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檢測過程中誤差、有效數字這些你都弄懂了嗎!

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-12-01
核心提示:一、誤差人們化驗分析時總是希望獲得準確的分析結果,但是,即使選擇最準確的分析方法、使用最精密的儀器設備,有技術熟練的人員
 一、誤差
人們化驗分析時總是希望獲得準確的分析結果,但是,即使選擇最準確的分析方法、使用最精密的儀器設備,有技術熟練的人員操作,對于同一樣品進行多次重復分析,所得結果不會完全相同,也不可能得到絕對的準確的結果。這就表明:誤差是客觀存在的。

 

(一)誤差分類
根據誤差產生的原因和性質將誤差分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。

 

1.系統(tǒng)誤差:又稱可測誤差,由化驗操作過程中某些固定原因造成的。具有單向性,即正負、大小都有一定的規(guī)律性,當重復進行實驗分析時會重復出現。若找出原因。即可設法減少到可忽略的程度。
(1)產生原因
方法(脂肪):指化驗方法本身造成的誤差。如沉淀的溶解、反應不完全、指示劑終點與化學計量點不符合等。
儀器:由于使用的儀器本身不夠精密所造成的。
試劑:由于試劑不純或蒸餾水不純,含有被測物或干擾物而引起的誤差。
操作:由于化驗人員對分析操作不熟練,對終點顏色敏感性不同、對刻度讀數不正確等引起。
(2)校正方法
采用標準方法與標準樣品進行對照試驗;校正儀器減小儀器誤差;采用純度高的試劑校正試劑誤差;提高人員業(yè)務水平,減少操作誤差。

2.偶然誤差:隨機的、不可避免的,呈正態(tài)分布又稱隨機誤差,是由某些難以控制、無法避免的偶然因素造成的,其大小與正負都是不固定的。如操作中溫度、濕度、灰塵等的影響都會引起分析數值的波動。
產生原因:操作中溫度、濕度、灰分等的影響都會引起分析數值的波動。
減少偶然誤差應重復多次平行實驗并取平均值。

 

3.過失誤差:操作人員的粗心大意或未按操作規(guī)程做,可避免。

 

(二)誤差表示方法
1.準確度:
定義:是指試驗測得值與真實值之間的相符合的程度。準確度的高低常以誤差的大小來衡量。
誤差有兩種表示方法:絕對誤差、相對誤差
絕對誤差(E)=測得值(X)-真實值(T)
相對誤差(E%)=(測得值-真實值)/真實值×100%
誤差小,表示測得值和真實值接近。測得準確度高。
相對誤差是誤差在真實值中所占百分數。

 

2.精密度:
精密度是指相同條件下,n次重復測定結果彼此相符合的程度。
精密度的好壞常用偏差表示。
偏差分為:絕對偏差、相對偏差
絕對偏差:(d)=單次測定結果-n次測定結果的算術平均值
相對偏差:(d%)=單此測得結果的絕對偏差/n次測定結果的算術平均值×100%
精密度與準確度的關系:精密度是保證準確度的先決條件,只有精密度好,才能得到好的準確度。若精密度差,所測得結果不可靠,就失去了衡量準確度的前提。提高精密度不一定能保證高的準確度,有時還需進行系統(tǒng)誤差的校正,才能得到高的準確度。
例:下表列出甲、乙、丙、丁四人分析同一試樣中鐵含量的結果。
分析人員
   分析次數
平均值
平均
偏差
真實值
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,甲所得結果準確度和精密度均好,結果可靠。乙的精密度雖好,但準確度不太好。丙的精密度與準確度均差。丁的平均值雖接近真實值,但幾個數據分散性大,精密度太差,僅是由于大的正負誤差相互抵消才使結果接近真實值。

 

二、有效數字
實際能測量到的數字,包括全部準確數字和一位不確定的可疑數字。保留位數與測量方法及儀器的準確度有關。

 

(一)使用有效數字時,應注意以下幾點:
1. 記錄測量所得數據時,只允許保留一位可疑數字。(當用25ml無分度吸量管移取溶液時,應記錄為25.00mL)。

2. 有效數字的位數反映了測量的相對誤差(如稱量某試劑的質量是0.5180g,表示該試劑質量是0.5180±0.0001,其相對誤差為0.02%,如果少取一位有效數字,表示該試劑的質量是0.518±0.001,其相對誤差為0.2%)。

3. 有效數字的位數與量的使用單位無關。(如稱的某物的質量是12g,二位有效數字,若以mg為單位時,應記為1.2×104mg,而不應記為12000mg)。

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

 

(二)有效數字修約:四舍六入五保雙
具體運用如下:
1. 若被舍棄的第一位大于5,則其前一位數字加1(如28.2645,取三位有效數字,位28.3);若被舍棄的第一位小于5,則舍棄。

2. 若被舍棄的第一位數等于5,而其后數字全部是0,則視被保留的末位數字為奇數還是偶數,末位是奇數加1,末位為偶數舍棄(如28.250,28.350,28.050取3位有效數字:28.2,28.4,28.0)。

3. 若被舍棄的第一位數字是5,而其后的數字不全是0,無論前面是奇還是偶,皆進1(如28.2501,取3位有效數字,28.3)。

4. 若被舍棄的數字包括幾位數字時,不得對該數進行連續(xù)修約。
附表:化學分析中常用的量和單位(法定計量單位)
量的名稱
單位名稱及符號
物質的量
摩爾mol、毫摩mmol、微摩μmol
摩爾質量
千克每摩kg/mol、克每摩g/mol
摩爾體積
立方米每摩m3/mol、升每摩L/mol
物質的濃度
摩爾每立方米mol/m3、摩爾每升mol/L
物質的質量濃度
克每升g/L、毫克每升mg/L、微克每毫升μg/mL
質量
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
長度
米m、厘米cm、毫米mm、微米μm
時間
秒s、分min、時h
面積
平方米m2、平方厘米cm2、平方毫米mm2
體積、容積
立方米m3、立方厘米cm3、立方分米dm3
溫度
攝氏度℃

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編輯:songjiajie2010

 
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