1.2 实验数据与误差.ppt

1 第二节实验数据与误差 1 2 1定量分析中的误差1 2 2误差产生的原因及减免方法1 2 3偏差的计算及误差的估计试题 2 1 2 1定量分析中的误差 准确度和精密度 分析结果的衡量指标 一 误差和准确度准确度 分析结果 平行测定值的平均值 与真实值的接近程度 准确度的高低用误差的大小来衡量 误差是指测量值与真实值之间的差值 误差一般用绝对误差和相对误差来表示 绝对误差 测量值 X 与真实值 XT 之间的差值 绝对误差 测量值 真实值E X XT相对误差 绝对误差 真实值 100 RE 100 3 二 偏差和精密度精密度 几次平行测定结果相互接近的程度 精密度的高低用偏差来衡量 偏差 是指个别测定值与平均值之间的差值 三 准确度和精密度的关系 精密度高 准确度高 精密度低 准确度低 精密度低 准确度高 巧合 精密度高 准确度低 有系统误差 4 三 准确度和精密度的关系 1 精密度高是准确度高的必要条件和保证 2 若不存在系统误差和过失误差 精密度高既是准确度高的必要条件 也是充分条件 3 精密度高 准确度不一定高 两者的差别主要是由于系统误差的存在 4 精密度不高 一定存在过失误差 5 1 2 2误差产生的原因及其减免方法 一 系统误差和过失误差 可测误差 1 概念 在一定条件下 某些因素按一定规律起作用而引起的误差叫作 系统误差 一旦找出原因 这种误差就可以克服 过失误差没有规律可循 但只要找到错误并加以改正 这类误差也是可以克服的 过失误差属于不应有的过失 2 特点 具有单向性和重复性 1 对分析结果的影响比较恒定 它的大小 正负可以测定出来 可通过校正的方法予以消除 2 在同一条件下 重复测定 重复出现 3 影响准确度 不影响精密度 根据误差的来源和造成误差的原因 误差可分为系统误差和随机误差 6 3 产生的原因 1 方法误差 选择的方法不够完善例 重量分析中沉淀的溶解损失 滴定分析中指示剂选择不当 2 仪器误差 仪器本身的缺陷或未经校正例 天平两臂不等 砝码未校正 滴定管 容量瓶未校正 3 试剂误差 所用试剂有杂质例 去离子水不合格 试剂纯度不够 4 主观误差 操作人员主观因素造成例 对指示剂颜色辨别偏深或偏浅 滴定管读数不准 7 4 系统误差的减免 1 方法误差 改换分析方法 2 仪器误差 校正仪器 3 试剂误差 试剂进行纯化或进行对照实验 空白实验等 4 主观误差 安排不同的分析人员互相进行对照试验或改换测试方法 8 二 随机误差 偶然误差 不可测误差 1 概念 由某些难以控制的偶然因素造成的误差叫作 偶然误差 2 特点 具有统计规律 服从正态分布规律 1 大小相近的正误差和负误差出现的几率相等 具有对称性 小误差出现的频率较高 而大误差出现的频率较低 很大误差出现的几率近于零 2 不恒定 无法校正 3 产生的原因 偶然因素 如气温 气压的微小变化 人的精神状态等 原因是随机的 是无法确定的 因此 这种误差是不可避免的 9 4 随机误差的减免偶然误差是无法消除的 只能有所减免 增加平行测定的次数 取其平均值 可以减少随机误差 图2 2正态分布曲线 10 一 算术平均值 三 平均偏差 各单次测量偏差的绝对值的平均值 用来表示一组数据的精密度 1 2 3偏差的计算及误差的估计 d X 二 偏差 单次测定结果X与多次平均结果 的差值 相对偏差 定量分析一般要求相对偏差在0 1 0 2 左右 一 算术平均值 一 算术平均值 一 算术平均值 11 或 相对平均偏差 12 标准偏差S 标准方差 又称均方差 13 变异系数 标准偏差在中所占的百分率 误差的估算 对真值估计的范围称作置信区间 s为有限次标准偏差 n为测定次数 t为在选定的某一置信度下的t函数数 查表1 1 变异系数 标准偏差在中所占的百分率 变异系数 标准偏差在中所占的百分率 14 第一章误差和数据处理试题 1 试区别准确度和精密度 误差和偏差 答 准确度是指测定值与真实值的接近程度 准确度的高低用误差来衡量 误差越小 则分析结果的准确度越高 精密度是指用同一方法对试样进行多次平行测定 几次平行测定结果相互接近的程度 精密度的高低用偏差来衡量 偏差越小 则精密度越高 精密度是保证准确度的先决条件 精密度差 所得结果不可靠 但高的精密度也不一定能保证高的准确度 15 2 简述系统误差的性质及其产生的原因 答 系统误差的性质 1 单向性 2 重现性 3 可测性 系统误差产生的原因有 1 方法误差它是由于分析方法本身不够完善而引入的误差 2 仪器误差它是由于所用的仪器本身的缺陷或未经校准造成的 3 试剂误差它是由于实验时所用的试剂或蒸馏水不纯 含有微量的待测组分或对测定有干扰的杂质所引起的误差 4 操作误差它是由于操作人员主观原因造成的误差 16 3 简述系统误差的减免方法 答 系统误差的减免方法有 1 对照试验选用公认的标准方法与所采用的方法进行比较 从而找出校正数据 消除方法误差 2 空白试验在不加试样的情况下 按照试样分析步骤和条件进行分析试验 所得结果称为空白值 从试样的分析结果中扣除此空白值 就可消除由试剂 蒸馏水及器皿引入的杂质所造成的误差 3 校准仪器在实验前对使用的砝码 容量器皿或其它仪器进行校正 消除仪器误差 17 4 简述随机误差 偶然误差 的性质 产生原因和减免方法 答 随机误差是指测定