mesurés pour le nitrite sont de l ordre de - 04 µmol/l, ce qui est environ 10 fois inférieur à la limite de quantification vérifiée dans le domaine faible (3 µmol/l). Ce signal pourrait être considéré comme négligeable pour le nitrite, mais le laboratoire a décidé de prendre la correction en compte. Des vérifications ponctuelles de sa valeur seront effectuées (environ tous les 5 runs) pour vérifier sa stabilité dans le temps. 8

50 Tableau 2 : Blancs optiques évalués pour la mesure de nitrite Evaluation du blanc optique pour le dosage du phosphate Les blancs optiques ont été évalués pour le phosphate (tableau 3). Paramètre Salinité N de la série Date d'analyse Valeur du signal avec conditions BO PO CR1 16/06/ MOYENNE -21 PO ER1 16/06/ MOYENNE -20 PO4 35, AR1R1 04/11/ MOYENNE 01 PO CR1 04/11/ MOYENNE 03 MOYENNE GENERALE -09 Tableau 3 : Blancs optiques évalués pour la mesure de phosphate Les blancs optiques mesurés pour le phosphate peuvent être variables au cours du temps (ex : à 0.001). Certains blancs optiques sont proches de la limite de quantification vérifiée dans le domaine faible (4 µmol/l). Ce signal ne peut donc pas être considéré comme négligeable pour le phosphate. En raison de l instabilité du blanc optique, sa mesure doit être effectuée au cours de chaque série de mesure et sa correction appliquée. 9

51 Evaluation du blanc optique pour le dosage du silicate Les blancs optiques ont été évalués pour le silicate (tableau 4). Tableau 4 : Blancs optiques évalués pour la mesure de silicate Les blancs optiques mesurés pour le silicate sont de l ordre de 41 µmol/l, ce qui est environ 10 fois inférieur à la limite de quantification vérifiée dans le domaine faible (0,4 µmol/l). Ce signal pourrait être considéré comme négligeable pour le silicate, mais le laboratoire a décidé de ne pas le considérer comme tel et de prendre la correction en compte Conclusion Les blancs optiques observés pour le nitrate + nitrite sont faibles (< 5 µmol/l) et largement en deçà de la limite de quantification du domaine faible. Aussi, ces blancs optiques sont considérés comme négligeables et aucune correction n est nécessaire. Pour le nitrite et le silicate, même si les blancs optiques sont largement inférieurs aux limites de quantification (10 fois), le laboratoire a décidé de les prendre en compte et d appliquer un facteur de correction systématique. Ce facteur est vérifié ponctuellement au cours du temps. Pour le phosphate, les blancs optiques sont très proches de la limite de quantification du domaine faible : la vérification des blancs optiques à chaque série d analyse est donc indispensable Effet de sel Description de l effet de sel Lors de l analyse d eaux, la présence d une matrice saline provoque parfois une perturbation qui, pour une même concentration du composé mesuré, conduit à une réponse variable selon la nature ou la concentration saline du milieu analysé. C est ce que l on nommera ici l effet de sel. 10

52 Cet effet est à distinguer des perturbations engendrées au cours de la mesure optique du signal en colorimétrie automatique, comme l effet Schlieren ou le blanc optique. L effet de sel peut être : - soit direct : la présence de sel provoque une modification des conditions de réaction. - soit indirect : la salinité du milieu modifie les caractéristiques d adsorption du composé analysé ou de son produit de réaction sur les parois du circuit analytique. Pour un circuit analytique donné et des concentrations de réactifs fixes, l effet de sel doit être considéré comme invariant tant que l on ne change pas ces conditions (Annexes 14 et 15). Il peut donc être établi une fois pour toutes pour la technique d analyse du paramètre considéré, et déterminé sur toute la gamme de salinité couverte par les mesures (Aminot et Kérouel, 2007, p. 64). Avant toute correction de l effet de sel, il faut en évaluer l intensité. En effet, la correction n aura d intérêt que si l amplitude de l effet est supérieure à 1% de la mesure de façon générale ou supérieure à 0.01 µmol/l pour le nitrite et le phosphate pour les très basses valeurs des domaines faibles (ex : 1% de 0.3 µmol/l = µmol/l ce qui est 10 fois plus sensible que la LQ) Evaluation de l effet de sel Pour évaluer l effet de sel, il est nécessaire de comparer la réponse de la méthode (signal obtenu) en mesurant une même concentration du composé dans des milieux de salinités différentes. Le plan d expérience est explicité dans Daniel (2010). Les principales étapes sont les suivantes : 1. mesure de toutes les concentrations (solutions dopées et non dopées) aux salinités «S» et de référence, 2. soustraire de la concentration de la solution dopée la valeur de la concentration de la solution non dopée correspondante : ce résultat correspond à la concentration apparente de l ajout seul, 3. calculer la valeur apparente relative de chaque ajout en divisant sa valeur par celle obtenue à la salinité choisie comme référence (ici 35), 4. porter sur un graphique les concentrations apparentes relatives obtenues en fonction de la salinité Effet de sel pour le dosage de l ammonium L effet de sel a été évalué sur les 3 domaines d étalonnage de l ammonium. Il est inférieur à 1 % pour tous les domaines d étalonnage : il est donc considéré comme négligeable. Salinité/Dopage 2,0 8,7 17,5 26,2 35,0 2,50 µmol/l 0,5 % - 0,2 % 0,4 % - 0,2 % --- 6,00 µmol/l 0,3 % 0,1 % 0,3 % 0,2 % ,00 µmol/l - 0,4 % - 0,1 % - 0,2% 0.0 %

53 Les effets de sel décrits par Aminot et Kérouel (2007) (max 3%) avaient été observés avec une carte d acquisition non spécifique au fluorimètre. L utilisation actuelle de l interface SEAL/ADA permet d obtenir un signal beaucoup plus fort. L étage de dilution (Aminot et Kérouel 2007, p. 116) peut donc être maintenant utilisé pour tous les domaines d étalonnage (Annexe 15). Cette modification permet d obtenir des effets de sel négligeables en diminuant la différence de salinité entre échantillons Effet de sel pour le dosage du nitrate + nitrite L étude de l effet de sel pour le nitrate + nitrite a été réalisée sur seulement deux domaines d étalonnage (faible et intermédiaire). Il n a pas été jugé nécessaire d évaluer le domaine d étalonnage fort en raison de la présence d un étage de dilution supplémentaire dans le circuit analytique qui minore la différence de salinité entre les échantillons. Un petit effet de sel négatif augmentant inversement à la salinité est observé pour les domaines faible et intermédiaire : un maximum de - 0,8 % est mesuré pour le domaine faible et de - 0,7 % pour le domaine intermédiaire. Ces valeurs étant inférieures à 1 %, l effet de sel est considéré négligeable. 12

54 Salinité/Dopage 2,0 8,7 17,5 26,2 35,0 8,00 µmol/l - 0,8 % - 0,7 % - 0,2 % - 0,3 % ,0 µmol/l - 0,7 % - 0,6 % 0.0 % 0.0 % Effet de sel pour le dosage du nitrite L étude de l effet de sel pour le nitrite a été réalisée sur les deux domaines d étalonnages (faible et fort). L effet de sel est inférieur ou égal à 03 µmol/l (1.2 %) pour le domaine faible et inférieur à 1 % pour le domaine fort. Aucune correction d effet de sel ne sera donc effectuée. Salinité/Dopage 2,0 8,7 17,5 26,2 35,0 0,30 µmol/l 03 µmol/l 02 µmol/l 03 µmol/l 02 µmol/l --- 1,40 µmol/l 0.0 % - 0,1 % - 0,1 % 0,1 %

55 Comme l effet de sel est négligeable, il n a pas été jugé nécessaire d utiliser un réactif R1 «estuaire» contenant du chlorure de sodium pour les échantillons de salinité <10 comme préconisé dans Aminot et Kérouel (2007). D autre part, la dégradation du signal (plateaux réduits) due à l adsorption du composé coloré sur les parois du circuit rencontrée lorsque la salinité diminue par Aminot et Kérouel (2004) n a pas été observée dans cette configuration de circuit analytique Effet de sel pour le dosage du phosphate L étude de l effet de sel pour le phosphate a été réalisée sur les deux domaines d étalonnages (faible et fort). L effet de sel est inférieur à 1 % (< EMA) : il est donc considéré négligeable pour les deux domaines d étalonnage. Salinité/Dopage 2,0 8,7 17,5 26,2 35,0 1,50 µmol/l - 0,2 % 0.0 % - 0,3 % - 0,5 % --- 3,00 µmol/l 0.0 % - 0,1 % - 0,3 % - 0,3 % --- Les effets de sel, précédemment observés en présence d agent mouillant (Aérosol 22) ou d anciens lots d antimonyl tartrate, qui engendraient un effet de sel fonction de la longueur d onde de mesure et du chauffage du milieu réactionnel (effet positif ou négatif dépendant des conditions opératoires) sont éliminés dans les conditions opératoires actuelles (agent mouillant SDS, Daniel 2010) Effet de sel pour le dosage du silicate L étude de l effet de sel pour le silicate a été réalisée sur les trois domaines d étalonnage (faible, intermédiaire et fort). Les résultats montrent un effet de sel positif linéaire augmentant inversement avec la salinité : un maximum de 4,8 % est mesuré pour la plus faible salinité. La correction de 14

56 l effet de sel est donc indispensable pour le silicate à l aide de la fonction «effet de sel». Le calcul de cette fonction «effet de sel» est décrit dans Daniel (2010). Elle a été ici déterminée avec l ensemble des valeurs des trois domaines d étalonnage (Annexe 18) et est égale à : F(S) = x S Salinité/Dopage 2,0 8,75 17,5 26,25 35,5 7,00 µmol/l 4,4 % 3,5 % 2,1 % 1,4 % ,0 µmol/l 4,1 % 3,0 % 1,8 % 1,0 % µmol/l 4,8 % 3,5 % 2,5 % 1,0 %

57 Synthèse des effets de sel Un effet de sel est observé uniquement pour le silicate. Il est linéaire sur toute la gamme de salinité et doit être pris en compte à l aide d une fonction. Paramètres Détecteur Effet de sel observé < 1 % (négligeable) Ammonium pour toutes les Domaine faible salinités Ammonium Domaine moyen Ammonium Domaine fort Nitrate + Nitrite Domaine faible Nitrate + Nitrite Domaine moyen Nitrate + Nitrite Domaine fort Nitrite Domaine faible Nitrite Domaine fort Phosphate Domaine faible Phosphate Domaine fort Silicate Domaine faible Silicate Domaine moyen Silicate Domaine fort Fluorimètre Colorimètre Colorimètre Colorimètre Colorimètre < 1 % (négligeable) pour toutes les salinités < 1 % (négligeable) pour toutes les salinités < 1 % (négligeable) pour toutes les salinités < 1 % (négligeable) pour toutes les salinités Estimé négligeable au vu des résultats des domaines faibles et intermédiaires < 1 µmol/l (négligeable) pour toutes les salinités < 1 % (négligeable) pour toutes les salinités < 1 µmol/l (négligeable) pour toutes les salinités < 1 % (négligeable) pour toutes les salinités Max 4,4 % : correction à l aide d une fonction Max 4,1 % : correction à l aide d une fonction Max 4,8 % : correction à l aide d une fonction 16

58 7.7. Interférences non spécifiques Ces interférences sont liées à la présence d un composé qui produit un signal. Ces interférences ne peuvent pas être corrigées par la méthode des ajouts dosés. Les interférences non spécifiques sont négligeables pour les mesures de nutriments dans les eaux naturelles non polluées. Étant donné que le laboratoire réalise ses essais de routine sur des eaux marines, estuariennes et interstitielles, les interférences concernant les eaux polluées ou correspondant à des matrices particulières (rejets industriels, sources hydrothermales) n ont pas été testées. Elles sont présentées cidessous sous forme d une revue bibliographique Dosage de l ammonium L interférence de l urée, des amines primaires et des acides aminés est négligeable (< 0,5 %) (Aminot et Kérouel, 2007, p. 115). Le cuivre et le fer n atténuent la réponse qu à des concentrations de plusieurs ordres de grandeur, supérieures aux concentrations naturelles. Le mercure réduit le signal de 5 à 80 % si sa concentration est comprise entre 10 et 40 mg/l. Cette concentration est largement supérieure aux concentrations naturelles (Aminot et Kérouel, 2007, p. 115) car elle correspond à celle introduite sous forme de chlorure mercurique dans les échantillons pour inactiver les microorganismes et pour permettre la conservation des échantillons. Cette méthode de conservation étant actuellement proscrite, cette interférence est donc supprimée. Le sulfure réduit l intensité du signal, linéairement en fonction de sa concentration, à raison d environ 1 % pour 4 µmol/l de sulfure (Aminot et Kérouel, 2007, p. 115). Dans les conditions usuelles de travail, la méthode est insensible à la turbidité du milieu (Aminot et Kérouel, 2007, p. 115) Dosage du nitrite Des interférences peuvent être causées sur le dosage du nitrite par des amines aromatiques, des concentrations en cuivre supérieures à 0,5 mg/l et des concentrations d iodure supérieures à 0,1 mg/l (FAO, 1975). Les ions sulfures interfèrent également mais ils sont rarement présents en même temps que le nitrite dans les échantillons d eau de mer (Aminot et Kérouel, 2004, p. 243) Dosage du nitrate+nitrite Le dosage du nitrate+nitrite a les mêmes interférences que celui du dosage du nitrite. Si le sulfure est normalement absent dans les eaux en présence de nitrate, une faible concentration peut toutefois provoquer une précipitation sous forme CdS en début de colonne, mais sans provoquer d altération sur la réduction du nitrate (Aminot et Kérouel, 2004, p. 252). La réduction est considérée comme exempte d interférence dans la plupart des eaux naturelles marines (Aminot et Kérouel, 2004, p. 252). 17

59 De très fortes concentrations de phosphate ont été signalées comme pouvant interférer par adsorption sur la colonne de réduction lorsque celle-ci est âgée (Olson, 1980). Les conditions opératoires décrites dans Aminot et Kérouel (2007) (dilution de l échantillon, concentration de NH 4 Cl) réduisent ce risque car aucun effet n est constaté jusqu à une concentration de 10 µmol/l de phosphate (Aminot et Kérouel, 2004, p. 252) Dosage du phosphate Lors des dosages de phosphate, une fraction du phosphate particulaire (phytoplanctonique ou minéral) réagit comme du phosphate dissous. Ce dernier peut donc être surestimé même lorsque les niveaux en matières en suspension sont faibles (Aminot et Kérouel, 2004, p. 275). Pour éviter cette interférence, les échantillons une fois décongelés sont centrifugés avant analyse afin d éliminer les particules. L arséniate et le silicate forment les mêmes types de composés molybdiques que le phosphate. L arséniate produit une réponse molaire égale à celle du phosphate, mais excédant rarement 3 µmol/l dans l eau de mer (Karl et Tien, 1992), il peut souvent être ignoré ou être réduit en arsénite qui ne réagit pas. Le silicate ne produit qu une interférence insignifiante (Aminot et Kérouel, 2004, p. 276). Le sulfure interfère au-delà de 60 µmol/l. Mais comme sa présence en eau de mer est souvent associée à une concentration élevée de phosphate, la dilution de l échantillon dans le circuit analytique peut s avérer suffisante (Aminot et Kérouel, 2007, p. 82). L interférence d autres substances dissoutes n est à craindre que dans les eaux de mer polluées par le nitrate (> 2000 µmol/l), par le fluorure (> 1,6 µmol/l) et par les métaux lourds (> 20 µmol/l) (Aminot et Kérouel, 2004, p. 276) Dosage du silicate L arséniate et le phosphate forment les mêmes types de composés molybdiques que le silicate mais l addition d acide oxalique détruit la quasi-totalité de ces composés (Aminot et Kérouel, 2004, p. 286). Le sulfure interfère également au-delà de 150 µmol/l (Hansen et Koroleff, 1999). La dilution de l échantillon peut alors être envisagée. L interférence d autres substances dissoutes n est à craindre que dans les eaux polluées : fluorure, métaux lourds (Hansen et Koroleff, 1999 ; Aminot et Kérouel, 2004, p. 287). 18

60 7.8. Bilan des interférences Les interférences potentielles à vérifier pour chaque méthode de dosage sont synthétisées dans le tableau ci-dessous : Paramètres Détecteur Effet de matrice effet Schlieren blanc optique Effet de sel Autres interférences Ammonium fluorimètre aucun aucun négligeable blanc de ligne de base à contrôler Nitrite colorimètre insensible* facteur de correction négligeable négligeable Nitrate + Nitrite colorimètre insensible* négligeable négligeable négligeable Phosphate colorimètre insensible* Silicate colorimètre insensible* à estimer à chaque série de mesure facteur de correction * insensible = un effet Schlieren peut être observé mais ne nuit à la mesure. négligeable à corriger selon une fonction d effet de sel eaux polluées blanc de ligne de base à contrôler + eaux polluées 8. Plan d expérience D : étude de l exactitude L étude de l exactitude porte sur l évaluation de la fidélité intermédiaire et du biais par rapport à des valeurs qui servent de référence. Dans cette étude, la valeur de référence utilisée est l ajout effectué par dopage de l eau de mer appauvrie (Réf Ajout ) car : - il n existe pas de matériau de référence certifié correspondant au domaine et à la matrice d utilisation (Réf MRC ), - les valeurs de consensus issues de comparaisons interlaboratoire ne sont pas exploitables car les laboratoires participant à ces essais n utilisent pas tous la même méthode de dosage (Réf EIL ), - il n existe pas de méthode de référence pour la mesure des nutriments en milieu marin (Réf Ajout ). Pour cette étude, trois échantillons ont été répartis dans chaque domaine d étalonnage. Chaque échantillon a été analysé 2 fois dans 5 séries de conditions de fidélité intermédiaire. Les valeurs expérimentales utilisées pour l étude de l exactitude sont en partie issues du plan A. Le biais a été évalué à l aide de l écart normalisé (EN) pour tous les domaines de chaque nutriment. Un test de Fisher a été effectué pour s assurer que les changements 19

61 de conditions ne sont pas négligeables, c est-à-dire que l écart-type de fidélité intermédiaire estimé est réellement supérieur à l écart-type de répétabilité. Les EMA testés dans cette étude sont fixés à 5 % (circulaire DCE 2007/20, annexe 17) pour tous les domaines de chaque nutriment. Afin de compléter l interprétation, un calcul de la puissance du test et du risque β pour l étude de la limite de quantification présupposée a été réalisé (Annexe C de la norme NF ). Ce calcul permet d évaluer le risque de se tromper en déclarant que l exactitude de la limite de quantification présupposée est vérifiée. Le détail des calculs est présenté dans les annexes 1 à 13. L exactitude des cinq méthodes de dosage sur l ensemble des domaines d étalonnage a été déclarée acceptable dans 95 % des cas avec un risque inférieur à 0.1 % de se tromper. 9. Bilan de l étude de validation de méthode Les détails des calculs sont présentés dans les annexes 1 à 13 sous forme de fiches établies selon les instructions de la norme NF T : Les tableaux de bilan de l évaluation des performances des méthodes de dosage des nutriments en eaux salines sont présentés ci-après pour chaque nutriment et pour chaque domaine d étalonnage. 20

62 9.1. Ammonium Domaine d étalonnage faible RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : NH4_Faible Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage ACCEPTABLE Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l 0,1 4 Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 11,0% 9,7% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 5,0% 0,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 5,0% 0,7% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 5,0% 0,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 5,0% 0,4% Vérifié Test de Fisher 4,10 4,14 Non vérifié Plan B Limite de quantification présupposée 5 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) Vérifiée Inégalité (2) Vérifiée Plan C Rendement Non pertinent dans cette évaluation Étude des interférences Blanc optique négligeable, effet de sel négligeable, blanc de ligne de base à contrôler régulièrement Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) 1, ACCEPTABLE 5% 2,00 1,11 Vérifié 1,045 1,094 Vérifiée 1,155 1,120 Vérifiée 2,050 ACCEPTABLE 07 5% 2,00 0,81 Vérifié 1,948 2,040 Vérifiée 2,153 2,072 Vérifiée 3,000 ACCEPTABLE 16 5% 2,00 0,40 Vérifié 2,850 2,982 Vérifiée 3,150 3,005 Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine 0,1 4 µmol/l. 21

63 9.2. Ammonium Domaine d étalonnage intermédiaire RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : NH4 intermédiaire Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage ACCEPTABLE Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l 2 10 Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 2,0% 1,1% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 2,0% 0,6% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 2,0% 0,5% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 2,0% 0,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 2,0% 0,4% Vérifié Test de Fisher 4,10 4,02 Vérifié Plan B Limite de quantification présupposée 0,12 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) 48 0,105 Vérifiée Inégalité (2) 0,192 0,133 Vérifiée Plan C Rendement Non pertinent dans cette évaluation Étude des interférences Blanc optique négligeable, effet de sel négligeable, blanc de ligne de base à contrôler régulièrement Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) 4,00 2 ACCEPTABLE 5% 2,00 1,00 Vérifié 3,80 3,99 Vérifiée 4,20 4,07 Vérifiée 6,00 ACCEPTABLE 3 5% 2,00 1,24 Vérifié 5,70 5,99 Vérifiée 6,30 6,10 Vérifiée 8,00 ACCEPTABLE 5 5% 2,00 0,38 Vérifié 7,60 7,98 Vérifiée 8,40 8,05 Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine 2 10 µmol/l. 22

64 9.3. Ammonium Domaine d étalonnage fort RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : NH4_Fort Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage ACCEPTABLE Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l 4 25 Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 2,0% 0,8% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 2,0% 0,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 2,0% 0,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 2,0% 0,1% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 2,0% 0,1% Vérifié Test de Fisher 4,10 1,59 Vérifié Plan B Limite de quantification présupposée 0,30 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) 0,120 0,293 Vérifiée Inégalité (2) 0,480 0,319 Vérifiée Plan C Rendement Non pertinent dans cette évaluation Étude des interférences Blanc optique négligeable, effet de sel négligeable, blanc de ligne de base à contrôler régulièrement Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) 9,00 5 ACCEPTABLE 5% 2,00 0,83 Vérifié 8,55 8,95 Vérifiée 9,45 9,13 Vérifiée 15,00 ACCEPTABLE 6 5% 2,00 0,26 Vérifié 14,25 14,86 Vérifiée 15,75 15,17 Vérifiée 20 ACCEPTABLE 8 5% 2,00 1 Vérifié 19,00 19,88 Vérifiée 21,00 20,12 Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine 4 25 µmol/l. 23

65 9.4. Nitrate + Nitrite Domaine d étalonnage faible RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : NO3+NO2_Faible Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l 1 10 Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 4,0% 2,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 2,0% 0,5% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 2,0% 0,6% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 2,0% 0,5% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 2,0% 0,1% Vérifié Test de Fisher 4,10 5,75 Non vérifié Plan B Limite de quantification présupposée 0,20 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) 80 0,163 Vérifiée Inégalité (2) 0,320 0,209 Vérifiée Plan C Rendement Non pertinent pour cette évaluation Étude des interférences blanc optique négligeable, effet de sel négligeable, autres interférences négligeables Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf 3,50 3 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) 5% 2,00 1,54 Vérifié Inégalité (1) Inégalité (2) 3,33 3,68 3,41 3,49 Vérifiée Vérifiée ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf 6,00 3 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) 5% 2,00 1,21 Vérifié Inégalité (1) Inégalité (2) 5,70 6,30 5,92 6,01 Vérifiée Vérifiée ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf 8,00 3 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) 5% 2,00 0,39 Vérifié Inégalité (1) Inégalité (2) 7,60 8,40 7,94 8,03 Vérifiée Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine 1 10 µmol/l. ACCEPTABLE 24

66 9.5. Nitrate + Nitrite Domaine d étalonnage intermédiaire RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : NO3+NO2 intermédiaire Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage ACCEPTABLE Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 1,0% 0,5% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 1,0% 0,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 1,0% 0,4% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 1,0% 0,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 1,0% 0,1% Vérifié Test de Fisher 4,10 0,79 Vérifié Plan B Limite de quantification présupposée 0,60 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) 0,240 0,568 Vérifiée Inégalité (2) 0,960 0,606 Vérifiée Plan C Rendement Non pertinent pour cette évaluation Étude des interférences blanc optique négligeable, effet de sel négligeable, autres interférences négligeables Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) 20 0,11 ACCEPTABLE 5% 2,00 1 Vérifié 19,00 19,89 Vérifiée 21,00 20,11 Vérifiée 30 ACCEPTABLE 0,17 5% 2,00 0,72 Vérifié 28,50 35 Vérifiée 31,50 30,20 Vérifiée 40 ACCEPTABLE 0,23 5% 2,00 9 Vérifié 38,00 39,79 Vérifiée 42,00 40,17 Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine µmol/l. 25

67 9.6. Nitrate + Nitrite Domaine d étalonnage fort RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : NO3+NO2_Fort Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage ACCEPTABLE Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 4,0% 2,0% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 2,0% 0,4% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 2,0% 0,6% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 2,0% 0,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 2,0% 0,2% Vérifié Test de Fisher 4,10 5,66 Non vérifié Plan B Limite de quantification présupposée 8 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) 3,200 7,860 Vérifiée Inégalité (2) 12,800 8,320 Vérifiée Plan C Rendement Non pertinent pour cette évaluation Étude des interférences blanc optique négligeable, effet de sel négligeable, autres interférences négligeables Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) 15 0,8 ACCEPTABLE 5% 2,00 1,61 Vérifié 142,5 150,3 Vérifiée 157,5 152,4 Vérifiée 275,0 ACCEPTABLE 1,5 5% 2,00 0,98 Vérifié 261,3 274,4 Vérifiée 288,8 278,6 Vérifiée 40 ACCEPTABLE 3,4 5% 2,00 0,34 Vérifié ,1 Vérifiée ,2 Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine µmol/l. 26

68 9.7. Nitrite Domaine d étalonnage faible RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : NO2_Faible Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage ACCEPTABLE Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l 5 0,5 Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 5,0% 3,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 2,0% 1,1% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 2,0% 0,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 2,0% 0,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 2,0% 0,2% Vérifié Test de Fisher 4,10 1,41 Vérifié Plan B Limite de quantification présupposée 3 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) Vérifiée Inégalité (2) Vérifiée Plan C Rendement Non pertinent pour cette évaluation Étude des interférences Blanc optique à prendre en compte, effet de sel négligeable, autres interférences dans eaux polluées Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) 0, ACCEPTABLE 5% 2,00 0,20 Vérifié 0,152 0,158 Vérifiée 0,168 0,163 Vérifiée 0,280 ACCEPTABLE 03 5% 2,00 0,16 Vérifié 0,266 0,276 Vérifiée 0,294 0,285 Vérifiée 0,400 ACCEPTABLE 09 5% 2,00 5 Vérifié 0,380 0,395 Vérifiée 0,420 0,406 Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine 5 0,5 µmol/l. 27

69 9.8. Nitrite Domaine d étalonnage fort RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : NO2_Fort Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage ACCEPTABLE Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l 0,2 2 Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 2,0% 1,1% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 2,0% 0,6% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 2,0% 0,5% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 2,0% 0,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 2,0% 0,4% Vérifié Test de Fisher 4,10 2,09 Vérifié Plan B Limite de quantification présupposée 6 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) Vérifiée Inégalité (2) Vérifiée Plan C Rendement Non pertinent pour cette évaluation Étude des interférences Blanc optique à prendre en compte, effet de sel négligeable, autres interférences dans eaux polluées Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) 0, ACCEPTABLE 5% 2,00 6 Vérifié 0,618 0,644 Vérifiée 0,683 0,656 Vérifiée 1,100 ACCEPTABLE 03 5% 2,00 0,22 Vérifié 1,045 1,093 Vérifiée 1,155 1,109 Vérifiée 1,550 ACCEPTABLE 13 5% 2,00 0,35 Vérifié 1,473 1,535 Vérifiée 1,628 1,555 Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine 0,2 2 µmol/l. 28

70 9.9. Phosphate Domaine d étalonnage faible RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : PO4_Faible Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage ACCEPTABLE Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l 0,1 2 Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 5,0% 3,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 2,0% 0,8% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 2,0% 0,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 2,0% 0,4% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 2,0% 0,3% Vérifié Test de Fisher 4,10 1,07 Vérifié Plan B Limite de quantification présupposée 4 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) Vérifiée Inégalité (2) Vérifiée Plan C Rendement Non pertinent pour cette évaluation Étude des interférences blanc optique à évaluer à chaque série de mesure, effet de sel négligeable, autres interférences possibles dans eaux polluées Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) 0, ACCEPTABLE 5% 2,00 0,30 Vérifié 0,570 0,593 Vérifiée 0,630 0,609 Vérifiée 1,050 ACCEPTABLE 03 5% 2,00 0,85 Vérifié 0,998 1,042 Vérifiée 1,103 1,064 Vérifiée 1,550 ACCEPTABLE 12 5% 2,00 0,35 Vérifié 1,473 1,537 Vérifiée 1,628 1,554 Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine 0,1 2 µmol/l. 29

71 9.10. Phosphate Domaine d étalonnage fort RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : PO4_Fort Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l 1 6 Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 1,0% 0,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 1,0% 0,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 1,0% 0,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 1,0% 0,1% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 1,0% % Vérifié Test de Fisher 4,10 2,24 Vérifié Non pertinent pour cette évaluation blanc optique à évaluer à chaque série de mesure, effet de sel négligeable, autres interférences possibles dans eaux polluées ACCEPTABLE Plan B Limite de quantification présupposée 0,12 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) 48 0,105 Vérifiée Inégalité (2) 0,192 0,129 Vérifiée Plan C Rendement Étude des interférences Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) 2, ACCEPTABLE 5% 2,00 0,47 Vérifié 2,138 2,249 Vérifiée 2,363 2,262 Vérifiée 3,500 ACCEPTABLE 13 5% 2,00 0,51 Vérifié 3,325 3,497 Vérifiée 3,675 3,516 Vérifiée 4,750 ACCEPTABLE 34 5% 2,00 0,24 Vérifié 4,513 4,743 Vérifiée 4,988 4,773 Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine 1 6 µmol/l. 30

72 9.11. Silicate Domaine d étalonnage faible RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : Si(OH)4_Faible Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l 1 10 Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 2,0% 1,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 1,0% 0,8% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 1,0% 0,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 1,0% 0,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 1,0% 0,1% Vérifié Test de Fisher 4,10 9,79 Non vérifié Non pertinent pour cette évaluation Correction de blanc optique, correction d'effet de sel, blanc de ligne de base à corriger, autres interférences dans eaux polluées ACCEPTABLE Plan B Limite de quantification présupposée 0,4 µmol/l ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) 0,160 0,356 Vérifiée Inégalité (2) 0,640 0,404 Vérifiée Plan C Rendement Étude des interférences Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) 3,50 3 ACCEPTABLE 5% 2,00 0,85 Vérifié 3,33 3,44 Vérifiée 3,68 3,51 Vérifiée 5,50 ACCEPTABLE 2 5% 2,00 0,23 Vérifié 5,23 5,45 Vérifiée 5,78 5,54 Vérifiée 8,00 ACCEPTABLE 3 5% 2,00 0,78 Vérifié 7,60 7,96 Vérifiée 8,40 8,00 Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine 1 10 µmol/l. 31

73 9.12. Silicate Domaine d étalonnage intermédiaire RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : Si(OH)4 intermédiaire Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage Plan C Rendement Non pertinent pour cette évaluation Étude des interférences Correction de blanc optique, correction d'effet de sel, blanc de ligne de base à corriger, autres interférences dans eaux polluées ACCEPTABLE Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 1,0% 0,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 1,0% 0,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 1,0% 0,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 1,0% 0,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 1,0% 0,1% Vérifié Test de Fisher 4,10 4,61 Non vérifié Plan B Limite de quantification présupposée 1,00 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) 0,400 0,891 Vérifiée Inégalité (2) 1,600 1,035 Vérifiée Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) 20 ACCEPTABLE 0,11 5% 2,00 0,46 Vérifié 19,00 20 Vérifiée 21,00 20,11 Vérifiée 30 ACCEPTABLE 0,15 5% 2,00 0,57 Vérifié 28,50 33 Vérifiée 31,50 30,14 Vérifiée 40 ACCEPTABLE 0,23 5% 2,00 2 Vérifié 38,00 39,84 Vérifiée 42,00 40,15 Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine µmol/l. 32

74 9.13. Silicate Domaine d étalonnage fort RÉSUMÉ DES CARACTÉRISTIQUES EXPÉRIMENTALES GRANDEUR : Si(OH)4_Fort Caractéristiques de la méthode Performances attendues Valeur observée Conclusions Plan A Étalonnage Fonction Linéaire Domaine des solutions étalons en µmol/l Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 1 2,0% 0,1% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 2 2,0% 0,2% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 3 2,0% 0,3% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 4 2,0% 0,1% Vérifié Biais maximum absolu en % pour l'étalon 5 2,0% 0,1% Vérifié Test de Fisher 4,10 0,92 Vérifié Non pertinent pour cette évaluation Correction de blanc optique, correction d'effet de sel, blanc de ligne de base à corriger, autres interférences dans eaux polluées ACCEPTABLE Plan B Limite de quantification présupposée 5,00 ACCEPTABLE Écart maximal acceptable 60% Inégalité (1) 2,000 4,917 Vérifiée Inégalité (2) 8,000 5,107 Vérifiée Plan C Rendement Étude des interférences Plan D Exactitude ÉCHANTILLON 1 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 2 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) ÉCHANTILLON 3 Valeur de référence Réf Ajout Incertitude type de la référence u Réf Écart maximal acceptable (EMA) Écart normalisé (EN) Inégalité (1) Inégalité (2) 90 0,68 ACCEPTABLE 5% 2,00 0,93 Vérifié 85,50 90,29 Vérifiée 94,50 90,99 Vérifiée 125,00 ACCEPTABLE 0,87 5% 2,00 0,52 Vérifié 118,75 125,03 Vérifiée 131,25 125,89 Vérifiée 160 ACCEPTABLE 1,13 5% 2,00 0,29 Vérifié 152,00 159,87 Vérifiée 168,00 160,78 Vérifiée LA MÉTHODE EST ACCEPTABLE pour toutes les performances attendues dans le domaine µmol/l. 33

75 10. Conclusion Évaluation initiale des performances des méthodes de dosage des nutriments Les résultats de l étude de la fonction d étalonnage ont permis d accepter et de valider les fonctions d étalonnage de modèle linéaire selon les critères fixés pour tous les nutriments et pour tous les domaines d étalonnage. Les résultats de l étude de la limite de quantification ont permis de vérifier l exactitude des limites de quantification testées pour tous les nutriments et tous les domaines d étalonnage à l EMA fixé. Le risque β a été évalué : il est inférieur ou égal à 0,1 % voire 1,2 % pour le phosphate en domaine d étalonnage faible. L étude des interférences a permis d identifier et d estimer la contribution de l effet de sel et du blanc optique au signal obtenu pour chaque nutriment. Les résultats de l étude de l exactitude ont permis de vérifier l exactitude des méthodes sur trois niveaux pour tous les nutriments et sur chaque domaine d étalonnage. L interprétation du biais pour chaque niveau à l aide de l écart normalisé a montré qu il est négligeable pour tous les nutriments sur tous les domaines d étalonnage : le laboratoire doit tenir compte uniquement de u réf dans le calcul d incertitude. Dans tous les cas, le risque est inférieur à 0,1 % confirmant la validation de l exactitude. En conclusion, les 5 méthodes d analyse des nutriments en eau de mer sont validées en terme de fonction d étalonnage, de limite de quantification, d interférence et d exactitude. 34

76 ANNEXES Annexe 1 : Ammonium Domaine d étalonnage faible Annexe 2 : Ammonium Domaine d étalonnage intermédiaire Annexe 3 : Ammonium Domaine d étalonnage fort Annexe 4 : Nitrate + Nitrite Domaine d étalonnage faible Annexe 5 : Nitrate + Nitrite Domaine d étalonnage intermédiaire Annexe 6 : Nitrate + Nitrite Domaine d étalonnage fort Annexe 7 : Nitrite Domaine d étalonnage faible Annexe 8 : Nitrite Domaine d étalonnage fort Annexe 9 : Phosphate Domaine d étalonnage faible Annexe 10 : Phosphate Domaine d étalonnage fort Annexe 11 : Silicate Domaine d étalonnage faible Annexe 12 : Silicate Domaine d étalonnage intermédiaire Annexe 13 : Silicate Domaine d étalonnage fort Annexe 14 : Tableau récapitulatif des domaines et des différents réglages d analyses Annexe 15 : Circuits analytiques utilisés pour les mesures effectuées dans le cadre de cette étude Annexe 16 : Enregistrements des étalonnages et des LQ Annexe 17 : Exigences de la circulaire DCE 2007/ Annexe 18 : Calcul de la fonction «effet de sel» du silicate moyennée sur les 3 domaines

77 Annexe 1 : Ammonium Domaine d étalonnage faible Plan A - ETUDE DU MODELE D'ETALONNAGE - CAS 1 Grandeur : NH4_faible Domaine d'étalonnage : 0,1-4 µmol/l Date : 26-27/05/2011 Opérateur 1 : Roger Kérouel Opérateur 2 : Agnès Youénou Opérateur 3 : A.1 - Organisation des essais Condition Etalons de grandeur théorique et valeurs d'information µmol/l Droite de régression différente 0,100 1,100 2,050 3,000 4,000 a 1. X a Gamme 1 op ,099 2,061 3,001 3,997 1, Gamme 2 op ,104 2,057 2,995 4,002 1, Gamme 3 op 2 0,100 1,109 2,075 3,020 3,995 1, Gamme 4 op ,095 2,045 2,992 3,994 0, Gamme 5 op ,089 2,050 2,995 3,988 1, Valeur d'information 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Gamme ,000 2,000 3,000 4,000 5,000 grandeur théorique Valeur d'information 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Gamme ,000 2,000 3,000 4,000 5,000 grandeur théorique Valeur d'information 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Gamme ,000 2,000 3,000 4,000 5,000 grandeur théorique Valeur d'information 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Gamme ,000 2,000 3,000 4,000 5,000 grandeur théorique Valeur d'information 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Gamme ,000 2,000 3,000 4,000 5,000 grandeur théorique A.2 - Tableau des grandeurs retrouvées Grandeur théorique 0,100 1,100 2,050 3,000 4,000 µmol/l Gamme ,098 2,060 3,000 3,996 µmol/l Gamme ,103 2,056 2,994 4,001 µmol/l Gamme ,099 2,065 3,010 3,985 µmol/l Gamme ,101 2,051 2,998 4,000 µmol/l Gamme ,096 2,057 3,002 3,995 µmol/l A.3 - Tableau des biais absolus Grandeur théorique 0,100 1,100 2,050 3,000 4,000 µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Moyenne des biais Ecart-type des biais µmol/l µmol/l A.4 - Tableau des biais relatifs par rapport aux grandeurs théoriques Grandeur théorique 0,100 1,100 2,050 3,000 4,000 µmol/l Gamme 1-3,6% -0,2% 0,5% % -0,1% Gamme 2-3,8% 0,3% 0,3% -0,2% % Gamme 3-9,7% -0,1% 0,7% 0,3% -0,4% Gamme 4-1,0% 0,1% 0,1% -0,1% % Gamme 5-1,6% -0,3% 0,4% 0,1% -0,1% EMA étalonnage fixée 1% 2,0% 2,0% 2,0% 2,0% A.5 - Interprétation des résultats pour l'évaluation de l'étalonnage n biais à l'ema fixée? Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable A.6 - Conclusion Les biais étant tous inférieurs aux EMA fixées pour chaque étalon, la fonction d'étalonnage est considérée comme ACCEPTABLE dans le domaine étudié. biais en % Répartition des biais en % en fonction des niveaux par rapport aux EMA étalonnage fixées par le laboratoire 15,0% 1% 5,0% % 5,0% 1% 15,0% 00 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 Grandeur théorique des étalons (µm) 36

78 Grandeur NH4_faible Domaine d'étalonnage 0,1 4 µmol/l Limite de quantification (LQ) présupposée : 50 µmol/l EMA : 60% Deux fois 5 analyses sont réalisées à des conditions de fidélité intermédiaire. B.1 - Résultats Echantillons Condition différente Plan B ETUDE D'UNE LIMITE DE QUANTIFICATION PRESUPPOSEE DE LA MÉTHODE Grandeurs mesurées Grandeur moyenne Variances 1 étalonnage étalonnage étalonnage étalonnage étalonnage B.2 - Paramètres d'exactitude de la limite de quantification présupposée Nombre de séries Nombre de répétitions n r 5 2 Variance de répétabilité s répét ² Variance des moyennes s(moy i )² Variance inter séries s B ² Variance de fidélité intermédiaire s LQ ² Moyenne générale Ecart type de fidélité intermédiaire s LQ CV de fidélité intermédiaire en % CV LQ ,4 B.3 - Interprétation Calcul de l'inégalité 1 : 42 inégalité vérifiée Borne inférieure : 20 µmol/l Calcul de l'inégalité 2 : 57 inégalité vérifiée Borne supérieure : 80 µmol/l B.4 - Calcul du risque β avec α = 5 % n = 10 α =5% calcul du risque bêta de déclarer la limite de quantification comme vérifiée lorsqu'elle est réellement non vérifiée. Biais en % 1,2 CV LQ en % 7,4 Coefficient de décalage λ 1,22 t α,n-1 loi Student 1,83 Risque unilatéral α t 0 = t α,n-1 - λ 3,05 β = P [T t 0 ] en % < 0,1 selon la Table bêta Risque de se tromper en déclarant que l'exactitude de la limite de quantification présupposée est vérifiée : < 0,1% B.5 Conclusion L'exactitude de la limite de quantification présupposée à 50 µmol/l est VÉRIFIÉE par rapport à un écart maximal acceptable de 60% de la LQ car les deux inégalités sont vérifiées dans 95 % des cas, avec un risque β de 0,10 % de se tromper. 37

79 Plan D ETUDE DE L'EXACTITUDE Grandeur NH4_faible Domaine d'étalonnage 0,1 4 µmol/l Le laboratoire souhaite étudier l'exactitude de la méthode aux niveaux Réf ajout associés à des incertitudes types U Réf suivants: Réf ajout 1 (R1) 1,100 µmol/l Réf ajout 2 (R2) 2,050 µmol/l Réf ajout 3 (R3) 3,000 µmol/l U Réf 1 05 µmol/l U Réf 2 07 µmol/l U Réf 3 16 µmol/l U Réf = écart type caractérisant la valeur de l'ajout du(e) à la préparation, aux matériaux et matériels utilisés. Une incertitude acceptable de l'analyse pour un tel niveau de concentration est donnée par des EMA 1 de ± 5% 6 EMA 2 de ± 5% 0,10 EMA 3 de ± 5% 0,15 issues d'une exigence réglementaire. Les 3 échantillons sont analysés en 2 réplicats dans 5 séries en conditions de fidélité intermédiaire. D.1 - Résultats série Condition R1 R2 R3 différente A B A B A B 1 étalonnage 1 1,107 1,105 2,060 2,065 3,005 2,997 2 étalonnage 2 1,112 1,113 2,064 2,067 2,997 2,995 3 étalonnage 3 1,115 1,109 2,060 2,048 2,985 2,995 4 étalonnage 4 1,110 1,099 2,051 2,048 2,987 2,992 5 étalonnage 5 1,098 1,099 2,050 2,050 2,989 2,992 D.2 - Estimation des paramètres d'exactitude Nombre de séries n Nombre de répétitions r Valeur de référence Réf ajout Incertitude type sur la valeur de référence U Réf Variance de répétabilité s répét² Variance des moyennes s(moy i)² Variance inter séries s B² Variance de fidélité intermédiaire s FI² Moyenne générale Ecart type de fidélité intermédiaire s FI CV de fidélité intermédiaire CV FI en % Test de Fisher : Effet des changements de conditions F observé Degré de liberté numérateur ν1 Degré de liberté dénominateur ν2 Valeur critique VC à 1% Changements de conditions négligeables? D.3 - Interprétation du biais pour chaque niveau Ecart normalisé EN conclusion sur un biais négligeable Tenir compte de U Réf dans le calcul d'incertitude? Si non, biais maximum accepté à intégrer : Echantillon 1 Echantillon 2 Echantillon 3 1,100 2,050 3, ,1067 2,0563 2, ,6 0,4 0,2 4,12 5,73 2, ,39 11,39 11,39 négligeables négligeables négligeables 1,108 0,808 0,401 négligeable négligeable négligeable oui oui oui D.4 - Interprétation des paramètres d'exactitude pour chaque niveau Réf EMA 1,045 1,948 2,850 Réf + EMA 1,155 2,153 3,150 z 2.s FI 1,094 2,040 2,982 z + 2.s FI 1,120 2,072 3,005 Inégalité 1 : Réf EMA < z 2.s FI inégalité vérifiée inégalité vérifiée inégalité vérifiée Inégalité 2 : Réf + EMA > z + 2.s FI inégalité vérifiée inégalité vérifiée inégalité vérifiée D.5 - Calcul du risque β avec α = 5% calcul du risque bêta de déclarer l'exactitude comme vérifiée lorsqu'elle est réellement non vérifiée Biais en % 0,6 0,3 0,2 CV FI en % 0,6 0,4 0,2 Coefficient de décalage λ 0,60 0,51 1,75 t α,n-1 loi Student 2,132 2,132 2,132 t 0 = t α,n-1 λ 2,73 2,64 0,38 β = P [T t 0] en % < 0,1 < 0,1 < 0,1 Le risque de se tromper est important? Faible Faible Faible D.6 Conclusion L'exactitude de la méthode dans le domaine choisi est dans 95 % des cas, avec un risque de de se tromper. Acceptable Acceptable Acceptable < 0,1 < 0,1 < 0,1 % 38

80 ÉTUDE D'EFFET DE SEL - AMMONIUM Domaine faible Ammonium "domaine faible" Date : 23/08/2011 Opérateurs : Roger Kérouel, Agnès Youénou rappel : étalonnage 0,1-4 µmol/l Protocole : Ammonium.ANL gain 4 Nom du fichier : AR1 éch. 0,23 ml/min diluant 0,80 ml/min Salinité opérateur Ajout théorique Ajout réel Erreur sur l'ajout solution non dopée solution dopée ajout mesurée ajout mesurée corrigée relative S C ND C D C AS (= C D - C ND ) C r (= C AS / C ASréf ) µmol/l % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 2,00 1 2,50 2, ,509 2,504 2,504 1,003 2,00 2 2,50 2, ,516 2,516 2,516 1,007 8,69 1 2,50 2, ,491 2,490 2,490 0,997 8,69 2 2,50 2, ,492 2,493 2,493 0,998 17,50 1 2,50 2, ,510 2,509 2,509 1,005 17,50 2 2,50 2,497-0, ,500 2,502 2,505 1,003 26,25 1 2,50 2, ,491 2,492 2,492 0,998 26,25 2 2,50 2, ,503 2,495 2,495 0,999 35,00 1 2,50 2, ,496 2,493 2,493 0,998 35,00 2 2,50 2, ,499 2,502 2,502 1,002 35,00 1 2,50 2, ,515 2,510 2,510 1,005 35,00 2 2,50 2, ,517 2,514 2,514 1,007 moyennes Ajout opérateur Salinité solution non dopée solution dopée ajout mesurée S C ND C D C AS (= C D - C ND ) ajout mesurée corrigée C AScor relative Effet de sel max C r (= C AScor / C ASréf ) % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 2,50 1,2 2,0 03 2,513 2,510 2,510 1,005 0,5 2,50 1,2 8,7 00 2,492 2,492 2,492 0,998-0,2 2,50 1,2 17,5-01 2,505 2,506 2,507 1,004 0,4 2,50 1,2 26,2 04 2,497 2,494 2,494 0,998-0,2 2,50 1,2 35,0 00 2,498 2,498 2,498 1,000 C relative 1,14 1,12 1,10 1,08 1,06 1,04 1,02 1,00 0,98 Effet de sel "ammonium" domaine faible salinité Écart relatif à S = 35 (en %) Ammonium - Domaine faible 3 25,0 2 15,0 1 5,0 5,0 5,0 1 15,0 2 25,0 3 35,0 Salinité 39

81 Annexe 2 : Ammonium Domaine d étalonnage intermédiaire Plan A ETUDE DU MODELE D'ETALONNAGE CAS 1 Grandeur : NH4 intermédiaire Domaine d'étalonnage : 2 10 µmol/l Date : 07 08/06/2011 Opérateur 1 : Roger Kérouel Opérateur 2 : Agnès Youénou Opérateur 3 : A.1 Organisation des essais Condition Etalons de grandeur théorique et valeurs d'information µmol/l Droite de régression différente 2,000 4,000 6,000 8, a 1. X a Gamme 1 op 2 2,005 4,015 6,025 7, , Gamme 2 op 1 2,010 4,010 6,040 8, , Gamme 3 op 2 2,015 4,015 6,045 8, , Gamme 4 op 1 2,020 4,020 6,020 8, , Gamme 5 op 1 2,005 4,005 6,015 8, , Valeur d'information 15,0 1 5,0 Gamme , ,000 grandeur théorique Valeur d'information 15,0 1 5,0 Gamme , ,000 grandeur théorique Valeur d'information 15,0 1 5,0 Gamme , ,000 grandeur théorique Valeur d'information 15,0 1 5,0 Gamme , ,000 grandeur théorique Valeur d'information 15,0 1 5,0 Gamme , ,000 grandeur théorique A.2 Tableau des grandeurs retrouvées Grandeur théorique 2,00 4,00 6,00 8,00 10 µmol/l Gamme 1 1,99 4,00 6,01 7,98 10 µmol/l Gamme 2 1,99 3,99 6,02 7,99 9,99 µmol/l Gamme 3 1,99 3,99 6,02 8,01 9,98 µmol/l Gamme 4 2,00 4,00 6,00 7,99 10 µmol/l Gamme 5 2,00 4,00 6,01 8,00 10 µmol/l A.3 Tableau des biais absolus Grandeur théorique 2,000 4,000 6,000 8, µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Moyenne des biais Ecart type des biais µmol/l µmol/l A.4 Tableau des biais relatifs par rapport aux grandeurs théoriques Grandeur théorique 2,000 4,000 6,000 8, µmol/l Gamme 1 0,3% 0,1% 0,2% 0,2% % Gamme 2 0,3% 0,2% 0,4% 0,1% 0,1% Gamme 3 0,4% 0,2% 0,4% 0,2% 0,2% Gamme 4 % % % 0,1% % Gamme 5 0,1% 0,1% 0,1% % % EMA étalonnage fixée 5,0% 2,0% 2,0% 2,0% 2,0% A.5 Interprétation des résultats pour l'évaluation de l'étalonnage Biais à l'ema fixée? Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable A.6 Conclusion Les biais étant tous inférieurs aux EMA fixées pour chaque étalon, la fonction d'étalonnage est considérée comme ACCEPTABLE dans le domaine étudié. biais en % Répartition des biais en % en fonction des niveaux par rapport aux EMA étalonnage fixées par le laboratoire 6,0% 4,0% 2,0% % 2,0% 4,0% 6,0% 0 2,00 4,00 6,00 8, ,00 Grandeur théorique des étalons (µm) 40

82 Grandeur NH4_intermédiaire Domaine d'étalonnage 2 10 µmol/l Limite de quantification (LQ) présupposée : 0,12 µmol/l EMA : 60% Deux fois 5 analyses sont réalisées à des conditions de fidélité intermédiaire. B.1 - Résultats Echantillons Condition différente Plan B ETUDE D'UNE LIMITE DE QUANTIFICATION PRESUPPOSEE DE LA MÉTHODE Grandeurs mesurées Grandeur moyenne Variances 1 étalonnage 1 0,13 0,13 0, étalonnage 2 0,11 0,12 0, étalonnage 3 0,13 0,13 0, étalonnage 4 0,12 0,12 0, étalonnage 5 0,12 0,11 0, B.2 - Paramètres d'exactitude de la limite de quantification présupposée Nombre de séries Nombre de répétitions n r 5 2 Variance de répétabilité s répét ² Variance des moyennes s(moy i )² Variance inter séries s B ² Variance de fidélité intermédiaire s LQ ² Moyenne générale Ecart type de fidélité intermédiaire s LQ CV de fidélité intermédiaire en % CV LQ , ,1 B.3 - Interprétation Calcul de l'inégalité 1 : 0,105 inégalité vérifiée Borne inférieure : 48 µmol/l Calcul de l'inégalité 2 : 0,133 inégalité vérifiée Borne supérieure : 0,192 µmol/l B.4 - Calcul du risque β avec α = 5 % n = 10 α =5% calcul du risque bêta de déclarer la limite de quantification comme vérifiée lorsqu'elle est réellement non vérifiée. Biais en % 0,8 CV LQ en % 6,1 Coefficient de décalage λ 1,41 t α,n-1 loi Student 1,83 Risque unilatéral α t 0 = t α,n-1 - λ 0,42 β = P [T t 0 ] en % < 0,1 selon la Table bêta Risque de se tromper en déclarant que l'exactitude de la limite de quantification présupposée est vérifiée : < 0,1% B.5 Conclusion L'exactitude de la limite de quantification présupposée à 0,12 µmol/l est VÉRIFIÉE par rapport à un écart maximal acceptable de 60% de la LQ car les deux inégalités sont vérifiées dans 95 % des cas, avec un risque β de 0,1 % de se tromper. 41

83 42

84 ÉTUDE D'EFFET DE SEL - AMMONIUM Domaine intermédiaire Ammonium "domaine intermédiaire" Date : 23/08/2011 Opérateurs : Roger Kérouel, Agnès Youénou rappel : étalonnage 2-10 µmol/l Protocole : Ammonium.ANL gain 2 Nom du fichier BR1 éch. 0,23 ml/min diluant 0,80 ml/min Salinité opérateur Ajout théorique Ajout réel Erreur sur l'ajout solution non dopée solution dopée ajout mesurée ajout mesurée corrigée de l'erreur ajout Dérive ajout mesurée corrigée de la dérive relative S C ND C D C AS (= C D - C ND ) % C r (= C AS / C ASréf ) µmol/l % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 2,00 1 6,00 6, ,04 6,030 6,030 0,400 6,006 1,005 2,00 2 6,00 6, ,06 6,060 6,060 0,400 6,036 1,010 8,69 1 6,00 5, ,02 6,020 6,024 0,300 6,006 1,003 8,69 2 6,00 6, ,03 6,030 6,030 0,300 6,012 1,005 17,50 1 6,00 6, ,02 6,020 6,020 0,200 6,008 1,003 17,50 2 6,00 5, ,04 6,050 6,050 0,200 6,038 1,008 26,25 1 6,00 5, ,01 6,010 6,010 0,100 6,004 1,002 26,25 2 6,00 5, ,02 6,030 6,030 0,100 6,024 1,005 35,00 1 6,00 6, ,99 5,990 5, ,990 0,998 35,00 2 6,00 5,993-0,12 0 6,01 6,010 6, ,017 1,002 35,00 1 6,00 6, ,02 6,020 6,020 0,400 5,996 1,003 35,00 2 6,00 5,993-0,12 0 6,03 6,03 6,037 0,400 6,013 1,005 Ajout opérateur Salinité solution non dopée solution dopée ajout mesurée ajout mesurée corrigée de l'erreur ajout et de la dérive relative Effet de sel max S C ND C D C AS (= C D - C ND ) C AScor C r (= C AScor / C ASréf ) moyennes µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 6,00 1,2 2,0 05 6,050 6,045 6,021 1,003 0,3 6,00 1,2 8,7 00 6,025 6,025 6,009 1,001 0,1 6,00 1,2 17,5-05 6,030 6,035 6,023 1,003 0,3 6,00 1,2 26,2-05 6,015 6,020 6,014 1,002 0,2 6,00 1,2 35,0 00 6,000 6,000 6,004 1,000 % C relative 1,14 1,12 1,10 1,08 1,06 1,04 1,02 1,00 0,98 Effet de sel "ammonium" domaine intermédiaire salinité Écart relatif à S = 35 (en %) Ammonium - Domaine intermédiaire 3 25,0 2 15,0 1 5,0 5,0 5,0 1 15,0 2 25,0 3 35,0 Salinité 43

85 Annexe 3 : Ammonium Domaine d étalonnage fort Plan A ETUDE DU MODELE D'ETALONNAGE CAS 1 Grandeur : NH4_fort Domaine d'étalonnage : 4 25 µmol/l Date : 29 30/06/2011 Opérateur 1 : Roger Kérouel Opérateur 2 : Agnès Youenou Opérateur 3 : A.1 Organisation des essais Condition Etalons de grandeur théorique et valeurs d'information µmol/l Droite de régression différente 4,00 9,00 15, ,00 a 1. X a Gamme 1 op 2 3,99 9,00 15,01 19,99 25,00 1, Gamme 2 op 1 4,01 9,02 15, ,02 1, Gamme 3 op 2 4,00 9,05 15, ,00 1, Gamme 4 op 1 3,99 9,01 15, ,98 1, Gamme 5 op 2 3,98 9,01 14,96 19,98 25,00 1, Valeur d'information Gamme grandeur théorique Valeur d'information Gamme grandeur théorique Valeur d'information Gamme grandeur théorique Valeur d'information Gamme grandeur théorique Valeur d'information Gamme grandeur théorique A.2 Tableau des grandeurs retrouvées Grandeur théorique 4,00 9,00 15, ,00 µmol/l Gamme 1 3,99 9,00 15,01 19,99 25,00 µmol/l Gamme 2 3,99 9,00 15,01 19,99 25,00 µmol/l Gamme 3 3,97 9,02 15, ,96 µmol/l Gamme 4 3,99 9,01 15, ,98 µmol/l Gamme 5 4,00 9,02 14,97 19,99 25,01 µmol/l A.3 Tableau des biais absolus Grandeur théorique 4,000 9,000 15, ,000 µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Moyenne des biais Ecart type des biais µmol/l µmol/l A.4 Tableau des biais relatifs par rapport aux grandeurs théoriques Grandeur théorique 4,000 9,000 15, ,000 µmol/l Gamme 1 0,1% % 0,1% % % Gamme 2 0,1% % 0,1% % % Gamme 3 0,8% 0,2% 0,2% 0,1% 0,1% Gamme 4 0,3% 0,1% % 0,1% 0,1% Gamme 5 0,1% 0,3% 0,2% % 0,1% EMA étalonnage fixée 5,0% 2,0% 2,0% 2,0% 2,0% A.5 Interprétation des résultats pour l'évaluation de l'étalonnage Biais à l'ema fixée? Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable A.6 Conclusion Les biais étant tous inférieurs aux EMA fixées pour chaque étalon, la fonction d'étalonnage est considérée comme ACCEPTABLE dans le domaine étudié. biais en % Répartition des biais en % en fonction des niveaux par rapport aux EMA étalonnage fixées par le laboratoire 6,0% 4,0% 2,0% % 2,0% 4,0% 6,0% 0 5, , ,00 30 Grandeur théorique des étalons (µm) 44

86 Grandeur NH4_fort Domaine d'étalonnage 4 25 µmol/l Limite de quantification (LQ) présupposée : 0,30 µmol/l EMA : 60% Deux fois 5 analyses sont réalisées à des conditions de fidélité intermédiaire. B.1 - Résultats Echantillons Condition différente Plan B ETUDE D'UNE LIMITE DE QUANTIFICATION PRESUPPOSEE DE LA MÉTHODE Grandeurs mesurées Grandeur moyenne Variances 1 étalonnage 1 0,31 0,31 0, étalonnage 2 0,32 0,32 0, étalonnage 3 0,30 0,30 0, étalonnage 4 0,30 0,30 0, étalonnage 5 0,31 0,31 0, B.2 - Paramètres d'exactitude de la limite de quantification présupposée Nombre de séries Nombre de répétitions n r 5 2 Variance de répétabilité s répét ² Variance des moyennes s(moy i )² Variance inter séries s B ² Variance de fidélité intermédiaire s LQ ² Moyenne générale Ecart type de fidélité intermédiaire s LQ CV de fidélité intermédiaire en % CV LQ , ,1 B.3 - Interprétation Calcul de l'inégalité 1 : 0,293 inégalité vérifiée Borne inférieure : 0,120 µmol/l Calcul de l'inégalité 2 : 0,319 inégalité vérifiée Borne supérieure : 0,480 µmol/l B.4 - Calcul du risque β avec α = 5 % n = 10 α =5% calcul du risque bêta de déclarer la limite de quantification comme vérifiée lorsqu'elle est réellement non vérifiée. Biais en % 2,0 CV LQ en % 2,1 Coefficient de décalage λ 0,22 t α,n-1 loi Student 1,83 Risque unilatéral α t 0 = t α,n-1 - λ 2,05 β = P [T t 0 ] en % < 0,1 selon la Table bêta Risque de se tromper en déclarant que l'exactitude de la limite de quantification présupposée est vérifiée : < 0,1 %. B.5 Conclusion L'exactitude de la limite de quantification présupposée à 0,30 µmol/l est VÉRIFIÉE par rapport à un écart maximal acceptable de 60% de la LQ car les deux inégalités sont vérifiées dans 95 % des cas, avec un risque β de < 0,1 % de se tromper. 45

87 46

88 ÉTUDE D'EFFET DE SEL - AMMONIUM Domaine fort Ammonium "domaine fort" Date : 24/08/2011 Opérateurs : Roger Kérouel, Agnès Youénou rappel : étalonnage 4-25 µmol/l Protocole : Ammonium.ANL gain 2 Nom du fichier AR1 éch. 0,1 ml/min diluant 1,0 ml/min Salinité opérateur Ajout théorique Ajout réel Erreur sur l'ajout solution non dopée solution dopée ajout mesurée ajout mesurée corrigée de l'erreur ajout relative S C ND C D C AS (= C D - C ND ) C r (= C AS / C ASréf ) µmol/l % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 2, ,00 17, ,00 18,00 18,00 0,996 2, ,00 17,98-0, ,01 18,01 18,01 0,996 8, ,00 17, ,03 18,04 18,04 0,998 8, ,00 18, ,04 18,06 18,06 0,999 17, ,00 17, ,03 18,02 18,02 0,997 17, ,00 17, ,05 18,06 18,06 0,999 26, ,00 17, ,04 18,04 18,04 0,998 26, ,00 17,98-0, ,06 18,08 18,10 1,000 35, ,00 18, ,06 18,06 18,06 0,999 35, ,00 18, ,06 18,09 18,09 1,001 35, ,00 18, ,06 18,06 18,06 0,999 35, ,00 18, ,10 18,12 18,12 1,002 moyennes Ajout opérateur Salinité solution non dopée solution dopée ajout mesurée S C ND C D C AS (= C D - C ND ) ajout mesurée corrigée de l'erreur ajout C AScor relative C r (= C AScor / C ASréf ) Effet de sel max µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 18,00 1,2 2,0 0 18,01 18,01 18,01 0,996-0,4 18,00 1,2 8,7-2 18,04 18,05 18,05 0,999-0,1 18,00 1,2 17,5 0 18,04 18,04 18,04 0,998-0,2 18,00 1,2 26,2-1 18,05 18,06 18,07 1,000 18,00 1,2 35,0-2 18,06 18,08 18,08 1,000 % C relative 1,14 1,12 1,10 1,08 1,06 1,04 1,02 1,00 0,98 Effet de sel "ammonium" domaine fort salinité Écart relatif à S = 35 (en %) 3 25,0 2 15,0 1 5,0 5,0 Ammonium - Domaine fort 5,0 1 15,0 2 25,0 3 35,0 Salinité 47

89 Annexe 4 : Nitrate + Nitrite Domaine d étalonnage faible Plan A ETUDE DU MODELE D'ETALONNAGE CAS 1 Grandeur : NO3+NO2_faible Domaine d'étalonnage : 1 10 µmol/l Date : 10 11/05/2011 Opérateur 1 : Roger Kérouel Opérateur 2 : Agnès Youenou Opérateur 3 : A.1 Organisation des essais Condition Etalons de grandeur théorique et valeurs d'information µmol/l Droite de régression différente 1,00 3,50 6,00 8,00 10 a 1. X a Gamme 1 op 2 0,99 3,45 5,93 7,99 9,97 0, Gamme 2 op 1 0,95 3,45 5,93 7,98 9,94 1, Gamme 3 op 2 0,98 3,45 5,94 8,00 9,95 0, Gamme 4 op 1 0,97 3,45 5,95 7,98 9,95 0, Gamme 5 op 2 1,00 3,48 6,01 7, , Valeur d'information 15,0 1 5,0 Gamme 1 0 5, ,00 grandeur théorique Valeur d'information 15,0 1 5,0 Gamme 2 0 5, ,00 grandeur théorique Valeur d'information 15,0 1 5,0 Gamme 3 0 5, ,00 grandeur théorique Valeur d'information 15,0 1 5,0 Gamme 4 0 5, ,00 grandeur théorique Valeur d'information 15,0 1 5,0 Gamme 5 0 5, ,00 grandeur théorique A.2 Tableau des grandeurs retrouvées Grandeur théorique 1,00 3,50 6,00 8,00 10 µmol/l Gamme 1 1,02 3,48 5,96 8,02 11 µmol/l Gamme 2 1,00 3,50 5,98 8,03 9,99 µmol/l 0,106 0,107 Gamme 3 1,01 3,48 5,98 8,04 9,99 µmol/l Gamme 4 1,01 3,49 5,99 8,02 9,99 µmol/l Gamme 5 1,01 3,49 6,01 7,99 10 µmol/l A.3 Tableau des biais absolus Grandeur théorique 1,00 3,50 6,00 8,00 10 µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Moyenne des biais Ecart type des biais µmol/l µmol/l A.4 Tableau des biais relatifs par rapport aux grandeurs théoriques Grandeur théorique 1,00 3,50 6,00 8,00 10 µmol/l Gamme 1 2,3% 0,5% 0,6% 0,3% 0,1% Gamme 2 0,2% % 0,3% 0,4% 0,1% Gamme 3 1,3% 0,4% 0,4% 0,5% 0,1% Gamme 4 0,8% 0,3% 0,2% 0,3% 0,1% Gamme 5 0,6% 0,4% 0,2% 0,1% % EMA étalonnage fixée 5,0% 2,0% 2,0% 2,0% 2,0% A.5 Interprétation des résultats pour l'évaluation de l'étalonnage Biais à l'ema fixée? Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable A.6 Conclusion Les biais étant tous inférieurs aux EMA fixées pour chaque étalon, la fonction d'étalonnage est considérée comme ACCEPTABLE dans le domaine étudié. biais en % Répartition des biais en % en fonction des niveaux par rapport aux EMA étalonnage fixées par le laboratoire 6,0% 4,0% 2,0% % 2,0% 4,0% 6,0% 0 2,00 4,00 6,00 8, ,00 Grandeur théorique des étalons (µm) 48

90 Grandeur NO3+NO2_faible Domaine d'étalonnage 1 10 µmol/l Limite de quantification (LQ) présupposée : 0,20 µmol/l EMA : 60% Deux fois 5 analyses sont réalisées à des conditions de fidélité intermédiaire. B.1 - Résultats Echantillons Condition différente Plan B ETUDE D'UNE LIMITE DE QUANTIFICATION PRESUPPOSEE DE LA MÉTHODE Grandeurs mesurées Grandeur moyenne Variances 1 étalonnage 1 0,20 0,20 0, étalonnage 2 0,17 0,17 0, étalonnage 3 0,19 0,19 0, étalonnage 4 0,18 0,18 0, étalonnage 5 0,19 0,19 0, B.2 - Paramètres d'exactitude de la limite de quantification présupposée Nombre de séries Nombre de répétitions n r 5 2 Variance de répétabilité s répét ² Variance des moyennes s(moy i )² Variance inter séries s B ² Variance de fidélité intermédiaire s LQ ² Moyenne générale Ecart type de fidélité intermédiaire s LQ CV de fidélité intermédiaire en % CV LQ , ,1 B.3 - Interprétation Calcul de l'inégalité 1 : 0,163 inégalité vérifiée Borne inférieure : 80 µmol/l Calcul de l'inégalité 2 : 0,209 inégalité vérifiée Borne supérieure : 0,320 µmol/l B.4 - Calcul du risque β avec α = 5 % n = 10 α =5% calcul du risque bêta de déclarer la limite de quantification comme vérifiée lorsqu'elle est réellement non vérifiée. Biais en % 7,0 CV LQ en % 6,1 Coefficient de décalage λ 0,21 t α,n-1 loi Student 1,83 Risque unilatéral α t 0 = t α,n-1 - λ 2,04 β = P [T t 0 ] en % < 0,1 selon la Table bêta Risque de se tromper en déclarant que l'exactitude de la limite de quantification présupposée est vérifiée : < 0,1 %. B.5 Conclusion L'exactitude de la limite de quantification présupposée à 0,20 µmol/l est VÉRIFIÉE par rapport à un écart maximal acceptable de 60% de la LQ car les deux inégalités sont vérifiées dans 95 % des cas, avec un risque β de < 0,1 % de se tromper. 49

91 50

92 ÉTUDE D'EFFET DE SEL - NITRATE + NITRITE Domaine faible Nitrate + Nitrite "domaine faible" Date : 26/08/2011 Opérateurs : Roger Kérouel, Agnès Youénou rappel : étalonnage 1-10 µmol/l Protocole : nitrate_s2.anl gain 140 Nom du fichier AR1 échantillon 0,23 RC1 1,20 Salinité opérateur Ajout théorique Ajout réel Erreur sur l'ajout solution non dopée solution dopée ajout mesurée ajout mesurée corrigée ajout relative Dérive ajout mesurée corrigée ajout S C ND C D C AS (= C D - C ND ) C r (= C AS / C ASréf ) µmol/l % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 2,00 1 8,00 8,00 0 7,88 7,88 7,88 0,99 0,4 7,91 2,00 2 8,00 8,00-1 7,88 7,89 7,89 0,99 0,4 7,92 8,69 1 8,00 8,00 0 7,90 7,90 7,90 0,99 0,3 7,92 8,69 2 8,00 8,00 0 7,91 7,91 7,91 0,99 0,3 7,93 17,50 1 8,00 8,08 1,0 0 8,01 8,01 7,93 0,99 0,2 7,94 17,50 2 8,00 8,00-1 7,96 7,97 7,97 1,00 0,2 7,99 26,25 1 8,00 8,00 1 7,96 7,95 7,95 1,00 0,1 7,96 26,25 2 8,00 7,89-1,4 0 7,85 7,85 7,95 1,00 0,1 7,96 35,00 1 8,00 8,00 2 7,98 7,96 7,96 1,00 0 7,96 35,00 2 8,00 8,00-1 7,99 8,00 8,00 1,00 0 8,00 35,00 1 8,00 8,00 1 7,94 7,93 7,93 0,99 0,5 7,97 35,00 2 8,00 8,00 0 7,95 7,95 7,95 1,00 0,5 7,99 et dérive Ajout opérateur Salinité solution non dopée solution dopée ajout mesurée S C ND C D C AS (= C D - C ND ) ajout mesurée corrigée C AScor relative Effet de sel max C r (= C AScor / C ASréf ) % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 8,00 1,2 2,0 0 7,88 7,88 7,92 0,992-0,8 8,00 1,2 8,7 0 7,91 7,90 7,93 0,993-0,7 8,00 1,2 17,5 0 7,99 7,99 7,97 0,998-0,2 8,00 1,2 26,2 1 7,91 7,90 7,96 0,997-0,3 8,00 1,2 35,0 1 7,99 7,98 7,98 1,000 C relative 1,10 1,08 1,06 1,04 1,02 1,00 0,98 Effet de sel "nitrate + nitrite" domaine faible salinité Écart relatif à S = 35 (en %) Nitrate + Nitrite - Domaine faible 3 25,0 2 15,0 1 5,0 5,0 5,0 1 15,0 2 25,0 3 35,0 Salinité 51

93 Annexe 5 : Nitrate + Nitrite Domaine d étalonnage intermédiaire Plan A ETUDE DU MODELE D'ETALONNAGE CAS 1 Grandeur : NO3+NO2 intermédiaire Domaine d'étalonnage : µmol/l Date : 11 12/05/2011 Opérateur 1 : Roger Kérouel Opérateur 2 : Agnès Youenou Opérateur 3 : A.1 Organisation des essais Condition Etalons de grandeur théorique et valeurs d'information µmol/l Droite de régression différente a 1. X a Gamme 1 op 2 9,91 19,87 29,80 39,84 49,93 1,0001 0, Gamme 2 op 1 9,94 19,86 29,89 39,82 49,96 1,0000 0, Gamme 3 op 2 9,97 19,93 29,95 39,97 49,96 1, Gamme 4 op , , Gamme 5 op ,10 30, ,0000 0, Valeur d'information Gamme grandeur théorique Valeur d'information Gamme grandeur théorique Valeur d'information Gamme grandeur théorique Valeur d'information Gamme grandeur théorique Valeur d'information Gamme grandeur théorique A.2 Tableau des grandeurs retrouvées Grandeur théorique µmol/l Gamme ,93 39,97 56 µmol/l 0,185 0,184 Gamme , ,93 57 µmol/l 0,160 0,161 Gamme ,98 29, µmol/l Gamme 4 9,97 19, ,99 49,97 µmol/l Gamme 5 9, ,12 39,96 49,97 µmol/l A.3 Tableau des biais absolus Grandeur théorique µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme , µmol/l Moyenne des biais Ecart type des biais µmol/l µmol/l A.4 Tableau des biais relatifs par rapport aux grandeurs théoriques Grandeur théorique µmol/l Gamme 1 0,4% % 0,2% 0,1% 0,1% Gamme 2 0,5% 0,2% % 0,2% 0,1% Gamme 3 0,2% 0,1% % % % Gamme 4 0,3% 0,1% 0,3% % 0,1% Gamme 5 0,5% % 0,4% 0,1% 0,1% EMA étalonnage fixée 5,0% 2,0% 2,0% 2,0% 2,0% A.5 Interprétation des résultats pour l'évaluation de l'étalonnage Biais à l'ema fixée? Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable A.6 Conclusion Les biais étant tous inférieurs aux EMA fixées pour chaque étalon, la fonction d'étalonnage est considérée comme ACCEPTABLE dans le domaine étudié. biais en % Répartition des biais en % en fonction des niveaux par rapport aux EMA étalonnage fixées par le laboratoire 6,0% 4,0% 2,0% % 2,0% 4,0% 6,0% Grandeur théorique des étalons (µm) 52

94 Grandeur NO3+NO2 intermédiaire Domaine d'étalonnage µmol/l Limite de quantification (LQ) présupposée : 0,60 µmol/l EMA : 60% Deux fois 5 analyses sont réalisées à des conditions de fidélité intermédiaire. B.1 - Résultats Echantillons Condition différente Plan B ETUDE D'UNE LIMITE DE QUANTIFICATION PRESUPPOSEE DE LA MÉTHODE Grandeurs mesurées Grandeur moyenne Variances 1 étalonnage 1 0,59 0,57 0, étalonnage 2 0,58 0,59 0, étalonnage 3 0,60 0,60 0, étalonnage 4 0,59 0,58 0, étalonnage 5 0,59 0,58 0, B.2 - Paramètres d'exactitude de la limite de quantification présupposée Nombre de séries Nombre de répétitions n r 5 2 Variance de répétabilité s répét ² Variance des moyennes s(moy i )² Variance inter séries s B ² Variance de fidélité intermédiaire s LQ ² Moyenne générale Ecart type de fidélité intermédiaire s LQ CV de fidélité intermédiaire en % CV LQ , ,6 B.3 - Interprétation Calcul de l'inégalité 1 : 0,568 inégalité vérifiée Borne inférieure : 0,240 µmol/l Calcul de l'inégalité 2 : 0,606 inégalité vérifiée Borne supérieure : 0,960 µmol/l B.4 - Calcul du risque β avec α = 5 % n = 10 α =5% calcul du risque bêta de déclarer la limite de quantification comme vérifiée lorsqu'elle est réellement non vérifiée. Biais en % 2,2 CV LQ en % 1,6 Coefficient de décalage λ 1,45 t α,n-1 loi Student 1,83 Risque unilatéral α t 0 = t α,n-1 - λ 3,28 β = P [T t 0 ] en % < 0,1 selon la Table bêta Risque de se tromper en déclarant que l'exactitude de la limite de quantification présupposée est vérifiée : < 0,1 %. B.5 Conclusion L'exactitude de la limite de quantification présupposée à 0,60 µmol/l est VÉRIFIÉE par rapport à un écart maximal acceptable de 60% de la LQ car les deux inégalités sont vérifiées dans 95 % des cas, avec un risque β de < 0,1 % de se tromper. 53

95 54

96 ÉTUDE D'EFFET DE SEL - NITRATE + NITRITE Domaine intermédiaire Nitrate + Nitrite "domaine intermédiaire" Date : 06/09/2011 Opérateurs : Roger Kérouel, Agnès Youénou rappel : étalonnage µmol/l Protocole : nitrate_s2.anl gain 60 Nom du fichier AR1 échantillon 0,10 RC1 1,20 Salinité opérateur Ajout théorique Ajout réel Erreur sur l'ajout solution non dopée solution dopée ajout mesurée ajout mesurée corrigée ajout relative Dérive ajout mesurée corrigée ajout S C ND C D C AS (= C D - C ND ) C r (= C AS / C ASréf ) µmol/l % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 2, ,0 35,00 34,8 34,80 34,80 0,99 0,57 34,60 2, ,0 34,90-0,3 35,0 35,01 35,11 1,00 0,57 34,91 8, ,0 35,00 34,9 34,90 34,90 0,99 0,42 34,75 8, ,0 34,99 35,0 35,00 35,01 1,00 0,42 34,86 17, ,0 34,32-1,9 34,2 34,20 34,86 0,99 0,28 34,77 17, ,0 35,02 0,1 35,1 35,11 35,09 1,00 0,28 34,99 26, ,0 34,99 35,0 34,99 35,00 1,00 0,14 34,95 26, ,0 34,97-0,1 35,1 35,10 35,13 1,00 0,14 35,08 35, ,0 35,01 35,0 35,00 35,00 1, ,00 35, ,0 35,00 35,0 35,00 35,00 1, ,00 35, ,0 35,01 35,2 35,19 35,19 1,00 0,57 34,99 35, ,0 35,00 35,2 35,20 35,20 1,00 0,57 35,00 et dérive Ajout opérateur Salinité solution non dopée solution dopée ajout mesurée S C ND C D C AS (= C D - C ND ) ajout mesurée corrigée C AScor relative Effet de sel max C r (= C AScor / C ASréf ) % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 35,0 1,2 2,0 0 34,90 34,90 34,75 0,993-0,7 35,0 1,2 8,7 0 34,95 34,95 34,81 0,994-0,6 35,0 1,2 17,5 0 34,65 34,65 34,99 1,000 35,0 1,2 26,2 1 35,05 35,04 35,01 1,000 35,0 1,2 35,0 0 35,00 35,00 35,00 1,000 C relative 1,10 1,08 1,06 1,04 1,02 1,00 0,98 Effet de sel "nitrate + nitrite" domaine intermédiaire salinité Écart relatif à S = 35 (en %) Nitrate + Nitrite - Domaine intermédiaire 3 25,0 2 15,0 1 5,0 5,0 5,0 1 15,0 2 25,0 3 35,0 Salinité 55

97 Annexe 6 : Nitrate + Nitrite Domaine d étalonnage fort Plan A ETUDE DU MODELE D'ETALONNAGE CAS 1 Grandeur : NO3+NO2_fort Domaine d'étalonnage : µmol/l Date : 16 18/05/2011 Opérateur 1 : Roger Kérouel Opérateur 2 : Agnès Youenou Opérateur 3 : A.1 Organisation des essais Condition Etalons de grandeur théorique et valeurs d'information µmol/l Droite de régression différente , a 1. X a Gamme 1 op ,9 275,0 400,9 50 1,0000 0, Gamme 2 op 2 50,2 151,8 277,4 400,8 500,8 1,0001 1, Gamme 3 op 1 49,9 150,5 274,8 401,3 499,4 0,9999 0, Gamme 4 op 2 49,9 150,8 276,1 401,5 499,5 1,0000 0, Gamme 5 op 2 50,2 151,3 277,8 401,5 500,1 1,0000 1, Valeur d'information Gamme grandeur théorique Valeur d'information Gamme grandeur théorique Valeur d'information Gamme grandeur théorique Valeur d'information Gamme grandeur théorique Valeur d'information Gamme grandeur théorique A.2 Tableau des grandeurs retrouvées Grandeur théorique , µmol/l Gamme 1 49,6 150,5 274,6 400,5 499,6 µmol/l 0,308 0,309 Gamme 2 49,0 150,6 276,2 399,6 499,6 µmol/l 1,125 1,124 Gamme 3 49,7 150,3 274,6 401,1 499,2 µmol/l 0,157 0,158 Gamme 4 49,3 150,2 275,5 400,9 498,9 µmol/l 0,518 0,520 Gamme 5 49,0 150,1 276,6 400,3 498,9 µmol/l 1,128 1,129 A.3 Tableau des biais absolus Grandeur théorique , µmol/l Gamme 1 0,360 0,540 0,360 0,540 0,360 µmol/l Gamme 2 0,983 0,609 1,200 0,409 0,417 µmol/l Gamme 3 0,301 0,308 0,380 1,132 0,759 µmol/l Gamme 4 0,664 0,238 0,540 0,942 1,056 µmol/l Gamme 5 0,976 0,122 1,620 0,318 1,084 µmol/l Moyenne des biais Ecart type des biais 0,6568 0,3635 0,5240 0,5045 0,7352 µmol/l 0,3251 0,2053 0,9024 0,6035 0,342 µmol/l A.4 Tableau des biais relatifs par rapport aux grandeurs théoriques Grandeur théorique , µmol/l Gamme 1 0,7% 0,4% 0,1% 0,1% 0,1% Gamme 2 2,0% 0,4% 0,4% 0,1% 0,1% Gamme 3 0,6% 0,2% 0,1% 0,3% 0,2% Gamme 4 1,3% 0,2% 0,2% 0,2% 0,2% Gamme 5 2,0% 0,1% 0,6% 0,1% 0,2% EMA étalonnage fixée 5,0% 2,0% 2,0% 2,0% 2,0% A.5 Interprétation des résultats pour l'évaluation de l'étalonnage Biais à l'ema fixée? Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable A.6 Conclusion Les biais étant tous inférieurs aux EMA fixées pour chaque étalon, la fonction d'étalonnage est considérée comme ACCEPTABLE dans le domaine étudié. biais en % Répartition des biais en % en fonction des niveaux par rapport aux EMA étalonnage fixées par le laboratoire 6,0% 4,0% 2,0% % 2,0% 4,0% 6,0% Grandeur théorique des étalons (µm) 56

98 Grandeur NO3+NO2_fort Domaine d'étalonnage µmol/l Limite de quantification (LQ) présupposée : 8,0 µmol/l EMA : 60% Deux fois 5 analyses sont réalisées à des conditions de fidélité intermédiaire. B.1 - Résultats Echantillons Condition différente Plan B ETUDE D'UNE LIMITE DE QUANTIFICATION PRESUPPOSEE DE LA MÉTHODE Grandeurs mesurées Grandeur moyenne Variances 1 étalonnage 1 8,1 8,0 8, étalonnage 2 8,2 8,2 8, étalonnage 3 8,0 7,9 7, étalonnage 4 8,1 8,0 8, étalonnage 5 8,2 8,2 8, B.2 - Paramètres d'exactitude de la limite de quantification présupposée Nombre de séries Nombre de répétitions n r 5 2 Variance de répétabilité s répét ² Variance des moyennes s(moy i )² Variance inter séries s B ² Variance de fidélité intermédiaire s LQ ² Moyenne générale Ecart type de fidélité intermédiaire s LQ CV de fidélité intermédiaire en % CV LQ ,0900 0,1151 1,4 B.3 - Interprétation Calcul de l'inégalité 1 : 7,860 inégalité vérifiée Borne inférieure : 3,200 µmol/l Calcul de l'inégalité 2 : 8,320 inégalité vérifiée Borne supérieure : 12,800 µmol/l B.4 - Calcul du risque β avec α = 5 % n = 10 α =5% calcul du risque bêta de déclarer la limite de quantification comme vérifiée lorsqu'elle est réellement non vérifiée. Biais en % 1,1 CV LQ en % 1,4 Coefficient de décalage λ 0,17 t α,n-1 loi Student 1,83 Risque unilatéral α t 0 = t α,n-1 - λ 2,00 β = P [T t 0 ] en % < 0,1 selon la Table bêta Risque de se tromper en déclarant que l'exactitude de la limite de quantification présupposée est vérifiée : < 0,1 %. B.5 Conclusion L'exactitude de la limite de quantification présupposée à 8,0 µmol/l est VÉRIFIÉE par rapport à un écart maximal acceptable de 60% de la LQ car les deux inégalités sont vérifiées dans 95 % des cas, avec un risque β de < 0,1 % de se tromper. 57

99 58

100 Annexe 7 : Nitrite Domaine d étalonnage faible Plan A ETUDE DU MODELE D'ETALONNAGE CAS 1 Grandeur : NO2_faible Domaine d'étalonnage : 5 0,5 µmol/l Date : 03 04/05/2011 Opérateur 1 : Roger Kérouel Opérateur 2 : Agnès Youenou Opérateur 3 : A.1 Organisation des essais Condition Etalons de grandeur théorique et valeurs d'information µmol/l Droite de régression différente 50 0,160 0,280 0,400 0,500 a 1. X a Gamme 1 op ,156 0,277 0,397 0,499 1, Gamme 2 op ,160 0,280 0,399 0,501 0, Gamme 3 op ,158 0,279 0,401 0,500 1, Gamme 4 op ,162 0,283 0,403 0,501 0, Gamme 5 op ,160 0,281 0,400 0,500 1, Valeur d'information 0,6 0,4 0,2 Gamme ,200 0,400 0,600 grandeur théorique Valeur d'information 0,6 0,4 0,2 Gamme ,200 0,400 0,600 grandeur théorique Valeur d'information 0,6 0,4 0,2 Gamme ,200 0,400 0,600 grandeur théorique Valeur d'information 0,6 0,4 0,2 Gamme ,200 0,400 0,600 grandeur théorique Valeur d'information 0,6 0,4 0,2 Gamme ,200 0,400 0,600 grandeur théorique A.2 Tableau des grandeurs retrouvées Grandeur théorique 50 0,160 0,280 0,400 0,500 µmol/l Gamme ,158 0,279 0,399 0,501 µmol/l Gamme ,160 0,280 0,399 0,501 µmol/l Gamme ,158 0,279 0,401 0,500 µmol/l Gamme ,160 0,281 0,401 0,499 µmol/l Gamme ,160 0,281 0,400 0,500 µmol/l A.3 Tableau des biais absolus Grandeur théorique 50 0,160 0,280 0,400 0,500 µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Moyenne des biais Ecart type des biais µmol/l µmol/l A.4 Tableau des biais relatifs par rapport aux grandeurs théoriques Grandeur théorique 50 0,160 0,280 0,400 0,500 µmol/l Gamme 1 3,2% 0,9% 0,2% 0,2% 0,2% Gamme 2 1,2% 0,2% 0,1% 0,3% 0,2% Gamme 3 2,8% 1,1% 0,3% 0,3% % Gamme 4 0,7% 0,2% 0,3% 0,2% 0,2% Gamme 5 0,4% 0,1% 0,3% 0,1% % EMA étalonnage fixée 5,0% 2,0% 2,0% 2,0% 2,0% A.5 Interprétation des résultats pour l'évaluation de l'étalonnage Biais à l'ema fixée? Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable A.6 Conclusion Les biais étant tous inférieurs aux EMA fixées pour chaque étalon, la fonction d'étalonnage est considérée comme ACCEPTABLE dans le domaine étudié. biais en % Répartition des biais en % en fonction des niveaux par rapport aux EMA étalonnage fixées par le laboratoire 6,0% 4,0% 2,0% % 2,0% 4,0% 6,0% 00 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 Grandeur théorique des étalons (µm) 59

101 Grandeur NO2_faible Domaine d'étalonnage 5 0,5 µmol/l Limite de quantification (LQ) présupposée : 30 µmol/l EMA : 60% Deux fois 5 analyses sont réalisées à des conditions de fidélité intermédiaire. B.1 - Résultats Echantillons Condition différente Plan B ETUDE D'UNE LIMITE DE QUANTIFICATION PRESUPPOSEE DE LA MÉTHODE Grandeurs mesurées Grandeur moyenne Variances 1 étalonnage étalonnage étalonnage étalonnage étalonnage B.2 - Paramètres d'exactitude de la limite de quantification présupposée Nombre de séries Nombre de répétitions n r 5 2 Variance de répétabilité s répét ² Variance des moyennes s(moy i )² Variance inter séries s B ² Variance de fidélité intermédiaire s LQ ² Moyenne générale Ecart type de fidélité intermédiaire s LQ CV de fidélité intermédiaire en % CV LQ ,8 B.3 - Interprétation Calcul de l'inégalité 1 : 29 inégalité vérifiée Borne inférieure : 12 µmol/l Calcul de l'inégalité 2 : 32 inégalité vérifiée Borne supérieure : 48 µmol/l B.4 - Calcul du risque β avec α = 5 % n = 10 α =5% calcul du risque bêta de déclarer la limite de quantification comme vérifiée lorsqu'elle est réellement non vérifiée. Biais en % 1,7 CV LQ en % 1,8 Coefficient de décalage λ 0,22 t α,n-1 loi Student 1,83 Risque unilatéral α t 0 = t α,n-1 - λ 2,05 β = P [T t 0 ] en % < 0,1 selon la Table bêta Risque de se tromper en déclarant que l'exactitude de la limite de quantification présupposée est vérifiée : < 0,1 %. B.5 Conclusion L'exactitude de la limite de quantification présupposée à 30 µmol/l est VÉRIFIÉE par rapport à un écart maximal acceptable de 60% de la LQ car les deux inégalités sont vérifiées dans 95 % des cas, avec un risque β de < 0,1 % de se tromper. 60

102 61

103 ÉTUDE D'EFFET DE SEL - NITRITE Domaine faible Nitrite "domaine faible" Date : 24/08/2011 Opérateurs : Roger Kérouel, Agnès Youénou rappel : étalonnage,05-0,50 µmol/l Protocole : nitrite_s2.anl gain 400 Nom du fichier BR1 Salinité opérateur Ajout théorique Ajout réel Erreur sur l'ajout solution non dopée solution dopée ajout mesurée ajout mesurée corrigée ajout relative S C ND C D C AS (= C D - C ND ) C r (= C AS / C ASréf ) µmol/l % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 2,00 1 0,30 0, ,302 0,300 0,300 1,007 2,00 2 0,30 0,299-0,3 01 0,302 0,301 0,302 1,013 8,69 1 0,30 0, ,301 0,299 0,299 1,003 8,69 2 0,30 0, ,302 0,301 0,301 1,010 17,50 1 0,30 0,296-1,3 01 0,299 0,298 0,302 1,013 17,50 2 0,30 0, ,302 0,301 0,301 1,010 26,25 1 0,30 0, ,305 0,303 0,303 1,017 26,25 2 0,30 0,299-0,3 04 0,300 0,296 0,297 0,997 35,00 1 0,30 0, ,302 0,300 0,300 1,007 35,00 2 0,30 0, ,299 0,296 0,296 0,993 35,00 1 0,30 0, ,299 0,300 0,300 1,007 35,00 2 0,30 0, ,296 0,297 0,297 0,997 Ajout opérateur Salinité solution non dopée solution dopée ajout mesurée S C ND C D C AS (= C D - C ND ) ajout mesurée corrigée C AScor relative Effet de sel max C r (= C AScor / C ASréf ) % Effet de sel max µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 0,30 1,2 2,0 02 0,302 0,301 0,301 1,010 1,0 03 0,30 1,2 8,7 02 0,302 0,300 0,300 1,007 0,7 02 0,30 1,2 17,5 01 0,301 0,300 0,301 1,012 1,2 03 0,30 1,2 26,2 03 0,303 0,300 0,300 1,007 0,7 02 0,30 1,2 35,0 03 0,301 0,298 0,298 1, µmol/l C relative 1,09 1,07 1,05 1,03 1,01 0,99 0,97 0,95 Effet de sel "nitrite" domaine faible salinité Écart relatif à S = 35 Nitrite - Domaine faible ,0 1 15,0 2 25,0 3 35,0 Salinité 62

104 Annexe 8 : Nitrite Domaine d étalonnage fort Plan A ETUDE DU MODELE D'ETALONNAGE CAS 1 Grandeur : NO2_fort Domaine d'étalonnage : 0,2 2 µmol/l Date : 04 05/05/2011 Opérateur 1 : Roger Kérouel Opérateur 2 : Agnès Youenou Opérateur 3 : A.1 Organisation des essais Condition Etalons de grandeur théorique et valeurs d'information µmol/l Droite de régression différente 0,200 0,650 1,100 1,550 2,000 a 1. X a Gamme 1 op 1 0,196 0,648 1,098 1,546 1,994 0, Gamme 2 op 2 0,197 0,653 1,105 1,534 2,006 0, Gamme 3 op 1 0,198 0,651 1,103 1,547 1,999 0, Gamme 4 op 2 0,198 0,648 1,100 1,547 1,999 1, Gamme 5 op 1 0,198 0,649 1,102 1,550 1,997 0, Valeur d'information 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Gamme ,500 1,000 1,500 2,000 2,500 grandeur théorique Valeur d'information 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Gamme ,500 1,000 1,500 2,000 2,500 grandeur théorique Valeur d'information 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Gamme ,500 1,000 1,500 2,000 2,500 grandeur théorique Valeur d'information 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Gamme ,500 1,000 1,500 2,000 2,500 grandeur théorique Valeur d'information 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Gamme ,500 1,000 1,500 2,000 2,500 grandeur théorique A.2 Tableau des grandeurs retrouvées Grandeur théorique 0,200 0,650 1,100 1,550 2,000 µmol/l Gamme 1 0,198 0,651 1,102 1,550 1,999 µmol/l Gamme 2 0,198 0,654 1,106 1,535 2,007 µmol/l Gamme 3 0,198 0,651 1,103 1,548 2,000 µmol/l Gamme 4 0,200 0,650 1,102 1,549 2,000 µmol/l Gamme 5 0,199 0,650 1,103 1,551 1,998 µmol/l A.3 Tableau des biais absolus Grandeur théorique 0,200 0,650 1,100 1,550 2,000 µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Moyenne des biais Ecart type des biais µmol/l µmol/l A.4 Tableau des biais relatifs par rapport aux grandeurs théoriques Grandeur théorique 0,200 0,650 1,100 1,550 2,000 µmol/l Gamme 1 0,8% 0,2% 0,1% % 0,1% Gamme 2 1,1% 0,6% 0,5% 1,0% 0,4% Gamme 3 1,0% 0,2% 0,3% 0,2% % Gamme 4 0,1% % 0,1% 0,1% % Gamme 5 0,7% % 0,3% 0,1% 0,1% EMA étalonnage fixée 5,0% 2,0% 2,0% 2,0% 2,0% A.5 Interprétation des résultats pour l'évaluation de l'étalonnage Biais à l'ema fixée? Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable A.6 Conclusion Les biais étant tous inférieurs aux EMA fixées pour chaque étalon, la fonction d'étalonnage est considérée comme ACCEPTABLE dans le domaine étudié. biais en % Répartition des biais en % en fonction des niveaux par rapport aux EMA étalonnage fixées par le laboratoire 6,0% 4,0% 2,0% % 2,0% 4,0% 6,0% 00 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 Grandeur théorique des étalons (µm) 63

105 Grandeur NO2_fort Domaine d'étalonnage 0,2 2 µmol/l Limite de quantification (LQ) présupposée : 60 µmol/l EMA : 60% Deux fois 5 analyses sont réalisées à des conditions de fidélité intermédiaire. B.1 - Résultats Echantillons Condition différente Plan B ETUDE D'UNE LIMITE DE QUANTIFICATION PRESUPPOSEE DE LA MÉTHODE Grandeurs mesurées Grandeur moyenne Variances 1 étalonnage étalonnage étalonnage étalonnage étalonnage B.2 - Paramètres d'exactitude de la limite de quantification présupposée Nombre de séries Nombre de répétitions n r 5 2 Variance de répétabilité s répét ² Variance des moyennes s(moy i )² Variance inter séries s B ² Variance de fidélité intermédiaire s LQ ² Moyenne générale Ecart type de fidélité intermédiaire s LQ CV de fidélité intermédiaire en % CV LQ ,7 B.3 - Interprétation Calcul de l'inégalité 1 : 56 inégalité vérifiée Borne inférieure : 24 µmol/l Calcul de l'inégalité 2 : 62 inégalité vérifiée Borne supérieure : 96 µmol/l B.4 - Calcul du risque β avec α = 5 % n = 10 α =5% calcul du risque bêta de déclarer la limite de quantification comme vérifiée lorsqu'elle est réellement non vérifiée. Biais en % 1,3 CV LQ en % 2,7 Coefficient de décalage λ 2,11 t α,n-1 loi Student 1,83 Risque unilatéral α t 0 = t α,n-1 - λ 3,94 β = P [T t 0 ] en % < 0,1 selon la Table bêta Risque de se tromper en déclarant que l'exactitude de la limite de quantification présupposée est vérifiée : < 0,1 %. B.5 Conclusion L'exactitude de la limite de quantification présupposée à 60 µmol/l est VÉRIFIÉE par rapport à un écart maximal acceptable de 60% de la LQ car les deux inégalités sont vérifiées dans 95 % des cas, avec un risque β de < 0,1 % de se tromper. 64

106 65

107 ÉTUDE D'EFFET DE SEL - NITRITE Domaine fort Nitrite "domaine fort" Date : 25/08/2011 Opérateurs : Roger Kérouel, Agnès Youénou rappel : étalonnage 0,2-2 µmol/l Protocole : nitrite_s2.anl gain 100 Nom du fichier AR1 Salinité opérateur Ajout théorique Ajout réel Erreur sur l'ajout solution non dopée solution dopée ajout mesurée ajout mesurée corrigée ajout relative S C ND C D C AS (= C D - C ND ) C r (= C AS / C ASréf ) µmol/l % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 2,00 1 1,40 1, ,403 1,402 1,402 0,998 2,00 2 1,40 1, ,406 1,408 1,408 1,002 8,69 1 1,40 1, ,403 1,401 1,401 0,997 8,69 2 1,40 1,401 0,1-02 1,405 1,407 1,408 1,002 17,50 1 1,40 1, ,402 1,403 1,403 0,998 17,50 2 1,40 1, ,402 1,406 1,406 1,000 26,25 1 1,40 1,399-0,1-05 1,399 1,404 1,405 1,000 26,25 2 1,40 1, ,402 1,409 1,409 1,002 35,00 1 1,40 1, ,398 1,404 1,404 0,999 35,00 2 1,40 1, ,398 1,407 1,407 1,001 35,00 1 1,40 1, ,400 1,407 1,407 1,001 35,00 2 1,40 1, ,398 1,407 1,407 1,001 Ajout opérateur Salinité solution non dopée solution dopée ajout mesurée S C ND C D C AS (= C D - C ND ) ajout mesurée corrigée C AScor relative Effet de sel max C r (= C AScor / C ASréf ) % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 1,40 1,2 2,0-01 1,405 1,405 1,405 1,000 1,40 1,2 8,7 00 1,404 1,404 1,405 0,999-0,1 1,40 1,2 17,5-03 1,402 1,405 1,405 0,999-0,1 1,40 1,2 26,2-06 1,401 1,407 1,407 1,001 0,1 1,40 1,2 35,0-08 1,398 1,406 1,406 1,000 C relative 1,09 1,07 1,05 1,03 1,01 0,99 0,97 0,95 Effet de sel "nitrite" domaine fort salinité Écart relatif à S = 35 (en %) Nitrite - Domaine fort 3 25,0 2 15,0 1 5,0 5,0 5,0 1 15,0 2 25,0 3 35,0 Salinité 66

108 Annexe 9 : Phosphate Domaine d étalonnage faible Plan A ETUDE DU MODELE D'ETALONNAGE CAS 1 Grandeur : PO4_faible Domaine d'étalonnage : 0,1 2 µmol/l Date : 10 11/05/2011 Opérateur 1 : Roger Kérouel Opérateur 2 : Agnès Youenou Opérateur 3 : A.1 Organisation des essais Condition Etalons de grandeur théorique et valeurs d'information µmol/l Droite de régression différente 0,100 0,600 1,050 1,550 2,000 a 1. X a Gamme 1 op ,596 1,049 1,553 1,992 0, Gamme 2 op 2 0,104 0,597 1,052 1,552 2,001 0, Gamme 3 op ,606 1,054 1,549 2,002 0, Gamme 4 op ,590 1,048 1,551 1,990 1, Gamme 5 op ,595 1,047 1,540 1,995 1, Valeur d'information 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Gamme ,500 1,000 1,500 2,000 2,500 grandeur théorique Valeur d'information 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Gamme ,500 1,000 1,500 2,000 2,500 grandeur théorique Valeur d'information 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Gamme ,500 1,000 1,500 2,000 2,500 grandeur théorique Valeur d'information 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Gamme ,500 1,000 1,500 2,000 2,500 grandeur théorique Valeur d'information 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Gamme ,500 1,000 1,500 2,000 2,500 grandeur théorique A.2 Tableau des grandeurs retrouvées Grandeur théorique 0,100 0,600 1,050 1,550 2,000 µmol/l Gamme ,599 1,052 1,556 1,995 µmol/l Gamme 2 0,103 0,596 1,051 1,551 2,000 µmol/l Gamme ,604 1,052 1,547 2,000 µmol/l Gamme 4 0,100 0,595 1,053 1,556 1,995 µmol/l Gamme ,601 1,053 1,546 2,001 µmol/l A.3 Tableau des biais absolus Grandeur théorique 0,100 0,600 1,050 1,550 2,000 µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Moyenne des biais Ecart type des biais µmol/l µmol/l A.4 Tableau des biais relatifs par rapport aux grandeurs théoriques Grandeur théorique 0,100 0,600 1,050 1,550 2,000 µmol/l Gamme 1 1,4% 0,2% 0,2% 0,4% 0,3% Gamme 2 2,6% 0,7% 0,1% 0,1% % Gamme 3 3,2% 0,7% 0,2% 0,2% % Gamme 4 0,4% 0,8% 0,3% 0,4% 0,3% Gamme 5 1,6% 0,2% 0,3% 0,3% 0,1% EMA étalonnage fixée 5,0% 2,0% 2,0% 2,0% 2,0% A.5 Interprétation des résultats pour l'évaluation de l'étalonnage Biais à l'ema fixée? Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable A.6 Conclusion Les biais étant tous inférieurs aux EMA fixées pour chaque étalon, la fonction d'étalonnage est considérée comme ACCEPTABLE dans le domaine étudié. biais en % Répartition des biais en % en fonction des niveaux par rapport aux EMA étalonnage fixées par le laboratoire 6,0% 4,0% 2,0% % 2,0% 4,0% 6,0% 00 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 Grandeur théorique des étalons (µm) 67

109 Grandeur PO4_faible Domaine d'étalonnage 0,1 2 µmol/l Limite de quantification (LQ) présupposée : 40 µmol/l EMA : 60% Deux fois 5 analyses sont réalisées à des conditions de fidélité intermédiaire. B.1 - Résultats Echantillons Condition différente Plan B ETUDE D'UNE LIMITE DE QUANTIFICATION PRESUPPOSEE DE LA MÉTHODE Grandeurs mesurées Grandeur moyenne Variances 1 étalonnage étalonnage étalonnage étalonnage étalonnage B.2 - Paramètres d'exactitude de la limite de quantification présupposée Nombre de séries Nombre de répétitions n r 5 2 Variance de répétabilité s répét ² Variance des moyennes s(moy i )² Variance inter séries s B ² Variance de fidélité intermédiaire s LQ ² Moyenne générale Ecart type de fidélité intermédiaire s LQ CV de fidélité intermédiaire en % CV LQ ,2 B.3 - Interprétation Calcul de l'inégalité 1 : 28 inégalité vérifiée Borne inférieure : 16 µmol/l Calcul de l'inégalité 2 : 46 inégalité vérifiée Borne supérieure : 64 µmol/l B.4 - Calcul du risque β avec α = 5 % n = 10 α =5% calcul du risque bêta de déclarer la limite de quantification comme vérifiée lorsqu'elle est réellement non vérifiée. Biais en % 7,2 CV LQ en % 12,2 Coefficient de décalage λ 0,10 t α,n-1 loi Student 1,83 Risque unilatéral α t 0 = t α,n-1 - λ 1,93 β = P [T t 0 ] en % 1,20 selon la Table bêta Risque de se tromper en déclarant que l'exactitude de la limite de quantification présupposée est vérifiée : 1,2% B.5 Conclusion L'exactitude de la limite de quantification présupposée à 40 µmol/l est VÉRIFIÉE par rapport à un écart maximal acceptable de 60% de la LQ car les deux inégalités sont vérifiées dans 95 % des cas, avec un risque β de 1,2 % de se tromper. 68

110 69

111 ÉTUDE D'EFFET DE SEL - PHOSPHATE Domaine faible Phosphate "domaine faible" Date : 22/08/2011 Opérateurs : Roger Kérouel, Agnès Youénou rappel : étalonnage 0,1-2 µmol/l Protocole : Phosphate.ANL gain 300 Nom du fichier AR1 Salinité opérateur Ajout théorique Ajout réel Erreur sur l'ajout solution non dopée solution dopée ajout mesurée ajout mesurée corrigée relative S C ND C D C AS (= C D - C ND ) C r (= C AS / C ASréf ) µmol/l % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 2,00 1 1,50 1, ,496 1,499 1,499 1,000 2,00 2 1,50 1, ,494 1,495 1,495 0,997 8,69 1 1,50 1,497-0,2-07 1,494 1,501 1,504 1,003 8,69 2 1,50 1, ,490 1,494 1,494 0,996 17,50 1 1,50 1, ,487 1,497 1,497 0,998 17,50 2 1,50 1,499-0,1-08 1,483 1,491 1,492 0,995 26,25 1 1,50 1, ,479 1,496 1,496 0,998 26,25 2 1,50 1,491-0,6-13 1,466 1,479 1,488 0,992 35,00 1 1,50 1,499-0,1-21 1,479 1,500 1,501 1,001 35,00 2 1,50 1, ,477 1,498 1,498 0,999 Ajout opérateur Salinité solution non dopée solution dopée ajout mesurée ajout mesurée corrigée relative Effet de sel max S C ND C D C AS (= C D - C ND ) C AScor C r (= C AScor / C ASréf ) % µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l 1,50 1,2 2,0-02 1,495 1,497 1,497 0,998-0,2 1,50 1,2 8,7-06 1,492 1,498 1,499 1,000 1,50 1,2 17,5-09 1,485 1,494 1,494 0,997-0,3 1,50 1,2 26,2-15 1,473 1,488 1,492 0,995-0,5 1,50 1,2 35,0-21 1,478 1,499 1,500 1,000 C relative 1,10 1,08 1,06 1,04 1,02 1,00 0,98 Effet de sel "phosphate" domaine faible salinité Écart relative à S = 35 (en %) Phosphate - Domaine faible 3 25,0 2 15,0 1 5,0 5,0 5,0 1 15,0 2 25,0 3 35,0 Salinité 70

112 Annexe 10 : Phosphate Domaine d étalonnage fort Plan A ETUDE DU MODELE D'ETALONNAGE CAS 1 Grandeur : PO4_fort Domaine d'étalonnage : 1 6 µmol/l Date : 16 18/05/2011 Opérateur 1 : Roger Kérouel Opérateur 2 : Agnès Youenou Opérateur 3 : A.1 Organisation des essais Condition Etalons de grandeur théorique et valeurs d'information µmol/l Droite de régression différente 1,000 2,250 3,500 4,750 6,000 a 1. X a Gamme 1 op 2 1,000 2,252 3,510 4,751 6,000 0, Gamme 2 op 1 1,002 2,255 3,508 4,756 6,002 1, Gamme 3 op 2 1,005 2,262 3,502 4,762 6,005 1, Gamme 4 op 1 1,004 2,258 3,502 4,757 6,004 0, Gamme 5 op 1 1,004 2,259 3,504 4,759 6,004 1, Valeur d'information 8,0 6,0 4,0 2,0 Gamme ,000 4,000 6,000 8,000 grandeur théorique Valeur d'information 8,0 6,0 4,0 2,0 Gamme ,000 4,000 6,000 8,000 grandeur théorique Valeur d'information 8,0 6,0 4,0 2,0 Gamme ,000 4,000 6,000 8,000 grandeur théorique Valeur d'information 8,0 6,0 4,0 2,0 Gamme ,000 4,000 6,000 8,000 grandeur théorique Valeur d'information 8,0 6,0 4,0 2,0 Gamme ,000 4,000 6,000 8,000 grandeur théorique A.2 Tableau des grandeurs retrouvées Grandeur théorique 1,000 2,250 3,500 4,750 6,000 µmol/l Gamme 1 0,997 2,249 3,507 4,748 5,998 µmol/l Gamme 2 0,998 2,250 3,503 4,751 5,997 µmol/l Gamme 3 0,998 2,255 3,495 4,755 5,998 µmol/l Gamme 4 0,999 2,253 3,497 4,752 5,999 µmol/l Gamme 5 0,998 2,253 3,498 4,753 5,998 µmol/l A.3 Tableau des biais absolus Grandeur théorique 1,000 2,250 3,500 4,750 6,000 µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Gamme µmol/l Moyenne des biais Ecart type des biais µmol/l µmol/l A.4 Tableau des biais relatifs par rapport aux grandeurs théoriques Grandeur théorique 1,000 2,250 3,500 4,750 6,000 µmol/l Gamme 1 0,3% % 0,2% % % Gamme 2 0,2% % 0,1% % % Gamme 3 0,2% 0,2% 0,1% 0,1% % Gamme 4 0,1% 0,1% 0,1% % % Gamme 5 0,2% 0,1% 0,1% 0,1% % EMA étalonnage fixée 5,0% 2,0% 2,0% 2,0% 2,0% A.5 Interprétation des résultats pour l'évaluation de l'étalonnage Biais à l'ema fixée? Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable Acceptable A.6 Conclusion Les biais étant tous inférieurs aux EMA fixées pour chaque étalon, la fonction d'étalonnage est considérée comme ACCEPTABLE dans le domaine étudié. biais en % Répartition des biais en % en fonction des niveaux par rapport aux EMA étalonnage fixées par le laboratoire 6,0% 4,0% 2,0% % 2,0% 4,0% 6,0% 00 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 Grandeur théorique des étalons (µm) 71

113 Grandeur PO4_fort Domaine d'étalonnage 1 6 µmol/l Limite de quantification (LQ) présupposée : 0,120 µmol/l EMA : 60% Deux fois 5 analyses sont réalisées à des conditions de fidélité intermédiaire. B.1 - Résultats Echantillons Condition différente Plan B ETUDE D'UNE LIMITE DE QUANTIFICATION PRESUPPOSEE DE LA MÉTHODE Grandeurs mesurées Grandeur moyenne Variances 1 étalonnage 1 0,116 0,121 0, étalonnage 2 0,116 0,120 0, étalonnage 3 0,108 0,109 0, étalonnage 4 0,123 0,126 0, étalonnage 5 0,113 0,118 0, B.2 - Paramètres d'exactitude de la limite de quantification présupposée Nombre de séries Nombre de répétitions n r 5 2 Variance de répétabilité s répét ² Variance des moyennes s(moy i )² Variance inter séries s B ² Variance de fidélité intermédiaire s LQ ² Moyenne générale Ecart type de fidélité intermédiaire s LQ CV de fidélité intermédiaire en % CV LQ , ,1 B.3 - Interprétation Calcul de l'inégalité 1 : 0,105 inégalité vérifiée Borne inférieure : 48 µmol/l Calcul de l'inégalité 2 : 0,129 inégalité vérifiée Borne supérieure : 0,192 µmol/l B.4 - Calcul du risque β avec α = 5 % n = 10 α =5% calcul du risque bêta de déclarer la limite de quantification comme vérifiée lorsqu'elle est réellement non vérifiée. Biais en % 2,7 CV LQ en % 5,1 Coefficient de décalage λ 0,39 t α,n-1 loi Student 1,83 Risque unilatéral α t 0 = t α,n-1 - λ 2,22 β = P [T t 0 ] en % < 0,1 selon la Table bêta Risque de se tromper en déclarant que l'exactitude de la limite de quantification présupposée est vérifiée : < 0,1 %. B.5 Conclusion L'exactitude de la limite de quantification présupposée à 0,120 µmol/l est VÉRIFIÉE par rapport à un écart maximal acceptable de 60% de la LQ car les deux inégalités sont vérifiées dans 95 % des cas, avec un risque β de < 0,1 % de se tromper. 72

114 73