分析化學(xué)基礎(chǔ)知識之誤差和數(shù)據(jù)分析課件

Precipitationtitration廣州衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院分析化學(xué)基礎(chǔ)知識之誤差和數(shù)據(jù)分析ErroranddataanalysisLearningObjectives學(xué)習(xí)目標(biāo)010203掌握誤差的類型和表示方法掌握提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法認(rèn)識準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系第一節(jié)測量值的準(zhǔn)確度和精密度一、準(zhǔn)確度與誤差A(yù)ccuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度1.準(zhǔn)確度指測量結(jié)果與真值的接近程度，反映了測量的正確性，越接近準(zhǔn)確度越高。打靶結(jié)果示意圖一、準(zhǔn)確度與誤差A(yù)ccuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度2.誤差準(zhǔn)確度的高低可用誤差來表示。誤差有絕對誤差和相對誤差之分。（1）絕對誤差（E）：測量值與真實(shí)值之差測量值真實(shí)值一、準(zhǔn)確度與誤差A(yù)ccuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度2.誤差到菜場買菜時(shí)，常用到的公平秤是指什么秤？為什么要設(shè)這個(gè)秤？絕對誤差有正負(fù)之分，正誤差代表______________，負(fù)誤差代表_____________.測定值偏高測定值偏低一、準(zhǔn)確度與誤差A(yù)ccuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度2.誤差（2）相對誤差：絕對誤差占真實(shí)值的百分比相對誤差沒有單位，以百分比的形式表示Accuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度練習(xí)：用分析天平稱兩個(gè)重量，一測定值是0.0021g，其真值為0.0022g，另一測定值是0.5432g，其真值為0.5431g。請你分別求出這兩個(gè)數(shù)據(jù)的絕對誤差和相對誤差。根據(jù)公式，絕對誤差=測量值-真實(shí)值故（1）0.0021-0.0022=－0.0001g，（2）0.5432-0.5431=＋0.0001g，相對誤差=絕對誤差/真實(shí)值故（1）(－0.0001/0.0022)×100%=－4.8%

（2）(＋0.0001/0.5431)×100%=＋0.018%因此，絕對誤差一定時(shí)，試樣取樣量越大，相對誤差越小，準(zhǔn)確度越高。一、準(zhǔn)確度與誤差A(yù)ccuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度3.真值與標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)真值：客觀存在，但絕對真值不可測（1）理論真值理論上存在、計(jì)算推導(dǎo)出來（2）約定真值由國際權(quán)威機(jī)構(gòu)國際計(jì)量大會定義的單位、數(shù)值，如時(shí)間、長度、原子量、物質(zhì)的量等如：時(shí)間1min=60s如：三角形內(nèi)角和180°一、準(zhǔn)確度與誤差A(yù)ccuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度3.真值與標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（3）相對真值由某一行業(yè)或領(lǐng)域內(nèi)的權(quán)威機(jī)構(gòu)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)方法獲得的測量值。衛(wèi)生部藥品檢定所派發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)。（4）標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)具有相對真值并具有證書的物質(zhì)，也稱為標(biāo)準(zhǔn)品，標(biāo)樣，對照品。二、精密度與偏差A(yù)ccuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度1.精密度指平行測量值之間的相互接近的程度，反映了測量的重現(xiàn)性，越接近精密度越高。2．偏差精密度的高低可用偏差來表示。（1）絕對偏差：單次測量值與平均值之差二、精密度與偏差A(yù)ccuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度2）平均偏差絕對偏差絕對值的平均值3）相對平均偏差Rd平均偏差占平均值的百分比4）標(biāo)準(zhǔn)偏差離差平方和平均后的方根常用于化學(xué)分析二、精密度與偏差A(yù)ccuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度5）相對標(biāo)準(zhǔn)偏差相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relativestandarddeviation-RSD,又稱變異系數(shù)coefficientofvariation-CV）常用于儀器分析二、精密度與偏差A(yù)ccuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度例：用鄰二氮菲顯色法測定水中鐵的含量，結(jié)果為10.48,10.37,10.47,10.43,10.40mg/L;計(jì)算單次分析結(jié)果的平均偏差，相對平均偏差。二、精密度與偏差A(yù)ccuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度某氯化物試樣中Cl的真實(shí)含量為59.15%，有一學(xué)生對其進(jìn)行分析，四次平行測定結(jié)果為：58.90%，58.43%，59.45%，59.33%。求：（1）平均值；（2）平均偏差；（3）相對平均偏差；（4）相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。解：（1）平均值：

。（2）平均偏差：

。（3）相對平均偏差：

。（4）相對標(biāo)準(zhǔn)偏差：

。三、準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系A(chǔ)ccuracyandprecisionofmeasurementvalues一、測量值的準(zhǔn)確度和精密度1.精密度好是準(zhǔn)確度高的前提;2.精密度好不一定準(zhǔn)確度高。Practice練習(xí)1、精密度的表示方法不包括（）A：絕對偏差B:相對誤差C：相對平均偏差D：標(biāo)準(zhǔn)偏差2、標(biāo)定鹽酸濃度時(shí)，某同學(xué)的4次測定結(jié)果為0.1018mol/l，0.1017mol/l，0.1018mol/l，0.1019mol/l，而準(zhǔn)確濃度為0.1036mol/l，則該同學(xué)的測定結(jié)果（）A：準(zhǔn)確度較好，精密度較差B：準(zhǔn)確度較好，精密度也好C：準(zhǔn)確度較差，但精密度較好D：準(zhǔn)確度較差，精密度也較差BC第二節(jié)

誤差Error二、誤差一、系統(tǒng)誤差定義：由于某種確定的原因引起的誤差，也稱可測誤差。特點(diǎn)01重現(xiàn)性02單向性03可測性Error二、誤差一、系統(tǒng)誤差分類：1.方法誤差由于不適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或所選方法不恰當(dāng)所引起。溶解損失/終點(diǎn)誤差2.儀器誤差由于儀器未經(jīng)校準(zhǔn)或有缺陷所引起?？潭炔粶?zhǔn)砝碼磨損Error二、誤差分類：3.試劑誤差試劑變質(zhì)失效或雜質(zhì)超標(biāo)等不合格所引起。蒸餾水不純顯色劑失效4.操作誤差分析者的習(xí)慣性操作與正確操作有一定差異所引起。顏色觀察水平讀數(shù)Error二、誤差二、偶然誤差定義：由一些不確定的偶然因素所引起的誤差，也叫隨機(jī)誤差。偶然誤差的出現(xiàn)服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，呈正態(tài)分布。特點(diǎn)：①隨機(jī)性②大小相等的正負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相等。③小誤差出現(xiàn)的概率大，大誤差出現(xiàn)的概率小。Error二、誤差三、過失誤差過失誤差是由于操作人員粗心大意、過度疲勞、精神不集中等引起的。其表現(xiàn)是出現(xiàn)離群值或異常值。1、過失誤差加錯(cuò)試劑、讀錯(cuò)數(shù)據(jù)在重復(fù)多次測試時(shí)，常會發(fā)現(xiàn)某一數(shù)據(jù)與其它值或平均值相差較大，這在統(tǒng)計(jì)學(xué)上稱為離群值或異常值。2、過失誤差的判斷——離群值的舍棄23.45，23.42，23.40，23.87Practice練習(xí)1、在下列情況下，引起系統(tǒng)誤差的是()A:沉淀不完全B：滴定時(shí)滴定管漏液C：砝碼被腐蝕D：測定時(shí)室外下大雨2、由于試劑的選擇不當(dāng)造成的誤差屬于（）A：偶然誤差B：儀器誤差C：操作誤差D：方法誤差3、下列屬于過失誤差的是（）A：試劑不純B：加錯(cuò)試劑C：終點(diǎn)判斷顏色習(xí)慣偏深D：分析儀器未校準(zhǔn)ABCDBError二、誤差四、提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法（一）選擇恰當(dāng)?shù)姆治龇椒☉?yīng)根據(jù)待測組分的含量、性質(zhì)、試樣的組成及對準(zhǔn)確度的要求等來選擇化學(xué)分析準(zhǔn)確度高（RE≤0.2%）靈敏度低適合于>1%組分的測定儀器分析準(zhǔn)確度較差靈敏度高適合于<1%組分的測定Error二、誤差（二）減小測量誤差1.提高儀器測量精度，減小絕對誤差1/萬分析天平±0.0001g1/十萬分析天平±0.00001g儀器的精度根據(jù)取樣量來進(jìn)行選擇Error二、誤差（二）減小測量誤差2.增大稱量質(zhì)量或滴定劑體積,減小相對誤差例：天平一次的稱量誤差為0.0001g，兩次的稱量誤差為0.0002g，RE%0.1%，計(jì)算最少稱樣量？同理：滴定管一次的讀數(shù)誤差為0.01mL，兩次的讀數(shù)誤差為0.02mL，RE%0.1%，最少移液20mlError二、誤差（三）減小偶然誤差的影響增加平行測定次數(shù)，用平均值報(bào)告結(jié)果，一般測3～6次。Error二、誤差（四）消除測量過程中的系統(tǒng)誤差1.對照試驗(yàn)用組成與試樣相近的標(biāo)準(zhǔn)試樣，在相同條件下進(jìn)行測定，測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值對照，判斷有無系統(tǒng)誤差。2.校正儀器對砝碼、移液管、酸度計(jì)等進(jìn)行校準(zhǔn)，消除儀器引起的系統(tǒng)誤差Error二、誤差（四）消除測量過程中的系統(tǒng)誤差3.回收試驗(yàn)向試樣中加入已知量的被測組分（標(biāo)準(zhǔn)），進(jìn)行平行試驗(yàn)，看加入的待測組分是否能定量地回收，以判斷分析過程是否存在系統(tǒng)誤差。一般要求95%~105%4.空白試驗(yàn)在不加試樣的情況下，按試樣分析步驟和條件進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果為空白值。試樣結(jié)果扣除空白Practice練習(xí)1、若分析天平的稱量誤差為±0.1mg，用減量法稱取試樣0.1000g，則稱量的相對誤差為（）A