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误差的分类及避免
在分析检验工作中,最终目的是报出准确可靠的分析数据。不准确的分析结果会导致产品报废,资源浪费,甚至在科学上得出错误结论。分析过程中,即使技术很熟练的人,用同一方法对同一试样仔细进行多次分析,也不能得到完全一致的分析结果。这就是说分析过程中误差是客观存在的。因此,在进行定量测定时,必须对分析结果进行评价,判断其准确性,检查产生误差的原因,采取减小误差的有效措施,使测定结果尽量接近真值。
1、分析误差的分类
根据误差产生的性质和原因,可以将误差分为系统误差,(随机)偶然误差,过失误差3类。系统误差是可以检定和校正的,偶然误差是可以控制的,过失误差是完全可以避免的。
其中系统误差包括:
、方法误差:指方法本身造成的误差;如反应不能定量完成,沉淀溶解,络合物解离,副反应干扰,滴定终点不一致等。
、仪器误差:由于仪器本身的局限而引起的误差;如天平不等臂,容量仪器刻度不准,砝码不准,PH计零点不对,分光光度计波长不准等。
、试剂误差:由于试剂不纯而引起的误差;所用试剂含有被测物或含有干扰杂质,对痕量分析来说,这是一个大问题。例如我们要在1mol/L KCl 底液中测定头发中的铅(含量5×10-7g/g),取1g发样消化后溶解至50mL, 取5mL加 2mol/L的 KCl 溶液5mL进行测定。优级纯(.)的KCl中重金属含量(以铅计)为≤%, 试剂误差可能是多大?740%,厉害吧? 当然,重金属不一定是铅,我只是想说明一下,使用试剂要小心.
、操作误差:由于操作者操作不当而引起的误差;如分解试样总是不完全,读滴定管总是偏高,终点颜色观察总是偏深等。
、环境误差:环境变化造成的误差;如室温升高,湿度加大等。
随机误差:随机误差来源于环境温度、湿度的变化,仪器性能的微小波动,电压的变化,大地振动,气压变化,操作者操作的微小差别等。
2、误差的描述
真值
某一物理量本身具有的客观存在的真实数据,即为该量的真值。一般说来,真值是未知的,但理论真值,计量学约定真值,相对真值可以使知道的。
误差
测定结果与真实值之间的差值成为误差。误差越小,分析结果的准确度越高;误差越大,分析结果的准确度越低。实际工作中,一般要进行多次平行测定,求得分析结果的算术平均值。
、绝对误差:表示测定值与真实值之差。
、相对误差:绝对误差在真实值中所占的比例,可用百分率表示
平均值:n 次测量数据的算术平均值。
中位数
一组测量数据按照大小顺序排列,中间一个数即为中位数。能简便直观说明一组数据的结果。
准确度和精密度
准确度是指测定值与真实值接近的程度;精密度是指平行测量的实验值之间相互接近的程度。误差越小,分析结果的准确度越高。准确度高一定需要精密度高,但是精密度高不一定准确度高。
极差
一组数据中,最大值减去最小值之差称为极差.
置信概率
是一个有一定分布的统计量落在一个接受域范围内的概率。如置信概率为95%表示在许多次测定结果中,约有95%落在规定的范围内,约有5%次数不在规定范围内。
公差
公差也称允许差,是指某分析方法所允许的平行测定分析结果之间的绝对偏差。公差的数值是将多次测得的分析数据