有關(guān)化學分析中存在的誤差分析

1、有關(guān)化學分析中存在的誤差分析 有關(guān)化學分析中存在的誤差分析 摘 要：化學分析的根本目的是提高分析結(jié)果的準確度，在實際化學分析中誤差存在是不可防止的客觀現(xiàn)象。本文對誤差種類，分析結(jié)果的表示以及如何提高分析結(jié)果的準確度進行分析。 關(guān)鍵詞：化學分析 誤差分析 準確度 中圖分類號：O6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-379101-0069-02 化學分析的精密性，要求化學分析是絕對定量的，化學分析通過物質(zhì)的化學反響，通過計算實驗過程中所消耗的試劑量和反響的量來進行化學計量關(guān)系比擬，通過使用化學儀器和試劑進行化學實驗，以物質(zhì)的化學反響為根底來進行定量分析。然而由于操作過程中的環(huán)境因素、試驗因素以及

2、人為因素等而造成一定誤差，而非主觀性的誤差存在是符合化學研究規(guī)律的，也就是說化學分析中允許一定的誤差存在。 1 分析化學中的誤差種類 由于化學實驗中存在環(huán)境不同，借助因素不同以及操作者的不同而產(chǎn)生多種誤差，在測驗分析中，根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因和誤差表現(xiàn)出來的特征可以將化學分析中存在的誤差分為系統(tǒng)誤差、隨機誤差和過失誤差三種。 1.1 系統(tǒng)誤差 系統(tǒng)誤差是由于某種固定原因造成的，其測定結(jié)果要么偏高，要么偏低，其正負差值也呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，而且在同一條件下，進行重復測定后，還會呈現(xiàn)出誤差，這就使其表現(xiàn)出單向性和重復性的特點。 根據(jù)系統(tǒng)誤差形成的因素的不同，可以將系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因集結(jié)于方法誤差、人為

3、誤差以及輔助品誤差三種。方法誤差是指試驗方法的科學性缺失，在化學反響過程中由于實驗進程間斷性實施，進行空間的不同，以及對指示劑的選擇等造成其誤差出現(xiàn)。人為誤差是指操作過程中分析人員的不正確性或是不標準化操作，引起實際值與正確值之間的偏差；或是由于分析人員自身因素造成，例如試劑點滴刻度的讀數(shù)不可能完全標準。輔助品誤差，往往集中于容器誤差、水和試劑誤差兩方面。由于容器的刻度不準確，天平砝碼不準確等原因，造成誤差出現(xiàn)，而在試驗中，試劑和水的比例誤差以及受其他元素的干擾性等，而形成誤差。系統(tǒng)誤差的大小，正負，從理論上講，是能夠檢定和校正的。 1.2 隨機誤差 隨機誤差有某些偶然原因造成，是有各種隨機因

4、素共同作用的結(jié)果，測定結(jié)果在一定范圍內(nèi)波動，正負與大小都無法測量，具有不確定性，每次測量結(jié)果不固定，是分析化學中不可防止性的誤差。例如環(huán)境溫度、濕度不同，實驗結(jié)果會出現(xiàn)不同，壓強不同，實驗結(jié)果就會出現(xiàn)偏差等。隨機誤差很難找到具體原因，但是經(jīng)過屢次測定，就會發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)會呈現(xiàn)出一定規(guī)律，而進行一些平均數(shù)測定后，會降低隨機誤差，但是不可能完全防止隨機誤差的發(fā)生。 1.3 粗差 過失誤差又稱粗差，它是由于分析人員在工作中的失誤以及不標準操作引起的，例如讀錯刻度，加錯試劑，用錯實驗器具等，假設(shè)是確定是過失誤差，那么實驗結(jié)果就無效，應當進行重新試驗。由于誤差是由于主觀因素造成的，所以只要在操作時，嚴加注意，

5、采用正確的試驗方法，進行合理操作，就會防止過失誤差的出現(xiàn)。 2 分析結(jié)果的表示方式 準確度和精密度是分析結(jié)果的主要表示方式，測量結(jié)果的準確度是指通過特定的分析程序，將測定結(jié)果與真值的差異表示出來，一般用相對誤差表示，是反映系統(tǒng)誤差和隨機誤差的一個綜合指標。精密度是將各次分析結(jié)果與真值進行比擬后所得的接近程度，以偏差表示，在比擬過程中往往進行屢次實驗分析與計算，其表現(xiàn)出重復性與再現(xiàn)性的特征。在同一個實驗室當中，分析人員、分析方法以及分析設(shè)備都相同的條件下，在不同時間對同一種樣品進行屢次測定比擬，其中的符合程度就是其重復性。而在不同實驗室中，以不同的分許設(shè)備，分析人員以及分析時間，采取相同的分析方

6、法對同一種樣品進行屢次測試比擬，其結(jié)果呈現(xiàn)的符合程度就是其再現(xiàn)性。一般來說，精密度好，準確度不一定好，在確定消除了系統(tǒng)誤差的前提下，精密度可表達準確度。 3 允許誤差和公差 允許誤差一般指一特定元素在一定含量范圍內(nèi)所允許的最大測定誤差，誤差的存在是符合分析化學規(guī)律的，一般來說不同行業(yè)，不同樣品以及不同的測試目的與方式，對其要求不相同。公差是生產(chǎn)部門對分析結(jié)果允許誤差存在的一種表示方式，其數(shù)值是將屢次測得數(shù)據(jù)進行分析后確定的，它用于分析結(jié)果的合格性判斷，如果兩次平行測定的數(shù)值之差在允許范圍之內(nèi)，那么此結(jié)果有效，假設(shè)超過允許的公差范圍，那么稱為超差，這就要求對結(jié)果進行重新分析。公差范圍確實定受多種

7、因素的影響，不同物質(zhì)的允許誤差存在差異，一般而言，工業(yè)分析允許相對誤差較大，一般在百分之幾，而相對原子量的測定那么對相對誤差的要求較小，一般常量分析分析誤差要求小于0.2%。 4 提高分析準確度的方式 4.1 減少測量誤差，提高分析結(jié)果的準確度 準確度的測定一般采用加標回收率的方式，即為在待測樣品中參加一定的標準物質(zhì)，在實驗過程中進行標準化操作后，進行回收率測定，這是目前實驗中常見的一種方式，通過屢次的實驗測量，便可以有效地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差。對一些具有差異性和爭議性的測量結(jié)果進行比擬，將測試值進行分析，根據(jù)結(jié)果與比擬值進行準確度估計。再就是由于環(huán)境、試劑等外部因素等造成的誤差，往往采取空白試驗的方

8、式，以修正實驗結(jié)果。 4.2 增加平行測定次數(shù) 平行測定次數(shù)越多，其平均值就越接近真值，這就要求在化學分析中進行屢次平行測定，一般要求24次，然后進行平均值計算。在標準滴定溶液濃度的標定中，一般要求有兩人以上操作，每人操作次數(shù)不少于4次，而平行試驗次數(shù)那么要求不少于8次，不同的試驗要求進行的平行測定次數(shù)不同，一般來說，要提高試驗結(jié)果的準確度，進行屢次試驗是一種最直接的方法。 4.3 選擇適宜的分析方法 不同的分析方法引起不同的準確度，在選擇分析方法時，要根據(jù)試驗對準確度的要求以及試驗中的組分含量的要求進行選擇，同時進行分析方法比擬，選擇最正確的分析方法。例如，采用K2Cr2O7滴定法進行鐵質(zhì)量

9、分數(shù)的測定實驗，測得其結(jié)果為50.10%，方法的相對誤差是0.2%，那么鐵的質(zhì)量分數(shù)范圍應當在50.02%50.18%，如果采用直接比色的方式，其相對誤差那么為2%，其結(jié)果與真值間的距離就變大了。所以由此看來，利用儀器分析方法較好。 4.4 消除系統(tǒng)誤差 一是進行檢查。在試驗之處對試驗環(huán)境、儀器、試劑和水等試驗所需的物品進行檢查，確定試驗用品符合實驗要求。在實驗過程中，要及時檢查分析儀器，對分析儀器不準確引起的誤差及時矯正，例如氣相色譜儀器使用標準其體液體進行校準，pH計要根據(jù)要求使用標準溶液進行校準。二是，進行對照試驗。其一，進行樣品比擬，即為將被測樣品與已經(jīng)測驗過且結(jié)果準確的樣品進行對照試驗，以準確物質(zhì)和準確樣品作為比擬參照，進行試驗分析。例如對鉀離子與鈉離子標準溶液進行色譜分析，其中使用標準的溶液，水中含有適度甲醇。其二是進行方式比擬，即為運用標準方法與其他方法進行對照試驗，通過方法比照，進行分析犯法的選擇，進而防止系統(tǒng)誤差。三是進行空白試驗，在不加被測分組的情況下，按照實驗要求進行同樣的步驟操作，獨立完成試驗，其所得結(jié)果就為空白值。 5 結(jié)語 由于不同原因引起不同的誤差，誤差存在于化學分析之中是符合化學研究規(guī)律的，在化學分析中只有對其產(chǎn)生的原因和規(guī)律掌握了解，完善化學原理，以科學的試驗方法進行試驗，提高實驗儀器的精確程度，就有可能防止誤差的出現(xiàn) 參考文獻 【1】