浅析化学分析中的误差分析
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浅析化学分析中的误差分析
在进行物质鉴定、分子结构确定时都会应用到化学分析。
在化学分析的过程中会用到各种测量仪器包括容器、量器等,在使用这些仪器的过程中不可避免地会出现一些误差,即便是在相同条件下采取相同的方法对样品进行分析所得到的结果依然会存在差异性,换句话说误差实际上是客观存在的。
因此为了让化学分析更加精确就需要对误差进行把握,本文对化学分析中的误差进行了综合性的阐述,供以参考。
标签:化学分析误差随机
0引言
在化学分析时会涉及到大量的数据、实验仪器、测量仪器等同时需要大量的操作才能够得到最终的计量结果也就是说计量结果与仪器使用、实验操作都存在着密切的联系,从客观角度上来看任何仪器即使仪器的精确度很高依然会出现误差,另外在实验操作中即便使用相同的方式多次进行测量所得到的结果依然会存在差异性也就反映出了误差是客观存在的事实。
在化学实验过程中为了让实验的精确度得到提升就需要对误差因素进行分析,从而保证实验的整体质量。
1化学分析误差类型
化学分析误差主要包括两类即系统误差以及随机误差。
1.1系统误差
系统误差一般都是人为因素造成的,存在着一定的主观性。
系统误差又主要包括了方法误差、操作误差试剂误差以及仪器误差。
(1)方法误差:方法误差顾名思义是由于分析方法出现问题所造成的。
在进行化学反应的过程中不可能完全定量完成并且在某些情况下会出现副反应也会给最终测量结果帶来影响。
在某些情况下进行化学滴定时滴定终点与化学计量点会出现偏离从而对测量产生干扰作用。
(2)操作误差:操作误差主要是由于化学实验操作过程中未按照正确流程或对相关影响因素未进行有效控制导致例如在进行滴定实验当中读数会受到溶剂影响从而造成结果偏离。
(3)仪器误差。
不同规格的仪器精确度是不一样的,因此在进行实验分析时要根据需要筛选适当的仪器,另外在仪器使用前未进行严格校正也会使得误差增大[1]。
(4)试剂误差。
试剂误差主要是由于实验试剂不纯导致,当试剂当中存在
杂质时就会带来误差。
1.2随机误差
随机误差产生的因素与系统误差有着本质的区别,一般随机误差主要是由于偶然性因素造成,而环境因素是造成随机误差的主要原因[2]。
由于化学实验对温度变化、气压变化等都存在相关性,而这些因素是人为不可控因素,为了尽可能地降低误差一般在对系统误差处理后可进行多次测定并采取正态分布方法进行统计学处理让精确度提高。
1.3主观误差
主观误差很大程度上是由于人为因素影响又被称为过失误差,这主要是由于实验操作过程中未按照相关规范进行操作所导致的。
2误差表示
在进行误差分析过程中一般会引进几个指标来表示误差,以此来衡量误差的大小以及范围。
衡量指标主要包括以下几点:
(1)精密度。
在很多化学分析当中都对精密度有着严格甚至苛刻的要求,一般是通过精密度来衡量随机误差。
进行定量分析时不可能通过一次实验完成,要获取较为准确的结果就会采取多次测定,而多次测定数据之间的相近度即为精密度。
在对数据进行统计学处理时一般采取标准偏差的方式来对精密度进行判定。
另外精密度也被广泛应用于判断仪器使用的稳定性。
(2)正确度。
在化学分析当中系统误差程度通常是采取正确度来表示即正常条件下系统误差的总和。
通过正确度的判定可以加入修正值来消除系统误差[3]。
(3)不确定性。
误差是客观存在的,而误差与测定元素结果量无法肯定或确定的程度即为不确定性。
事实上不确定性的引入给测定值带来了一个区间,而真实值就落于区间内,通过不确定度便能够反映出测定值的分散特性。
(4)准确度。
将系统误差与随机误差进行综合性整合即为准确度。
通常情况下准确度体现了标准值或真实值和测量平均值之间的一致性,也就是说在对测量值进行评价过程中一般都会考虑以某个标准值或者标准物作为参考,而两者之间的差值即为相对误差,相对误差越大时则准确度越低,反之准确度则越高。
3降低误差提升准确度的有效措施
尽管误差在化学分析当中是始终存在的,但是可以采取一些有效的手段来控
制误差从而提升准确度让整个化学分析结果更符合客观。
其主要措施如下:
(1)降低测量误差。
在进行定量分析时事先会对相关仪器进行校正,但即便校正之后依然会存在误差。
举例来说用分析天平来测定样品质量,绝对误差为0.00031,在实际试验过程中要求将相对误差控制在0.1%以内,那么最低取样量即为绝对误差/相对误差,在称样过程中保证称取量高于最低取样量便能够减少测量误差的干扰。
(2)增加测量次数。
在分析实验当中通过增加测量次数可以降低偶然误差所带来的影响。
例如在一组测量数据中测量值分别为0.412、0.415、0.410、0.409、0.421。
从该组数据中便能够发现0.421这个数据与其他数据偏离度较大即可视作偶然误差带来的影响便可以直接将此数据排除。
通过增加测量次数的方法让样本量增大从而能够更好地对样本的真实性进行判定来提高分析结果的准确度。
(3)筛选合理的分析方法。
不同实验分析的标准以及要求是不一样的,一般来说化学分析法适用于误差在千分位的测量分析,当精度要求更高时化学分析便无法达到标准,此时便需要采用仪器分析法来对样本进行测定。
(4)消除系统误差。
系统误差可采取空白对照试验来降低。
在测量值当中除去空白值即可以让测量结果精度得到提升[4]。
4结语
在化学分析过程中必然会出现误差,为了让化学分析结果更为准确就需要对误差因素进行控制,通过降低测量误差、增加测量次数、筛选合理的分析方法等来提升准确度让分析质量水平得到提升。
参考文献
[1]冯勋才.分析化学误差理论中一些概念的商榷[J].南宁职业技术学院学报.2009(01).
[2]李瑞珍,张会欣.提高滴定分析实验结果准确度的探讨[J].实验室科学.2007(01).
[3]李金萍.提高高聚物化学分析结果准确度的方法[J].化学分析计量.2005(03).
[4]陈永利.就分析易溶盐论提高试验分析结果的准确度[J].黑龙江科技信息.2008(08).。