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)
第三章 分析化学中的误差与数据处理
1、误差
⑴绝对误差 绝对误差是测量值是真实值之间的差值。绝对误差的单位与测量值相同，误差越小表示测量值与真实值越接近，准确度越高；反之，误差越大，准确度越低。当测量值大于真实值时，误差为正值，表示测量结果偏高；反之，误差为负值，表示测量结果偏低。
⑵相对误差 响度误差是指绝对误差相当于真实值的百分率。相对误差有大小、正负之分，反应的是误差在真实值中所占的比例大小，因此绝对误差相同的条件下，待测组分含量越高，相对误差越小；反之相对误差越大。
⑶真值 真值是某一物理量本身具有的客观存在的真实值。严格的说任何物质中各组分的真实含量是不知道的，用测量方法是得不到真值的。
在分析化学中常将以下的作为真值
① 理论真值 化合物的理论组成等；
② 计算学约定真值 国际剂量大会上确定的长度、质量、物质的量的单位等；
③ 相对真值 人们设法采用各种可靠的分析方法，使用最精密的仪器，经过不同的实验室、不同人员进行平行分析，用数理统计方法对分析结果进行处理，确定出各组分相对准确的含量，此值称为标准值，一般用标注值代表该物质中各组分的真实含量。
2、偏差
偏差是指测量值与各次测量结果的算术平均值之间的差值(中位数与平均值相比优点是受离群数据影响较小，缺点是不能充分利用数据)。偏差有正有负，还有一些偏差可能为零。如果将单次测定的偏差相加，其和为零或接近于零。
平均偏差是指单次测定偏差绝对值的平均数，代表一组测量数据中任何一个数据的偏差，没有正负号。因此，它最能表示一组数据的重现性。在一般分析工作中平行测定的次数不多时，常用平均偏差表示分析结果精密度。
相对平均偏差是平均偏差在各次测量结果平均值中所占的百分比例。
标准偏差的表达式是112nxxsnii，相对标准偏差(RSD,rs)又称变异系数，是指标准偏差在平均值中所占的百分比例。标准偏差通过平方运算能将较大的偏差更显著的表现出来，因此标准偏差能更好的反映测定值的精密度，实际工作中,都用RSD表示分析结果精密度。
浅析化学分析中的误差分析
在进行物质鉴定、分子结构确定时都会应用到化学分析。在化学分析的过程中会用到各种测量仪器包括容器、量器等，在使用这些仪器的过程中不可避免地会出现一些误差，即便是在相同条件下采取相同的方法对样品进行分析所得到的结果依然会存在差异性，换句话说误差实际上是客观存在的。因此为了让化学分析更加精确就需要对误差进行把握，本文对化学分析中的误差进行了综合性的阐述，供以参考。
标签：化学分析 误差 随机
0引言
在化学分析时会涉及到大量的数据、实验仪器、测量仪器等同时需要大量的操作才能够得到最终的计量结果也就是说计量结果与仪器使用、实验操作都存在着密切的联系，从客观角度上来看任何仪器即使仪器的精确度很高依然会出现误差，另外在实验操作中即便使用相同的方式多次进行测量所得到的结果依然会存在差异性也就反映出了误差是客观存在的事实。在化学实验过程中为了让实验的精确度得到提升就需要对误差因素进行分析，从而保证实验的整体质量。
1化学分析误差类型
化学分析误差主要包括两类即系统误差以及随机误差。
1.1系统误差
系统误差一般都是人为因素造成的，存在着一定的主观性。系统误差又主要包括了方法误差、操作误差试剂误差以及仪器误差。
（1）方法误差：方法误差顾名思义是由于分析方法出现问题所造成的。在进行化学反应的过程中不可能完全定量完成并且在某些情况下会出现副反应也会给最终测量结果帶来影响。在某些情况下进行化学滴定时滴定终点与化学计量点会出现偏离从而对测量产生干扰作用。
（2）操作误差：操作误差主要是由于化学实验操作过程中未按照正确流程或对相关影响因素未进行有效控制导致例如在进行滴定实验当中读数会受到溶剂影响从而造成结果偏离。
（3）仪器误差。不同规格的仪器精确度是不一样的，因此在进行实验分析时要根据需要筛选适当的仪器，另外在仪器使用前未进行严格校正也会使得误差增大[1]。
（4）试剂误差。试剂误差主要是由于实验试剂不纯导致，当试剂当中存在
分析化学中的误差与数据处理
1. 系统误差：是某种固定的原因造成的，具有重复性、单向性，其大小、正负是可以测定的。分为：方法误差、仪器和试剂误差、操作误差、主观误差。
2. 随机误差：是某些难以控制且无法避免的偶然因素造成的。因此：随机误差是无法测量的，是不可避免的，也是不能加以校正的。
3. 极值误差：等于各测量值相对误差的绝对值之和。
4. 有效数字的运算规则：
（1） 加减法：以小数点后位数最小的数据为准（以绝对误差最大的为准）。
（2） 乘除法：以相对误差最大的为准。
（3） 修约规则：一次性修约完毕后再计算，不能分布修约。
5. 频数分布特征：
（1） 全部数据是分散的、各异的，具有波动性。标准偏差S，它更能反映出大的偏差，也即离散程度。
（2） 集中趋势。它们有向某个中心值集中的趋势，这个中心值通常是算数平均值。
6. 正态分布：μ是总体平均值，σ为总体标准偏差。
（1） σ决定曲线的形状，σ小，数据的精密度好，曲线瘦高。
（2） 正态分布曲线以N（μ，σ2）表示。
7. 正态分布曲线：
（1） X=μ，y值最大，误差为0的测量值出现的概率最大，集中在算术平均值附近。
（2） 绝对值相等的正、负误差出现的概率相等。
（3） 小误差出现的概率大，大误差出现的概率小。
8. U分布（标准正态分布）
（1） 曲线的形状与σ大小无关。
（2） 由u值可查表得到面积，也即某一区间的测量值或某一范围随机误差出现的概率。
9. 检查分析数据是否存在系统误差：使用t检验法。
10. 检验两组平均值有无显著性差异：使用t检验法。
11. 可疑值取舍的三种方法：4d法（d是平均偏差）、Q检验法、格鲁布斯法。
12. 提高实验准确度的方法：
（1）选择合适的分析方法。
（2）减少测量误差。
（3）消除系统误差（对照实验、空白实验、校准仪器、分析结果的校正）
（4）减少随机误差。
13. 对置信度的理解：
