准确度_与精密度
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准确度与精密度
一 准确度与误差
1、准确度:是指测得值与真实值之间相符合的程度。准确度的高低常以误差的
大小来衡量,即误差越小,准确度越高,误差越大,准确度越低。 2、真实度:物质中各组分的真实含量。它是客观存在的,但不可能准确知道,
只有在消除系统误差之后,并且测定次数趋于无穷大时,所得算术平均值才代表真实值。
市售标准物质,它给出的标准值可视为真实值,可用它来校正仪器和评价分
析方法等。
3、误差的表示方法——绝对误差和相对误差 绝对误差=测得值(X )- 真实值(T ) 绝对误差(E )=测得值(X )- 真实值(T )
相对误差(RE )
由于测定值可能大于真实值,也可能小于真实值,所以绝对、相对误差有正
负之分。 二 精密度与偏差
1、精密度:指在相同条件下N 次重复测定结果彼此相符合的程度。精密度大小
=
绝对误差 ×100%
真实值(T )
用偏差表示,偏差越小,精密度越高。
2、绝对偏差和相对偏差:它只能用来衡量单项测定结果对平均值偏离程度。
绝对偏差:只单次测定值与平均值的偏差。 绝对偏差(d )=X i -X
相对偏差=
绝对偏差和相对偏差都有正负之分,单次测定的偏差之和等于零。 3、算术平均偏差:指单次值与平均值的偏差(绝对值)之和,除以测定次数。
它表示多次测定数据整体的精密度。代表任一数值的偏差。
算术平均偏差(d )
相对平均偏差=
算术平均偏差和相对平均偏差不计正负。
4、标准偏差:它是更可靠的精密度表示法,可将单次测量的较大偏差和测量次
数对精密度的影响反映出来。
X i -X
×100%
X
(i=1.2.3······n )
n
d
×100% X
标准偏差S=
例:分析铁矿中铁含量,得如下数据:37.45% ,37.50% ,37.30% ,37.25%计算此结果的平均值、平均偏差和标准偏差。
解:X=
各次测量偏差分别是:d1=+0.11% ,d2=-0.14% ,d3=+0.16% ,d4=-0.04% ,d5=0.09%
d= =
S= =
三 准确度与精密度的关系
37.45%+37.20%+37.50%+37.30%+37.25%
= 37.34%
5
(0.11+0.14+0.04+0.16+0.09)
% = 0.11%
5
(0.11)2+(0.14)2+(0.04)2+(0.16)2+(0.09)2
% = 0.13%
5-1
第一组测定结果:精密度很高,但平均值与
标准值相差很大。准确度不高,可
能存在系统误差。
第二组测定结果:精密度不高,测定数据较
分散。虽然平均值接近标准值,但
这是凑巧得来的。如果只取2次或
3次平均,结果与标准值相差较大。
第三次测定结果:测定数据较集中并平均值
接近标准值。证明精密度高,准确
度也很高。
由此可知:精密度高,准确度不一定高。准确度高要求精密度也要高,精
密度是保证准确度的先决条件。
四误差来源
1、误差种类:根据误差产生的原因和性质,将误差分为系统误差、偶然误差和
过失误差。
2、系统误差:系统误差有称可测误差,它是由分析操作过程中的某些经常原因
造成的,在重复测定时,它会重复表现出来,对分析结果的影响比较固定。
这种误差可以设法减小到可忽略的程度。化验分析中将系统误差归纳为以下几个方面:
①仪器误差:这种误差是由于使用仪器本身不够精密所造成的。如未经校正的
容量瓶、移液管、砝码等。
②方法误差:这种误差是由于分析方法本身不够完善造成的。如化学计量点和
终点不符合或发生副反应等原因。
③试剂误差:这种误差是由于蒸馏水含杂质或试剂不纯等引起。
④操作误差:这种误差是由于分析工作者掌握分析操作的条件不熟练,个人观
察器官不敏锐和固有的习惯所致。如滴定终点颜色的判断偏深或偏浅,对仪器刻度表现读数不准确等。
3、偶然误差:又称随即误差。它是由于在测量过程中不固定的因素所造成的。
如:测量时的环境温度、湿度和气压的微小波动,都会使测量结果在一定范
围内波动,其波动大小和方向不固
定,因此无法测量,也不可能校正,
为不可测量误差。但偶然误差遵从正
态分布规律。
①同样大小的正负偶然误差,几乎有
相等的出现机会。呈对称性。
②小误差出现的机会多,大误差出现
的机会少。
4、过失误差:是由于操作不正确、粗心大意造成的。如加错砝码、溶液溅失。
决不允许当作偶然误差。
五、提高分析结果准确度的方法
1、选择合适的分析方法:根据组分含量及对准确度的要求,在可能的条件下选
择最佳的分析方法。
2、增加平行测定次数:增加平行测定次数可以抵消偶然误差。在一般分析测定
中,测定次数为3~5次,基本上可以得到比较准确的分析结果。
3、减小测量误差:分析天平引入±0.0002g的绝对误差,滴定管完成一次滴定会
引入±0.02ml的绝对误差。为使测量的相对误差小于0.1%,则
试样的最低称样量为:试样质量=
滴定剂的最少消耗体积为:
4、消除测定中的系统误差。
消除测定中的系统误差可以采用以下措施:
① 空白试验:由试剂或器皿引入的杂质所造成的系统误差,用空白实验加以校
正。空白实验是指在不加试样的情况下,按试样分析规程在同样的操作条件下进行的测定。空白实验所得结果的数值为空白值。从试样的测定值中扣除空白值就得到比较准确的结果。
② 校正仪器:分析测定中,具有准确体积和质量的仪器,如滴定管、移液管、
天平砝码等都应进行校正,消除仪器不准所带误差。
③ 对照试验:用同样的分析方法,在同样条件下,用标样代替试样进行平行测
定。试样中待测组分含量已知,且与试样中含量接近。将对照实验的测定结果与标样的已知含量相比,其比值即为校正系数。
绝对误差
=
0.0002
g =
0.2g
相对误差
0.001
v =
绝对误差
=
0.02
ml = 20ml
相对误差
0.001