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检测过程中误差、有效数字这些你都弄懂了吗!

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-12-01
核心提示:一、误差人们化验分析时总是希望获得准确的分析结果,但是,即使选择最准确的分析方法、使用最精密的仪器设备,有技术熟练的人员
 一、误差
人们化验分析时总是希望获得准确的分析结果,但是,即使选择最准确的分析方法、使用最精密的仪器设备,有技术熟练的人员操作,对于同一样品进行多次重复分析,所得结果不会完全相同,也不可能得到绝对的准确的结果。这就表明:误差是客观存在的。

 

(一)误差分类
根据误差产生的原因和性质将误差分为系统误差和偶然误差。

 

1.系统误差:又称可测误差,由化验操作过程中某些固定原因造成的。具有单向性,即正负、大小都有一定的规律性,当重复进行实验分析时会重复出现。若找出原因。即可设法减少到可忽略的程度。
(1)产生原因
方法(脂肪):指化验方法本身造成的误差。如沉淀的溶解、反应不完全、指示剂终点与化学计量点不符合等。
仪器:由于使用的仪器本身不够精密所造成的。
试剂:由于试剂不纯或蒸馏水不纯,含有被测物或干扰物而引起的误差。
操作:由于化验人员对分析操作不熟练,对终点颜色敏感性不同、对刻度读数不正确等引起。
(2)校正方法
采用标准方法与标准样品进行对照试验;校正仪器减小仪器误差;采用纯度高的试剂校正试剂误差;提高人员业务水平,减少操作误差。

2.偶然误差:随机的、不可避免的,呈正态分布又称随机误差,是由某些难以控制、无法避免的偶然因素造成的,其大小与正负都是不固定的。如操作中温度、湿度、灰尘等的影响都会引起分析数值的波动。
产生原因:操作中温度、湿度、灰分等的影响都会引起分析数值的波动。
减少偶然误差应重复多次平行实验并取平均值。

 

3.过失误差:操作人员的粗心大意或未按操作规程做,可避免。

 

(二)误差表示方法
1.准确度:
定义:是指试验测得值与真实值之间的相符合的程度。准确度的高低常以误差的大小来衡量。
误差有两种表示方法:绝对误差、相对误差
绝对误差(E)=测得值(X)-真实值(T)
相对误差(E%)=(测得值-真实值)/真实值×100%
误差小,表示测得值和真实值接近。测得准确度高。
相对误差是误差在真实值中所占百分数。

 

2.精密度:
精密度是指相同条件下,n次重复测定结果彼此相符合的程度。
精密度的好坏常用偏差表示。
偏差分为:绝对偏差、相对偏差
绝对偏差:(d)=单次测定结果-n次测定结果的算术平均值
相对偏差:(d%)=单此测得结果的绝对偏差/n次测定结果的算术平均值×100%
精密度与准确度的关系:精密度是保证准确度的先决条件,只有精密度好,才能得到好的准确度。若精密度差,所测得结果不可靠,就失去了衡量准确度的前提。提高精密度不一定能保证高的准确度,有时还需进行系统误差的校正,才能得到高的准确度。
例:下表列出甲、乙、丙、丁四人分析同一试样中铁含量的结果。
分析人员
   分析次数
平均值
平均
偏差
真实值
差值
 
1
2
3
4
37.38
37.42
37.47
37.50
37.44
0.036
37.40
+0.04
37.21
37.25
37.28
37.32
37.27
0.035
37.40
-0.17
36.10
36.40
36.5
36.64
36.41
0.16
37.40
-0.99
36.70
37.10
37.50
37.90
37.30
0.40
37.40
-0.10
由上表看出,甲所得结果准确度和精密度均好,结果可靠。乙的精密度虽好,但准确度不太好。丙的精密度与准确度均差。丁的平均值虽接近真实值,但几个数据分散性大,精密度太差,仅是由于大的正负误差相互抵消才使结果接近真实值。

 

二、有效数字
实际能测量到的数字,包括全部准确数字和一位不确定的可疑数字。保留位数与测量方法及仪器的准确度有关。

 

(一)使用有效数字时,应注意以下几点:
1. 记录测量所得数据时,只允许保留一位可疑数字。(当用25ml无分度吸量管移取溶液时,应记录为25.00mL)。

2. 有效数字的位数反映了测量的相对误差(如称量某试剂的质量是0.5180g,表示该试剂质量是0.5180±0.0001,其相对误差为0.02%,如果少取一位有效数字,表示该试剂的质量是0.518±0.001,其相对误差为0.2%)。

3. 有效数字的位数与量的使用单位无关。(如称的某物的质量是12g,二位有效数字,若以mg为单位时,应记为1.2×104mg,而不应记为12000mg)。

4. 数字前的零不是有效数字(0.025),起定位作用;数字后的零都是有效数字(120、0.5000)。

 

(二)有效数字修约:四舍六入五保双
具体运用如下:
1. 若被舍弃的第一位大于5,则其前一位数字加1(如28.2645,取三位有效数字,位28.3);若被舍弃的第一位小于5,则舍弃。

2. 若被舍弃的第一位数等于5,而其后数字全部是0,则视被保留的末位数字为奇数还是偶数,末位是奇数加1,末位为偶数舍弃(如28.250,28.350,28.050取3位有效数字:28.2,28.4,28.0)。

3. 若被舍弃的第一位数字是5,而其后的数字不全是0,无论前面是奇还是偶,皆进1(如28.2501,取3位有效数字,28.3)。

4. 若被舍弃的数字包括几位数字时,不得对该数进行连续修约。
附表:化学分析中常用的量和单位(法定计量单位)
量的名称
单位名称及符号
物质的量
摩尔mol、毫摩mmol、微摩μmol
摩尔质量
千克每摩kg/mol、克每摩g/mol
摩尔体积
立方米每摩m3/mol、升每摩L/mol
物质的浓度
摩尔每立方米mol/m3摩尔每升mol/L
物质的质量浓度
克每升g/L、毫克每升mg/L、微克每毫升μg/mL
质量
千克kg、克g、毫克mg、微克μg
密度
千克每立方米kg/m3、克每毫升g/mL
长度
米m、厘米cm、毫米mm、微米μm
时间
秒s、分min、时h
面积
平方米m2、平方厘米cm2、平方毫米mm2
体积、容积
立方米m3、立方厘米cm3、立方分米dm3
温度
摄氏度℃

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编辑:songjiajie2010

 
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