分析化学中的常见的误差及数据处理(推荐完整)
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分析化学中的误差定量分析的目的是准确测定试样中组分的含量,因此分析结果必须具有一定的准确度。
在定量分析中,由于受分析方法、测量仪器、所用试剂和分析工作者主观条件等多种因素的限制,使得分析结果与真实值不完全一致。
即使采用最可靠的分析方法,使用最精密的仪器,由技术很熟练的分析人员进行测定,也不可能得到绝对准确的结果。
同一个人在相同条件下对同一种试样进行多次测定,所得结果也不会完全相同。
这表明,在分析过程中,误差是客观存在,不可避免的。
因此,我们应该了解分析过程中误差产生的原因及其出现的规律,以便采取相应的措施减小误差,以提高分析结果的准确度。
2.6.1 误差与准确度分析结果的准确度(accuracy )是指分析结果与真实值的接近程度,分析结果与真实值之间差别越小,则分析结果的准确度越高。
准确度的大小用误差(error )来衡量,误差是指测定结果与真值(true value )之间的差值。
误差又可分为绝对误差(absolute error )和相对误差(relative error )。
绝对误差(E )表示测定值(x )与真实值(x T )之差,即E =x - x T (2-13)相对误差(E r )表示误差在真实值中所占的百分率,即 %100Tr ⨯=x E E (2-14)例如,分析天平称量两物体的质量分别为 g 和 g ,假设两物体的真实值各为 g 和 g ,则两者的绝对误差分别为:E 1= g E 2= g两者的相对误差分别为:E r1=%1006381.10001.0⨯-= %E r2=%1001638.00001.0⨯-= %由此可见,绝对误差相等,相对误差并不一定相等。
在上例中,同样的绝对误差,称量物体越重,其相对误差越小。
因此,用相对误差来表示测定结果的准确度更为确切。
绝对误差和相对误差都有正负值。
正值表示分析结果偏高,负值表示分析结果偏低。
定量分析误差产生的原因误差按其性质可以分为系统误差(systematic error )和随机误差(random error )两大类。
分析化学实验中误差及分析数据的处理精讲误差在分析化学实验中扮演着非常重要的角色,它们可以帮助我们评估实验结果的可靠性和精确性。
本文将讨论实验误差的几种类型以及分析数据的处理方法。
首先,我们来看一下误差的分类。
实验误差可以分为系统误差和随机误差两种类型。
系统误差是由于实验设计或仪器故障等原因引起的,并且在多次实验中总是出现相同的偏差。
例如,如果使用的仪器的刻度有错误,或者实验操作中有不可避免的偏差,都会导致系统误差。
这种误差通常是可预测和可修正的,但需要在实验设计和执行过程中加以注意。
为了减小系统误差,我们可以使用标准校正曲线、多次测量和仪器校正等方法。
随机误差是由于实验条件或观察者等因素的变动引起的,并且在多次实验中会出现不同的偏差。
随机误差是不可预测的,它们可以通过多次重复实验来减小,同时使用统计学方法来估算其大小。
例如,如果我们多次测量同一样品的溶解度,由于溶解度的测量值会受到环境温度和湿度等因素的影响,每次测量的结果都会有所不同,这就是随机误差。
在实验数据的处理中,我们需要考虑误差的大小和如何将其纳入计算。
下面是一些常见的数据处理方法:1.均值:计算重复测量值的平均值。
这将有助于减小随机误差,并提供更可靠的结果。
对于有系统误差的情况,可以使用校正因子将均值修正为真实值。
2.方差:计算重复测量值的离散程度。
方差越大,数据的可靠性越低。
方差可以通过计算每个测量值与均值的差的平方,并将这些差值求和后除以测量次数来得到。
3.标准偏差:标准偏差是对方差的开方,它衡量了测量结果的均匀性。
标准偏差越小,数据的可靠性越高。
标准偏差可以通过方差的平方根来计算。
4.置信区间:置信区间是对测量结果的不确定性进行估计的方法。
通过构建一个置信区间,我们可以确定结果可能出现的范围。
置信区间的计算需要考虑样本大小、方差和置信水平等因素。
总之,分析化学实验中的误差是不可避免的,但我们可以通过合适的实验设计和数据处理方法来减小和评估误差的大小。
化学实验中的常见误差与实验数据处理在化学实验中,准确的数据是非常重要的。
然而,由于各种原因,实验数据往往会存在一定的误差。
这些误差可能来自于仪器的精度限制、操作上的不准确、环境因素的影响等。
了解并处理这些常见误差对于得到可靠的实验结果至关重要。
首先,常见的实验误差包括仪器测量误差、人为误差和环境误差。
仪器测量误差是由于仪器本身的精度和灵敏度限制造成的。
例如,在量筒中读取液体体积时,由于视线偏差或者刻度线的不准确而引起的误差。
人为误差则是由实验人员在操作过程中的不准确引起的,例如,加液过程中的滴管滴液数量的不确定性。
而环境误差则包括温度、湿度等因素对实验结果的影响。
然后,处理实验数据时,我们可以采用一些统计方法来评估和纠正误差。
一种常用的方法是求取实验结果的平均值。
当实验数据存在误差时,重复实验并取多组数据可以降低误差的影响,通过计算平均值来获得更准确的结果。
还可以计算实验数据的标准偏差或方差,对数据的稳定性进行评估。
较小的标准偏差表示数据的稳定性较高,较大的标准偏差则可能说明数据存在较大的误差。
在进行数据处理时,还可以采用加权平均值的方法,给予不同数据不同的权重,从而提高数据处理的准确性。
此外,对于实验数据的处理还需要考虑有效数字和显著性数字的规则。
有效数字是指数据中的所有数字,包括最后一位不确定的数字。
而显著性数字则是指在有效数字中真正具有意义的数字,用于表示测量的准确程度。
在进行数据处理和结果报告时,应根据有效数字和显著性数字的规则,决定实验结果的精确度和有效性。
此外,还需要注意误差的来源和影响因素,以便采取相应的纠正措施。
例如,在仪器测量误差方面,可以选择更精确的仪器或使用适当的校准方法来提高测量的准确性。
在人为误差方面,可以通过培训和严格的操作规程来减小误差。
在环境误差方面,可以控制实验室的温度和湿度,以减小这些因素对实验结果的影响。
总之,化学实验中常见的误差是无法避免的,但我们可以通过合理的数据处理方法和纠正措施来减小误差的影响。
分析化学中的误差及分析数据的处理第二章分析化学中的误差及分析数据的处理本章是分析化学中准确表达定量分析计算结果的基础,在分析化学课程中占有重要的地位。
本章应着重了解分析测定中误差产生的原因及误差分布、传递的规律及特点,掌握分析数据的处理方法及分析结果的表示,掌握分析数据、分析方法可靠性和准确程度的判断方法。
本章计划7 学时。
第一节分析化学中的误差及其表示方法一. 误差的分类1. 系统误差(systematic error ) ——可测误差(determinate error) (1) 方法误差: 是分析方法本身所造成的;如:反应不能定量完成;有副反应发生; 滴定终点与化学计量点不一致; 干扰组分存在等。
(2) 仪器误差: 主要是仪器本身不够准确或未经校准引起的;如:量器(容量平、滴定管等)和仪表刻度不准。
(3) 试剂误差: 由于试剂不纯和蒸馏水中含有微量杂质所引起; (4) 操作误差: 主要指在正常操作情况下,由于分析工作者掌握操作规程与控制条件不当所引起的。
如滴定管读数总是偏高或偏低。
特性:重复出现、恒定不变(一定条件下) 、单向性、大小可测出并校正,故有称为可定误差。
可以用对照试验、空白试验、校正仪器等办法加以校正。
2. 随机误差(random error) ——不可测误差(indeterminate error) 产生原因与系统误差不同,它是由于某些偶然的因素所引起的。
如: 测定时环境的温度、湿度和气压的微小波动,以其性能的微小变化等。
特性: 有时正、有时负,有时大、有时小,难控制(方向大小不固定,似无规律)但在消除系统误差后,在同样条件下进行多次测定,则可发现其分布也是服从一定规律(统计学正态分布) ,可用统计学方法来处理。
二. 准确度与精密度( 一) 准确度与误差(accuracy and error)准确度:测量值(X)与真值(,)之间的符合程度。
它说明测定结果的可靠性,用误差值来量度:绝对误差= 个别测得值- 真实值E=X- , (1) a但绝对误差不能完全地说明测定的准确度,即它没有与被测物质的质量联系起来。
分析化学中的误差定量分析的目的是准确测定试样中组分的含量,因此分析结果必须具有一定的准确度。
在定量分析中,由于受分析方法、测量仪器、所用试剂和分析工作者主观条件等多种因素的限制,使得分析结果与真实值不完全一致。
即使采用最可靠的分析方法,使用最精密的仪器,由技术很熟练的分析人员进行测定,也不可能得到绝对准确的结果。
同一个人在相同条件下对同一种试样进行多次测定,所得结果也不会完全相同。
这表明,在分析过程中,误差是客观存在,不可避免的。
因此,我们应该了解分析过程中误差产生的原因及其出现的规律,以便采取相应的措施减小误差,以提高分析结果的准确度。
2.6.1 误差与准确度分析结果的准确度(accuracy )是指分析结果与真实值的接近程度,分析结果与真实值之间差别越小,则分析结果的准确度越高。
准确度的大小用误差(error )来衡量,误差是指测定结果与真值(true value )之间的差值。
误差又可分为绝对误差(absolute error )和相对误差(relative error )。
绝对误差(E )表示测定值(x )与真实值(x T )之差,即E =x - x T (2-13)相对误差(E r )表示误差在真实值中所占的百分率,即 %100Tr ⨯=x E E (2-14)例如,分析天平称量两物体的质量分别为 g 和 g ,假设两物体的真实值各为 g 和 g ,则两者的绝对误差分别为:E 1= g E 2= g两者的相对误差分别为:E r1=%1006381.10001.0⨯-= %E r2=%1001638.00001.0⨯-= %由此可见,绝对误差相等,相对误差并不一定相等。
在上例中,同样的绝对误差,称量物体越重,其相对误差越小。
因此,用相对误差来表示测定结果的准确度更为确切。
绝对误差和相对误差都有正负值。
正值表示分析结果偏高,负值表示分析结果偏低。
定量分析误差产生的原因误差按其性质可以分为系统误差(systematic error )和随机误差(random error )两大类。