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第一节 测量误差的处理
误差的一般分类
1. 系统误差(可定误差)
(1)方法误差:拟定的分析方法本身不十分完善所造成;
例如:
反应不能定量完成;有副反应发生;滴定终点与化学计量点不一致;干扰组分存在等。
(2)仪器误差:主要是仪器本身不够准确或未经校准引起的;
例如:
量器(容量平、滴定管等)和仪表刻度不准。
(3)试剂误差:由于试剂不纯和蒸馏水中含有微量杂质所引起;
(4)操作误差:主要指在正常操作情况下,由于分析工作者掌握操作规程与控制条件不当所引起的。如滴定管读数总是偏高或偏低。
--系统误差的特性
重复出现、恒定不变(一定条件下)、单向性、大小可测出并校正,故有称为可定误差。可以用对照试验、空白试验、校正仪器等办法加以校正。
2. 随机误差(不可定误差)
产生原因与系统误差不同,它是由于某些偶然的因素所引起的。
例如:
测定时环境的温度、湿度和气压的微小波动,以其性能的微小变化等。
随机误差的特性:有时正、有时负,有时大、有时小,难控制(方向大小不固定,似无规律);但在消除系统误差后,在同样条件下进行多次测定,则可发现其分布也是服从一定规律(统计学正态分布),可用统计学方法来处理
3.一般规律认识
系统误差--可检定和校正
随即误差--可控制
只有校正了系统误差和控制了偶然误差,测定结果才可靠。
一、系统误差的发现和减小系统误差的方法
系统误差可能由仪器误差、装置误差、人为误差、外界误差及方法误差引起,因此要发现系统误差是哪种误差引起的不太容易,而要完全消除系统误差则是更加困难的。
(一)系统误差的发现
(1)在规定的测量条件下多次测量同一个被测量,从所得测量结果与计量标准所复现的量值之差可以发现并得到恒定的系统误差的估计值。
(2)在测量条件改变时,例如随时间、温度、频率等条件改变时,测量结果按某一确定的规律变化,可能是线性地或非线性地增长或减小,就可以发现测量结果中存在可变的系统误差。
(二)减小系统误差的方法
要完全消除系统误差比较困难,但降低系统误差则是可能的。
降低系统误差的首选方法是用标准件校准仪器,作出校正曲线;最好是请计量部门或仪器制造厂家校准仪器;其次是实验时正确地使用仪器,如调准仪器的零点、选择适当的量程、正确地进行操作等。
通常,消除或减小系统误差有以下几种方法:
1.采用修正的方法
对系统误差的已知部分,用对测量结果进行修正的方法来减小系统误差。
例如:
测量结果为300C,用计量标准测得的结果是30.10C,则已知系统误差的估计值为一0.10C,也就是修正值为+0.10C;
依据:
已修正测量结果=未修正测量结果+修正值
已修正测量结果为=300C +0.10C=30.10C。
2.在实验过程中尽可能减少或消除一切产生系统误差的因素
例如:
在试验或检测仪器使用时,如果应该对中的未能对中,应该调整到水平、垂直或平行理想状态的未能调好,都会带来测量的系统误差,操作者应仔细调整,以便减小误差。
又如在对模拟式仪表读数时,由于测量人员每个人的习惯不同会导致读数误差,采用了数字显示仪器后就消除了人为读数误差。
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