化学分析中不确定度评定教学课件

化学分析中不确定度评定本课件介绍化学分析中不确定度评定的基本概念、方法和应用。课程目标理解不确定度的概念了解不确定度的定义、分类、来源和重要性。掌握不确定度的评估方法学习A类、B类不确定度的评定方法，以及合成标准不确定度的计算。能够正确表达分析结果的不确定度学会使用不确定度表达分析结果的可靠性，并进行不确定度的报告。1.不确定度的定义测量结果的离散程度反映测量结果的离散程度，即测量值与其真值之间的差异。表示测量结果的可靠性不确定度越小，测量结果越可靠，反之亦然。不确定度的来源包括测量方法、仪器误差、环境因素等。2.不确定度的类型A类不确定度由多次测量结果的随机误差引起的,用统计方法估算。B类不确定度由非随机因素引起的,用其他信息估算。3.A类不确定度评定1重复测量多次测量相同量，获得多个测量值。2标准偏差计算测量值的标准偏差，代表随机误差。3A类不确定度用标准偏差的函数表示，如标准偏差的k倍。4.B类不确定度评定定义基于经验或其他信息来源，对测量结果的不确定度进行估计。方法利用标准偏差、置信区间等统计方法进行评估。举例仪器说明书中提供的精度、试剂纯度的不确定度。5.合成标准不确定度1计算方法合成标准不确定度是各分量不确定度的平方和开方2重要性合成标准不确定度反映了测量结果的总不确定度3表达方式通常用“±”表示合成标准不确定度不确定度计算实例11步骤1确定待测量的物理量2步骤2确定影响测量结果的不确定度来源3步骤3评估每个不确定度来源的大小4步骤4根据不确定度来源的大小计算合成标准不确定度不确定度计算实例21标准物质浓度的不确定度2仪器校准不确定度影响3分析方法重复性与精密度8.实验数据处理数据整理将实验数据进行整理，包括去除异常值，计算平均值、标准差等。数据分析对整理后的数据进行分析，包括趋势分析、回归分析等。结果表达将分析结果以图表、表格等形式进行表达，并进行必要的解释和说明。9.统计量及其应用平均值描述数据集中趋势的统计量。标准差衡量数据分散程度的指标，反映数据点与平均值的偏差。置信区间根据样本数据，估计总体参数的范围。10.偏差和精密度1偏差偏差是指测量结果与真值的差异。偏差反映了测量结果的准确度，准确度越高，偏差越小。2精密度精密度是指多次测量结果之间的一致性。精密度越高，测量结果越接近，反映了测量结果的重复性。11.溶液浓度的不确定度不确定度来源影响因素试剂质量试剂纯度、称量误差溶液体积容量瓶刻度、温度影响稀释过程体积测量误差、稀释倍数标准物质的不确定度标准物质的不确定度主要来源于物质本身的特性和分析方法的不确定度。分光光度法分析的不确定度1吸光度测量误差2标准曲线拟合偏差3试剂纯度不确定度4仪器校准误差原子吸收法分析的不确定度1方法原子吸收光谱法2来源样品制备，仪器校准3分析测量过程，计算结果15.离子色谱法分析的不确定度浓度标准偏差16.气相色谱法分析的不确定度仪器校正色谱柱效、进样体积、检测器响应等标准物质标准物质浓度的不确定度样品制备样品稀释、提取、净化过程的不确定度数据处理峰面积、保留时间、基线校正等的不确定度17.液相色谱法分析的不确定度不确定度来源影响因素色谱柱柱效、选择性、寿命流动相纯度、梯度洗脱、流量检测器灵敏度、线性范围、噪声样品制备溶解度、稳定性、进样体积质谱法分析的不确定度质谱法分析中，不确定度主要来源于样品制备、仪器校准、测量重复性和标准物质的不确定度。19.电位法分析的不确定度1电极响应电极的响应斜率和截距不确定度2温度温度测量和控制不确定度3溶液溶液浓度和离子强度不确定度热分析方法的不确定度10温度温度控制和测量精度20样品质量样品称量准确性5气氛气氛控制和稳定性15仪器校准仪器校准标准物质的不确定度重量分析法的不确定度影响不确定度的因素方法实验条件仪器试剂分析方法的选择温度、湿度、压力仪器校准、维护试剂纯度、浓度操作人员的技能环境因素仪器灵敏度、稳定性试剂的稳定性数据处理方法时间因素仪器的响应时间试剂的储存条件生化分析方法的不确定度1酶活性测定酶活性的不确定度2蛋白含量蛋白含量测定的不确定度3核酸含量核酸含量测定的不确定度影响不确定度的因素方法本身分析方法的固有局限性会影响结果的不确定度。例如，仪器本身的精度和准确度。样品样品的性质和均匀性会影响分析结果的不确定度。例如，样品的纯度、稳定性和均匀性。环境环境条件的变化会影响分析结果的不确定度。例如，温度、湿度、光照等。操作员操作员的技术水平和经验会影响分析结果的不确定度。例如，仪器的操作、数据的处理等。不确定度报告方式数值表达不确定度结果通常以数值形式表示，包括测量值和标准不确定度。图形表达可以使用图表或图形来展示不确定度范围，例如误差棒或置信区间。文字描述可以用简洁的文字描述不确定度来源、计算方法和结果解释。不确定度评估的应用质量控制评估分析结果的不确定度，可以帮助控制产品的质量，确保产品符合相关标准。科研数据不确定度评估可以提高科研数据的可信度，帮助研究人员更好地理解实验结果，提高研究成果的可靠性。司法鉴定在司法鉴定中，不确定度评估可以为法庭提供更准确的证据，有助于解决争议，维护司法公正。不确定度评定中的注意事项方法选择选择合适的分析方法，并确保方法的准确度和精密度。标准物质使用可靠的标准物质，并定期校准仪器。环境因素控制实验环境，例如温度、湿度和光照。操作规范严格遵守操作规范，并记录所有实验数据。案例分析与讨论实际应用分析真实化学分析实验数据，展现不确定度评定在实际应用中的重要性。问题解决针对案例中出现的问题，引导学生思考和分析，解决实际问题。讨论交流鼓励学生积极参与讨论，分享见解，促进相互学习和理解。小结本课程