5误差产生的原因及减免方法ppt课件

黑龙江农垦职业学院食品工程分院 数据处理误差产生的原因及减免方法 授课教师 刘深勇 知识目标 了解误差产生的原因掌握误差减免方法能力目标 能够分析误差产生的原因并能进行减免素质目标 1 养成良好的数据记录习惯 2 养成耐心 细致计算风格 教学目标 1 误差概念 术语及有关计算 2 误差 偏差 平均值 相对 平均偏差 相对 标准偏差 系统误差 教学内容 精密度高准确度高 精密度低准确度低 精密度高准确度低 在分析测试中 用误差反映准确度 用偏差反映精密度 精密度与准确度的形象化图示 一 误差与偏差 1 在分析测试中 分析结果应具有一定的准确度 不准确的结果会导致产品的报废 资源的浪费 甚至在科学上会得出错误的结论 但是在世界上没有绝对准确的分析结果 2 误差是客观存在的 有系统误差和随机误差之分 与误差有关的术语 误差的引入 误差与偏差的概念 1 误差 2 误差的表示方法 1 误差 测定结果 x 与真实值 xT 之间的差值 3 误差的物理意义 表示测定结果与真实值接近的程度 反映准确度大小 误差越小 准确度越高 铝合金中含Al82 03 真实值 实验测得值为81 95 则 误差为负值 表示测定值小于真实值 测定结果偏低 误差为正值 表示测定值大于真实值 测定结果偏高 例 练习 1 实验测得过氧化氢溶液的含量w H2O2 为0 2898g 若试样中过氧化氢的实值w H2O2 为0 2902g 则 g 2 用分析天平称量两试样的质量分别为1 4380g和0 1437g 假定两者的真实值分别为1 4381g和0 1438g 求两次测量的绝对误差和相对误差 解 E x T 1 4380g 1 4381g 0 0001gE x T 0 1437g 0 1438g 0 0001g两者称量的相对误差分别为 绝对误差相同的情况下 测量值越大 相对误差越小 3 使用TG 328型万分之一分析天平的称量误差为 0 0001g 用减量法称量药品时 两次称量的最大误差可达 0 0002g 欲使称量的相对误差小于0 1 求应至少称取药品的质量是多少克 解 1 绝对误差和相对误差有正有负 2 绝对误差相等 相对误差不一定相等 3 同样的绝对误差 当被测定的真实值较大时 相对误差较小 测定的准确度较高 4 用相对误差来表示测定结果的准确度更为确切 总结 11 2 偏差 2 偏差的表示方法 注意 单次测量结果的偏差之和为零 精密度不能用偏差之和来表示 常用平均偏差 标准偏差表示 2 偏差的表示方法 a 绝对偏差 b 平均偏差 c 标准偏差 标准偏差 相对标准偏差RSD 3 偏差的物理意义 表示测定结果与平均值接近的程度 反映精密度大小 偏差越小 精密度越高 引入标准偏差的目的 充分反映测定数据的分散程度 表示一组平行测定值的精密度 用标准偏差来表示精密度较平均偏差好 例 对同一样品 有两组测定数据 其单次测定偏差分别为 第一批 0 2 0 1 0 100 10 10 2第二批 0 2 0 20000 10 3 标准偏差 s1 0 02s2 0 03说明第一批数据的精密度较高 例如 测定维生素丸剂中铁的含量 计算测定结果的平均值 平均偏差 相对平均偏差 标准偏差及相对标准偏差 已知5次测定值为 含量 4 0474 0424 0494 0354 032 偏差di 0 0060 0010 008 0 006 0 009 课堂练习 测定某硅酸盐试样中SiO2的质量分5次平行测定结果 37 40 37 20 37 30 37 50 37 30 计算平均值 平均偏差 相对平均偏差 解 16 课堂练习 用氧化还原滴定法测得FeSO4 7H2O中铁的质量分数为20 01 20 03 20 04 20 05 计算平均偏差和相对平均偏差 解 总结 1 偏差是用来衡量分析结果精密度的 2 绝对偏差和相对偏差可以为正值或负值 3 平均偏差和相对平均偏差没有正负之分 相对平均偏差是实验中常用的 4 偏差越小 各次平行测定结果越接近 测定结果的精密度越好 测量结果总有不确定性 任何测量都有误差 为了获得可靠数据 应分析误差产生的原因 系统误差 随机误差 二 误差的判断与减免 1 系统误差 可测误差 在分析测试中由一些固定因素造成的误差 产生原因 方法误差仪器和试剂误差操作误差主观误差 特征 单向性 重现性 可校正 可测定 大小和正负 服从某种函数规律 待测溶液 1 方法误差 由分析方法本身造成的误差 1 系统误差 可测误差 a 反应不能定量完成或有副反应b 干扰离子的存在c 沉淀溶解损失 共沉淀和后沉淀现象 灼烧时沉淀挥发损失 或称量时吸潮d 滴定分析中滴定终点和计量点不吻合 仪器误差 来源于仪器本身不够精确 如砝码重量 容量器皿刻度 仪表刻度不准确 试剂误差 来源于试剂不纯 如试剂或蒸馏水中含被测组分或干扰物质 2 仪器和试剂误差 如终点颜色的辨别 读数的方式 沉淀洗涤过分 称量时坩埚及沉淀未完全冷却 称样时未注意试样的吸潮 4 主观误差 由分析人员主观因素造成的误差 有时列入操作误差 3 操作误差 由操作不当引起的误差 如判断颜色偏深或偏浅 读取刻度偏高或偏低 第二次测定尽可能与第一次测定读数接近 即 先入为主 特征 1 对称性 有界性 服从统计规律 2 不可校正 无法避免 3 部分抵消 增加平行测定次数 可减小测量结果的随机误差 一般平行测定4 6次 2 随机误差 偶然误差 如环境的温度 湿度发生微小波动 或仪器状态发生微小变化 分析人员对各份样品处理时的微小差别 这些不可避免偶然原因使分析结果在一定范围内产生波动 由一些随机或偶然的不确定因素所造成的误差 3 注意事项 不按操作规程 由工作中的差错所造成的过失 属责任事故 是不允许的 如读错刻度 记录错误 计算错误 加错试剂 减小随机误差检验和消除系统误差避免操作过失 获得可靠数据 下列情况各引起什么误差 如果是系统误差 属于哪种误差 1 蒸馏水中含被测离子 2 滴定管未校正 3 滴定时溅出溶液 4 读数时最后一位数字估计不准 5 天平的零点突然有变动 6 试样未充分混匀 7