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分析化学误差和分析数据的处理


2)求出极差
R Xn X1
3)求出可疑值与其最邻近值之差
x2 - x1 或 xn - xn-1
4)求出统计量Q
5
Q x n x n1 xn x1

Q x2 x1 xn x1
5)查临界值QP,n
6) 若Q > QP.n,则舍去可疑值,否则应保留。
过失误
差造成
偶然
误差
不同置信度下的Q值表
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3.真值与标准参考物质 真值:客观存在,但绝对真值不可测 (1)理论真值 理论上存在、计算推导出来
如:三角形内角和180° (2)约定真值:
由国际权威机构国际计量大会定义的单位、数值, 如 时间、长度、原子量、物质的量等
如:基准米 1m=1 650 763.73 λ
(λ:氪-86的能级跃迁在真空中的辐射波长)
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第二节 测量值的准确度和精密度
一、准确度与误差 1.准确度
受系统 误差影

指测量结果与真值的接近程度,反映了测量
的正确性,越接近准确度越高。
2.误差
准确度的高低可用误差来表示。误差有绝对 误差和相对误差之分。
(1)绝对误差:测量值与真实值之差
x
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(2)相对误差:绝对误差占真实值的百分比
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例:测定某药物中钴的含量,得结果如下: 1.25,1.27,1.31,1.40μg/g,试问1.40这个数据是
否应该保留(P=95%)?
x 1.31
S 0.0066
G 1.40 1.31 1.36 0.0066
P=0.95,n=4, G0.95, 4=1.48 > G
所以数据1.40应该保留。该离群值系偶然误差引 起。
dr
d x
100%
(4)标准偏差
n
(xi x)2
S i1 n 1
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(5)相对标准偏差( relative standard deviation-RSD, 又称变异系数coefficient of variation-CV )
S RSD 100 %
x
例:用邻二氮菲显色法测定水中铁的含量,结果 为10.48, 10.37, 10.47, 10.43, 10.40 mg/L; 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。
2. 仪器误差:
刻度不准 砝码磨损
由于仪器未经校准或 有缺陷所引起。
3.试剂误差:
试剂变质失效或杂质 超标等不合格 所引起
蒸馏水 显色剂
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4. 操作误差:
分析者的习惯性操作与正确 操作有一定差异所引起。
颜色观察 水平读数
二、偶然误差 定义:由一些不确定的偶然因素所引起的误差, 也叫随机误差.
偶然误差的出现服从统计规律,呈正态分布。
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二、精密度与偏差 1. 精密度
受偶然 误差影

指平行测量值之间的相互接近的程度,反映了测
量的重现性,越接近精密度越高。
2.偏差
精密度的高低可用偏差来表示。
(1)绝对偏差 :单次测量值与平均值之差
d xi x
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(2)平均偏差:绝对偏差绝对值的平均值
n
xi x
d i1 n
(3)相对平均偏差:平均偏差占平均值的百分比
RE % 100 % x 100 %
例题:用分析天平称两个重量,一是0.0021g (真值为0.0022g),另一是0.5432g (真值为0.5431g)。两个重量的绝对误差分 别是
-0.0001g,+0.0001g,
相对误差分别是
(-0.0001/0.0022)×100%=-4.8% (+0.0001/0.5431)×100%=+0.018%
23.45,23.42, 23.40,23.87
离群值的取舍问题,实质上 就是根据统计学原理,区别 两种性质不同的偶然误差和 过失误差。
小概率 事件
大概率 事件
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若无明显过失,离群值不可随意舍弃, 常用的取舍检验方法有:
(1)Q 检验法
1)将所有测定值由小到大排序, 其可疑值为X1或Xn
x1, x2,xn
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特点: ①随机性 ②大小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。
三、过失误差 1、过失误差
加错试剂 读错数据
过失误差是由于操作人员粗心大意、过度疲劳、精神 不集中等引起的。其表现是出现离群值或异常值。
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2、过失误差的判断——离群值的舍弃
在重复多次测试时,常会发现某一数据与其它 值或平均值相差较大,这在统计学上称为离群值或 异常值。
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例题: 标定一个标准溶液,测得4个数据:0.1014、0.1012、 0.1030和0.1016mol/L。试用Q检验法确定数据0.1030 是否应舍弃?
Q 0.1030 0.1016 0.78 0.1030 0.1012
P=90%,n=4,查表 Q90%,4=0.76 <Q ,
所以, 数据0.1030应舍弃, 该离群值系过失误差引起 。
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(2)G检验法
1)将所有测定值由小到大排序, 其可疑值为X1或Xn
x1, x2,xn
2)计算平均值 x
4)计算统计量G
3)计算标准偏差S
G Xn X S
或 G X X1 S
5) 查临界值 GP,n
6) 若G > GP,n ,则舍去可疑值,否则应保留。
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Gp,n临界值表
测定次 3 4 5 6 7 8 9 10 数n
P=90% 1.15 1.46 1.67 1.82 1.94 2.03 2.11 2.18 P=95% 1.15 1.48 1.71 1.89 2.02 2.13 2.21 2.29 P=99% 1.15 1.49 1.75 1.94 2.10 2.22 2.32 2.41
由于格鲁布斯(Grubbs)检验法引入了标准偏差, 故准确性比Q 检验法高。
所致
测定次数n 3
4
5678 Nhomakorabea9
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Q(90%) 0.94 0.76 0.64 0.56 0.51 0.47 0.44 0.41
Q(95%) 0.97 0.84 0.73 0.64 0.59 0.54 0.51 0.49
Q(99%) 0.99 0.93 0.82 0.74 0.68 0.63 0.60 0.57
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(3)相对真值: 由某一行业或领域内的权威机构严格按
标准方法获得的测量值。
如卫生部药品检定所派发的标准参考物质, 其证书上所表明的含量 (4)标准参考物质 具有相对真值并具有证书的物质,也称为标准 品,标样,对照品。
标准参考物质应有很好的均匀性 和稳定性,其含量测量的准确度至少 要高于实际测量的3倍。
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