内容正文:
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第二章
定量分析中的误差及结果处理
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任何测量都存在误差,在一定条件下,测量结果只能接近真实值,而不能达到真实值。
误差的来源、特点、减免
有效数字及运算规则
分析结果的数据处理
本章内容
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第一节 测量值的准确度和精密度
准确度(accuracy):表示测量值与真实值接近的程度。
准确度的大小用误差表示,误差↑准确度↓。
误差的表示方法:
一、准确度与误差
绝对误差和相对误差
(一)误差的表示方法
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1.绝对误差(absolute error)
测量值
真值
绝对误差以测量值的单位为单位,误差可正可负。
误差的绝对值越小,测量值越接近于真值,测量的
准确度就越高。
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2.相对误差(relative error)
或
相对误差反映了误差在真值中所占的比例。
相对误差可正可负,但没有单位。
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若 未知, 已知,也可用测量值代替真值表示。相对误差在分析工作中,比绝对误差更常用,可作为选择正确分析方法的依据。
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例 用分析天平称量: =0.0001g,w1=0.0021g,w2=0.5432g,求两个测量值的相对误差?
对微量组分分析相对误差要求大些,对常量组分相对误
差要求小些。
仪器分析法的误差1-2%,化学分析法的误差0.1-0.2%。
一定时, w↑, ↓, 称量准确度↑。
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3.真值与标准值
约定真值:国际计量大会定义的单位。
如国际原子量委员会规定的原子量。
Fe=55.845
测 56.000 δ=56.000-55.845
标准值:接近真值
大量测定数据平均值
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约定真值:由国际计量大会定义的单位及我国的法定计量单位。如长度、质量、物质的量等。
标准值(相对真值):采用可靠的分析方法,在不同实验室,由不同分析人员对同一试样进行反复多次测定,然后将大量测定数据用数理统计方法处理而求得的测量值。
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(二)误差的分类
1. 系统误差(systematic error)
由某种确定原因引起的误差,是分析结果的主要误差。
特点:
1)大小、正负一定(具单向性)
2)重复测定重复出现
3)可以消除(原因固定)
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如:重量分析中沉淀的溶解、共沉淀;滴定分析中反应进行不完全,指示剂引起的终点与化学计量点不符合以及发生副反应等;天平两臂不等长,
砝码长期使用后质量有所改变,容量仪器体积不准确如滴定管、移液管,可对仪器进行校准消除仪器误差;操作人员技能不过关
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(1)按来源分
a.方法误差:方法不恰当
b.仪器与试剂误差:仪器未校准和试剂不纯
c.操作误差:操作不合要求
分类
(2)按数值变化规律分
a.恒量误差: 绝对误差固定不变, 随w↑而↓
b.比例误差: 相对误差固定不变, 随w↑而↑
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2.偶然误差(accidental error)
由不确定原因引起的误差
特点:
1)大小、正负不定(不具单向性)
2)服从统计学规律
大误差出现概率小
小误差出现概率大
绝对值相同的正负误差出现概率大致相等
3)增加平行测定的次数可以减小偶然误差
但不能通过校正的方法消除偶然误差
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精密度(precision):平行测量的各测量值之间互相接
近的程度。
精密度的大小可用偏差衡量,偏差↑,精密度↓。
重复性与重现性是精密度的常见别名。
二、精密度与偏差
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1、偏差
2、平均偏差
3、相对平均偏差
偏差的表示方法:
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*4、标准偏差
* 5、相对标准偏差(RSD) 又称变异系数CV
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6、重复性、中间精密度和重现性
重复性:指在同样操作条件下,在较短时间间隔内,由同一分析人员对同一试样测定。
中间精密度:指在同一实验室内,由于某些试验条件改变,如时间、分析人员、仪器设备等,对同一试样测定。
重现性:系指在不同实验室之间,由不同分析人员对同一试样测定。
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例:用丁二酮肟重量法测定钢铁中Ni的百分含量,结果
为10.48%,10.37%,10.47%,10.43%,10.40%;计算单次
分析结果的平均偏差,相对平均偏差,标准偏差和
相对标准偏差。
解:
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三、准确度与精密度关系
甲:既精密又准确
乙:精密不准确
丙:既不精密又不准确
丁:准确不精密
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1. 精密度好是保证准确度好的前提条件。