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实验检测过程中误差、有效数字
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储水不纯,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%=测得值一真实值/真实值X100%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=单次测定结果一n次测定结果的算术平均值相对偏差d%二单此测得结果的绝对偏差/n次测定结果的算术平均值X100%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平分析次数i平均真析人均值偏实值值员差1234333333T
07.
387.
427.
477.
507.
447.
400.
04.
03633333037.
217.
257.
287.
327.
27.
0357.
400.
1733333036.
106.
406.
56.
646.
41.
167.
400.
9933333036.
707.
107.
507.
907.
30.
407.
400.10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25nli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土
0.001,其相对误差为
0.2%)o
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
1.2X104mg,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)o
(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,
28.0o
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,
28.3o
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umol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/in
3、摩尔每升mol/L克每升g/L、毫克每升mg/L、微克每毫升物质的质量浓度ug/mL质量千克kg、克g、毫克mg、微克u g密度千克每立方米kg/m
3、克每毫升g/mL长度米m、厘米cm、毫米mm、微米u m时间秒s、分min、时h平方米m
2、平方厘米cm
2、平方毫米面积mm2立方米m
3、立方厘米cm
3、立方分米体积、容积dm3温度摄氏度℃。