分析化学2--第二章误差(28)
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度,每种浓度下取6个平行样,计算相对标准偏差≤10%。
23
准确度评价: 用标准物质对照;加标回收率 :85%~110%;
ρ x1 x0 100% m
与标准方法对照:高、中、低三种浓度,检查显著性。 2. 质量控制图(quality control chart): 将标准物质或质控物质插入样品序列中一起进行分析, 获得数据绘图。 平均值控制图的绘制: 分析时每批样品插入一个质控, 或大批样品时每隔10 ~20个样品插入一个,获得20个以上的
24
测定数据,计算均数和s,绘制质控图。
种类有:空白值控制图、浓度控制图和回收率控制图。
25
控制图的作用:测定样品时将质控样品插入,进行2~3 个平行样的测定,< 警告限,质量正常,控制限>样品测定> 警告限,质量变坏, >控制限,质量失控。 (二)实验室间质量控制
目的:检查各实验室间是否存在系统误差 1.标准物质作平行测定: 测定盲样 2.双样品法: 各实验室分别测定两个浓度不同但组成相 似的均匀样品,中心实验室处理,观察可比性系统误差。
12
误差的传递(propagation of error):测量、计算过程 中皆有误差,影响最后的分析结果。
系统误差的传递: R为分析结果,ΔA、ΔB、ΔC为绝对误差 加减法:
乘除法:
13
过程:加减先算绝对误差ΔR,后算相对误差ΔR/R, 乘除先算相对误差ΔR/R,后计算绝对误差ΔR/R×R。
随机误差的传递:随机误差是不定误差,无法知道其确 切值,但可进行估计。
( working curve)和标准曲线( standard curve ),4~6个 不同浓度的标准溶液,与样品同时处理时称工作曲线,不处 理时称标准曲线;建立回归方程(regression equation),
y bx a ,r 接近1为好;灵敏度(sensitivity):单位待测物
质的浓度或量变化引起信号的变化,为校正曲线的斜率。 方法精密度评价: 日内:6次;日间:6天。线性范围内高、中、低三种浓
作用:评价方法的准确度、校准测试仪器、作为分析工 作的标准、用于分析质量保证工作。 (二)标准分析方法编写(standard analytical method)
编写有四个条件。
28
第二章 分析测量中的误差 及 分析质量保证
1
第一节 概述
误差客观存在 定量分析数据的归纳和取舍(有效数字) 计算误差:评估和表达结果的可靠性和精密度 了解原因和规律,减小误差,测量结果→真值
2
第一节 分析测量中的误差及其表
误差:
示方法
系统误差(systematic error):确定的因素引起、有一
分类:将各种来源的不确定度分为两类 A类:统计方法计算的不确定度s,服从正态分布 B类:非统计不确定度,估算分析过程中可能误差, 如样品预处理、标准浓度、仪器示值波动等。 合成不确定度:
10
扩展不确定度:
k为统计因子,k=2 则置信度95%;k=3则置信度99%。 测量结果的表示:
x U
11
准确度与精密度的关系: 精密度好,准确度不一定高。 准确度反映结果正确性,精密度反映结果重现性。
19
第四节 分析质量保证
一、分析质量保证(analytical quality assurance) 分析质量控制(analytical quality control):采取措施,减
小误差。 分析质量评价(analytical quality evaluation)。 1. 编制规章制度:实验室、试剂、基准物质、标准溶液、
4. 计算Q
Q x可疑 x邻近
x最大 x最小
18
5. 根据次数和要求置信度查 Q表
6. 计算值>查表值,则舍弃
(二)G 检验法(Grubbs test)
可用于10个以上测量值中1个或多个可疑值的检验。
1.计算均值与 s
2.计算
x可疑 x G
s
3.根据测定次数和要求的置信度,查G表
4.计算值与G值比较,大于则舍弃
仪器设备计量检定和维护,数据记录和检测报告书管理制度。 2. 实验室技术人员的培训和考核。
20
3. 制定分析过程的技术规范。 4. 标准方法的执行。 二、实验室质量控制 (一)实验室内部质量控制 1. 常规质量控制的基础实验 空白实验:不加样品,同步骤对空白测定,每d 2次, 5d~6d,计算s值,若大于规定值,则说明仪器、试剂、蒸馏 水及实验器皿等引起系统误差,应采取措施降低空白值。
5
相对误差(relative error,RE) :
绝对误差有正负之分,一般分析结果常用相对误差。 精密度(precision):同一均匀试样多次平行测定结果 之间的分散程度。 绝对偏差(absolute deviation, d):
6
平均偏差(average deviation, d): 相对平均偏差(relative average deviation):
定方向性、同一条件下重复出现
方法误差:滴定分析中滴定终点与化学计量点差异
仪器误差:仪器未校准或不合格
试剂误差:试剂纯度不够
操作误差:分析者不能正确掌握操作方法
3
校正办法: 方法比较: 校准仪器: 空白试验:扣空白值,消除试剂、蒸馏水等的误差 对照试验:国家标准局标样测定,如牛肝、猪粉 加标回收试验:可测定系统误差
17
5. 多保留一位
二、可疑数字的取舍
明显偏离测量值的数据为离群值(outlier),(suspect
value),可能由系统误差及过失误差造成,通过统计学检验,
判断是否为异常值,决定取舍。
(一)Q检验(Q-test)
1. 排序
x1,x2…..xn;
2. 计算极差 x最大-x最小
3. 计算
x可疑-x临近
21
检测限(limit of determination):在给定的置信水平内, 可从样品中定量检测出的待测物质的最小浓度或最小量。
与仪器的信噪比有关。IUPAC规定:光谱法K=3,置信 度为90%。气相色谱法取K=2
22
校准曲线线性与测定方法灵敏度: 线性(calibration curve);校准曲线包括工作曲线
随机误差:分析过程中各因素随机波动引起,如仪器示 值波动、读数误差、湿度、温度、气流变化。特点:大小 与正负均变化不定,平行测定次数增加取均值可减小。
4
除以上两种误差外,还有一种称为过失误差(gross error),由操作者粗心或违规操作造成。
误差的表示方法: 常用准确度、精密度和不确定度表示。 准确度(accuracy):测量值与真值符合程度,反应分 析方法或测量系统存在系统误差或随机误差综合指标。 绝对误差(absolute error, E ):
7
源自文库
标准偏差(standard deviation, s): 相对标准偏差(relative standard deviation, RSD):
8
平均值的标准偏差(standard deviation of mean, Sx):
9
不确定度(uncertainty in measurement):在给定置信概 率下真值所处范围,愈小,测量结果可信赖程度愈高。
极值误差法:
14
标准偏差法:
15
第三节 分析数据的处理
一、有效数字及其运算规则: (一)有效数字(significant digit):准确数字+1位可疑数字。
原则: 1.常数无限制,可按需取位。 2. pH、pM、logk有效数字取决于小数部分。 3. “0”用于定位时不是有效数字。 4. 首位大于或等于8的数,多计一位。 (二)有效数字的修约规则:
26
三、标准物质和标准分析方法 (一)标准物质(standard material)
定义:高度稳定物理、化学性质,经多种方法确定含 量。
美国标准局按定值特性分成化学成分、物理或物理化学 或工程特性标准物质;我国按属性和应用领域分成13类。分 类级别:二级。
27
1 级:绝对测量法或两种以上不同原理方法定值,准 确度国内最高水平,稳定性>1年。2 级:1 级标准比较或其 他方法定值,准确度和均匀性达一般要求,稳定性>半年。
“四舍六入五留双”,欲舍5时,后面不零则进1,为零,16
使修约后最后一位数为双数。 (三)有效数字的运算规则
1. 加减运算:绝对误差最大的数据为依据。 如: 0.045+32.14+2.125547=0.04+32.14+2.13=34.31 2. 乘除运算: 与有效数字最少的数据一致。 如:85.21×2.354×0.00156=85.2×2.35×0.00156=0.312 3. 乘方和开方: 结果有效数字与原数据有效数字相同。 4. 对数和反对数:与上同。
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准确度评价: 用标准物质对照;加标回收率 :85%~110%;
ρ x1 x0 100% m
与标准方法对照:高、中、低三种浓度,检查显著性。 2. 质量控制图(quality control chart): 将标准物质或质控物质插入样品序列中一起进行分析, 获得数据绘图。 平均值控制图的绘制: 分析时每批样品插入一个质控, 或大批样品时每隔10 ~20个样品插入一个,获得20个以上的
24
测定数据,计算均数和s,绘制质控图。
种类有:空白值控制图、浓度控制图和回收率控制图。
25
控制图的作用:测定样品时将质控样品插入,进行2~3 个平行样的测定,< 警告限,质量正常,控制限>样品测定> 警告限,质量变坏, >控制限,质量失控。 (二)实验室间质量控制
目的:检查各实验室间是否存在系统误差 1.标准物质作平行测定: 测定盲样 2.双样品法: 各实验室分别测定两个浓度不同但组成相 似的均匀样品,中心实验室处理,观察可比性系统误差。
12
误差的传递(propagation of error):测量、计算过程 中皆有误差,影响最后的分析结果。
系统误差的传递: R为分析结果,ΔA、ΔB、ΔC为绝对误差 加减法:
乘除法:
13
过程:加减先算绝对误差ΔR,后算相对误差ΔR/R, 乘除先算相对误差ΔR/R,后计算绝对误差ΔR/R×R。
随机误差的传递:随机误差是不定误差,无法知道其确 切值,但可进行估计。
( working curve)和标准曲线( standard curve ),4~6个 不同浓度的标准溶液,与样品同时处理时称工作曲线,不处 理时称标准曲线;建立回归方程(regression equation),
y bx a ,r 接近1为好;灵敏度(sensitivity):单位待测物
质的浓度或量变化引起信号的变化,为校正曲线的斜率。 方法精密度评价: 日内:6次;日间:6天。线性范围内高、中、低三种浓
作用:评价方法的准确度、校准测试仪器、作为分析工 作的标准、用于分析质量保证工作。 (二)标准分析方法编写(standard analytical method)
编写有四个条件。
28
第二章 分析测量中的误差 及 分析质量保证
1
第一节 概述
误差客观存在 定量分析数据的归纳和取舍(有效数字) 计算误差:评估和表达结果的可靠性和精密度 了解原因和规律,减小误差,测量结果→真值
2
第一节 分析测量中的误差及其表
误差:
示方法
系统误差(systematic error):确定的因素引起、有一
分类:将各种来源的不确定度分为两类 A类:统计方法计算的不确定度s,服从正态分布 B类:非统计不确定度,估算分析过程中可能误差, 如样品预处理、标准浓度、仪器示值波动等。 合成不确定度:
10
扩展不确定度:
k为统计因子,k=2 则置信度95%;k=3则置信度99%。 测量结果的表示:
x U
11
准确度与精密度的关系: 精密度好,准确度不一定高。 准确度反映结果正确性,精密度反映结果重现性。
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第四节 分析质量保证
一、分析质量保证(analytical quality assurance) 分析质量控制(analytical quality control):采取措施,减
小误差。 分析质量评价(analytical quality evaluation)。 1. 编制规章制度:实验室、试剂、基准物质、标准溶液、
4. 计算Q
Q x可疑 x邻近
x最大 x最小
18
5. 根据次数和要求置信度查 Q表
6. 计算值>查表值,则舍弃
(二)G 检验法(Grubbs test)
可用于10个以上测量值中1个或多个可疑值的检验。
1.计算均值与 s
2.计算
x可疑 x G
s
3.根据测定次数和要求的置信度,查G表
4.计算值与G值比较,大于则舍弃
仪器设备计量检定和维护,数据记录和检测报告书管理制度。 2. 实验室技术人员的培训和考核。
20
3. 制定分析过程的技术规范。 4. 标准方法的执行。 二、实验室质量控制 (一)实验室内部质量控制 1. 常规质量控制的基础实验 空白实验:不加样品,同步骤对空白测定,每d 2次, 5d~6d,计算s值,若大于规定值,则说明仪器、试剂、蒸馏 水及实验器皿等引起系统误差,应采取措施降低空白值。
5
相对误差(relative error,RE) :
绝对误差有正负之分,一般分析结果常用相对误差。 精密度(precision):同一均匀试样多次平行测定结果 之间的分散程度。 绝对偏差(absolute deviation, d):
6
平均偏差(average deviation, d): 相对平均偏差(relative average deviation):
定方向性、同一条件下重复出现
方法误差:滴定分析中滴定终点与化学计量点差异
仪器误差:仪器未校准或不合格
试剂误差:试剂纯度不够
操作误差:分析者不能正确掌握操作方法
3
校正办法: 方法比较: 校准仪器: 空白试验:扣空白值,消除试剂、蒸馏水等的误差 对照试验:国家标准局标样测定,如牛肝、猪粉 加标回收试验:可测定系统误差
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5. 多保留一位
二、可疑数字的取舍
明显偏离测量值的数据为离群值(outlier),(suspect
value),可能由系统误差及过失误差造成,通过统计学检验,
判断是否为异常值,决定取舍。
(一)Q检验(Q-test)
1. 排序
x1,x2…..xn;
2. 计算极差 x最大-x最小
3. 计算
x可疑-x临近
21
检测限(limit of determination):在给定的置信水平内, 可从样品中定量检测出的待测物质的最小浓度或最小量。
与仪器的信噪比有关。IUPAC规定:光谱法K=3,置信 度为90%。气相色谱法取K=2
22
校准曲线线性与测定方法灵敏度: 线性(calibration curve);校准曲线包括工作曲线
随机误差:分析过程中各因素随机波动引起,如仪器示 值波动、读数误差、湿度、温度、气流变化。特点:大小 与正负均变化不定,平行测定次数增加取均值可减小。
4
除以上两种误差外,还有一种称为过失误差(gross error),由操作者粗心或违规操作造成。
误差的表示方法: 常用准确度、精密度和不确定度表示。 准确度(accuracy):测量值与真值符合程度,反应分 析方法或测量系统存在系统误差或随机误差综合指标。 绝对误差(absolute error, E ):
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源自文库
标准偏差(standard deviation, s): 相对标准偏差(relative standard deviation, RSD):
8
平均值的标准偏差(standard deviation of mean, Sx):
9
不确定度(uncertainty in measurement):在给定置信概 率下真值所处范围,愈小,测量结果可信赖程度愈高。
极值误差法:
14
标准偏差法:
15
第三节 分析数据的处理
一、有效数字及其运算规则: (一)有效数字(significant digit):准确数字+1位可疑数字。
原则: 1.常数无限制,可按需取位。 2. pH、pM、logk有效数字取决于小数部分。 3. “0”用于定位时不是有效数字。 4. 首位大于或等于8的数,多计一位。 (二)有效数字的修约规则:
26
三、标准物质和标准分析方法 (一)标准物质(standard material)
定义:高度稳定物理、化学性质,经多种方法确定含 量。
美国标准局按定值特性分成化学成分、物理或物理化学 或工程特性标准物质;我国按属性和应用领域分成13类。分 类级别:二级。
27
1 级:绝对测量法或两种以上不同原理方法定值,准 确度国内最高水平,稳定性>1年。2 级:1 级标准比较或其 他方法定值,准确度和均匀性达一般要求,稳定性>半年。
“四舍六入五留双”,欲舍5时,后面不零则进1,为零,16
使修约后最后一位数为双数。 (三)有效数字的运算规则
1. 加减运算:绝对误差最大的数据为依据。 如: 0.045+32.14+2.125547=0.04+32.14+2.13=34.31 2. 乘除运算: 与有效数字最少的数据一致。 如:85.21×2.354×0.00156=85.2×2.35×0.00156=0.312 3. 乘方和开方: 结果有效数字与原数据有效数字相同。 4. 对数和反对数:与上同。