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第二章 误差及分析数据的处理
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• 绝对误差: 甲: 9.9- 10.0=-0.1(斤) • • • 相对误差:甲: 0.1/ 10.0×100%=-1.0%
•
每一个实验测定值,最后一位数都有正负一个单位的误差,如: 滴定的体积读数误差:
Ea(读数误差。每读
V(消耗体积)
20.00 mL 2.00 mL
一次规定有0.01 mL 的绝对误差) 0.02 mL(二次读数 的误差) 0.02 mL
Er(相对误差)
0.1% 1.0%
滴定过程中,为了减少读数误差。滴定剂的体积用量,对 于25mL的滴定管,要在 20-25mL之间,对于50mL的滴定管, 则要在 30mL左右。
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二.偏差与精密度
精密度是指:平行测定的结果互相靠近的程度,用偏差 表示。有时也用重现性和再现性表示。 偏差:即各次测定值与平均值之差。
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2. 空白试验
是在不加试样的情况
下,按照与试样测定完全相同的条件 和操作方法进行试验,所得的结果称
为空白值,从试样测定结果中扣除空
白值就起到了校正误差的作用。
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3. 校准仪器和量器 4. 回收实验:加样回收,以检验 是否存在方法误差
加标试样测定值-试样 测定值 加标回收率= 100% 加标量
S
di
S x
(0.05%) 2 (0.06%) 2 (0.04%) 2 (0.03%) 2 0.05% n 1 5 1
2
Sr
0.05% 100% 100% 0.07% 67.43%
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Xm=X大-X小=67.48%-67.37%=0.11%
回忆: 1.准确度与精密度的概念及表示方法 2.绝对误差、相对误差、绝对偏差、相对 偏差、平均偏差、相对平均偏差的公式
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答:(1)系统误差中的仪器误差。减免的方法:校准仪器或更 换仪器。 (2)系统误差中的仪器误差。减免的方法:校准仪器或更换 仪器。 (3)系统误差中的仪器误差。减免的方法:校准仪器或更换 仪器。 (4)系统误差中的试剂误差。减免的方法:做空白实验。 (5)、(6)偶然误差。 (7)过失误差。 (8)系统误差中的试剂误差。减免的方法:做空白实验。
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重复性和再现性的差别 在相同条件下,对同一样品进行多次重复测定, 所得数据的精密度称为方法的重复性。 在不同条件下,用同一方法对相同样品重复测 定多次,所得数据的精密度称为分析方法的重现性。
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例:测定铁矿石中铁的质量分数(以表示),5次结果分别为:67.48% 67.37%, ,67.47%,67.43%和67.40%。 计算:(1)平均偏差(2)相对平均偏差 (3)标准偏差;(4)相对标准偏差; (5)极差。
测定的平均值 方法回收率= ×100 % 标准物质的保证值
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例1: 指出在下列情况下,各会引起哪种误差?如果是
系统误差,应该采用什么方法减免?
(1)砝码被腐蚀; (2)天平的两臂不等长; (3)容量瓶和移液管不配套; (4) 试剂中含有微量的被测组分;
(5)天平的零点有微小变动;
(6)读取滴定体积时最后一位数字估计不准; (7)滴定时不慎从锥形瓶中溅出一滴溶液; (8)标定HCl溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2。
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对照实验(标准方法、标准加入) : 标准方法:用标准方法和被检验的方 法分析同一样品,其差值为系统误差。 标准样品:用标准方法和被检验的方 法分析同一标准样品,其差值为系统误差 (或求校正系数)。
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标准加入法:即回收试验,是在测定试样
某组分含量(X1)的基础上,加入已知量 的该组分(X2),再次测定其组分含量
0.0002g 100% 0.02% 1.0000g
r1 g
这说明,两物体称量的绝对误差相等,但他们的相对误 差并不相同。也就是说,当被测定的量较大时,相对误差就 比较小,测定的准确程度也就比较高。
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• 2. 当置信度为0.95时,测得Al2O3的μ置信区间为 (35.21±0.10)%,其意义是( ) A在所测定的数据中有95%落在此区间内; B若再进行测定,将有95%的数据落入此区间; C在此区间内包含μ值的概率为0.95;
准确度高 精密度高
准确度低 精密度高
精密度差
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准确度与精密度的关系:
(1)回答各自定义
(2)准确度高,要求精密度一定高;但精密度好,准 确度不一 定高。
(3)准确度反映了测量结果的正确性,精密度反应了测
量结果的重现性 (4)精密度好是准确度好的前提;精密度好不一定准确 度高,只有在消除系统误差以后,精密度好的准确度 才高.
系统误差的因素之一。 E Er 100% m (V )
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分析天平一般的绝对误差为±0.0002g , 欲使称量的相对误差不大于0.1%,那么应 称量的最小质量不小于0.2g。 在滴定分析中,滴定管的读数误差一般 为±0.02mL。为使读数的相对误差不大于 0.1%,则滴定剂的体积就应不小于20mL。
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例:水垢中 Fe2O3 的百分含量测定数据为 (测 6次) :79.58%,79.45%,79.47%, 79.50%,79.62%,79.38%求平均值、平 均偏差、标准偏差、相对标准偏差。
解:平均值 = 79.50% ;平均偏差 =0.047% s = 0.09% RSD(%)= 0.04%
绝对偏差: d xx
d 相对偏差:RD% 100% x X X 平均偏差:d n
相对平均偏差: d % d 100% x
缺点:大偏差得不到应有反映。在要求较高时,用标 准偏差表示。
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三、标准偏差
标准偏差又称均方根偏差;其平方称方差。
标准偏差的计算分两种情况: 1.当测定次数趋n无穷大时
一 准确度和精密度
1. 误差与准确度
准确度是指: 测定结果与“真值”接近的程度. 用误差表 示。误差的表示方法有相对误差和绝对误 差。
绝对误差:Ea=测量值-真实值
相对误差: Er Ea 100 % T
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•
•
用相对误差比用绝对误差表示结果的准确度更确切和更 客观.
例如:甲乙两人分别买10.0斤和1.0斤肉,价钱为每斤10 元,回家一称分别为9.9斤和0.9斤,则:回家称得的是测量值, 10.0斤和1.0斤肉是真值. 乙: 0.9- 1.0=-0.1(斤) 乙: 0.1/ 1.0×100%=-10% 相对误差和绝对误差都有正负之分。正值表示测量结 果偏高;负值表示测量结果偏低。
• 答:C
• 3. 衡量样本平均值的离散程度时,应采用( A 标准偏差 B 相对标准偏差 C 极差 D 平均值的标准偏差 )
• 答:D
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• 第二节:定量分析数据的处理方法
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解决两类问题:
(1) 可疑数据的取舍 过失误差的判断 方法:Q检验法; 格鲁布斯(Grubbs)检验法。
确定某个数据是否可用。
(2) 分析方法的准确性 系统误差的判断 显著性检验:利用统计学的方法,检验被处理的数据 是 否存在 统计上的显著性差异。 方法:t 检验法和F 检验法; 确定某种方法是否可用,判断实验室测定结果准确性。
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置信度与置信区间
67.48% 67.37% 67.47% 67.43% 67.407 % x 67.43% 5
d
1 0.05% 0.06% 0.04% 0.03% | d | 0.04% i n 5
d 0.04% d r 100% 100% 0.06% x 67.43%
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系统误差的来源: – 方法误差: 溶解损失、终点误差-用对照 实验校正 – 仪器误差: 刻度不准、砝码磨损-校准(绝 对、相对) – 主观误差: 颜色观察 – 试剂误差: 不纯-空白实验
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其大小、正负可以测定出来,因而是可以 校正的。 校正系统误差的方法: • 校准仪器、对照实验(标准方法、标准 样品、标准加入)、空白实验
μ 为无限多次测定 的平均值(总体平均值); 即:
lim
n
X
总体标准偏差:
2 X /n
当消除系统误差之后,μ即为真值。
2.有限测定次数
S 相对标准偏差: RSD % 100 % X
标准偏差: S
X X i 1 n 1
n
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•五 误差产生的原因及减免办法
•定量分析的任务是准确测定试样中组分的含量,要求
分析结果必须具有一定的准确度。因此必须认识到:
1.误差是客观存在
2.必须对分析结果进行评价
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方法误差
系统误差
仪器和试剂误差 操作误差
误差
偶然误差
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1系统误差(systematic error) (可测误差) 由一些固定原因所造成造成的误 差。所以在多次测定中重复出现 为单向性。影响分析结果的准确度。 它是可避免和消除的。 特点:具单向性、重现性,可测性
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2.如果分析天平的称量误差为±0.2mg,拟分别称取试样 0.1g和1g左右,称量的相对误差各为多少?这些结果说明了什 么问题? 解:因分析天平的称量误差为0.2mg。故读数的绝对误差 为 0.0002g. 根据
r
a
100%
r 0.1g
0.0002g 100% 0.2% 0.1000g
第二章
误差与分析数据处理
1
★掌握误差和偏差的表示方法。 ★掌握有效数字的计算规则和应用。 ▲熟悉误差产生的原因和种类。
2
第ห้องสมุดไป่ตู้节:准确度和精密度及误差产生的原因
3
有关误差的一些基本概念 基本概念:真实值、平均值、中位值、 总体平均值、样本平均值。