第2章误差及分析数据的统计处理精选文档.ppt
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1、第2章误差及分析数据的统计处理2022/9/221本讲稿第一页,共七十页2.1 2.1 定量分析中的误差定量分析中的误差2.2 2.2 分析结果的数据处理分析结果的数据处理2.3 2.3 误差的传递误差的传递 2.4 2.4 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则2.5 2.5 标准曲线的回归分析标准曲线的回归分析分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理目目录录第第2章章误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/222本讲稿第二页,共七十页 误差的产生误差的产生 准确度和误差准确度和误差 精密度与偏差精密度与偏差 准
2、确度和精密度的关系准确度和精密度的关系 提高分析结果准确度的途径提高分析结果准确度的途径2.1 2.1 分析化学中的误差分析化学中的误差分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/223本讲稿第三页,共七十页一、误差的产生及分类一、误差的产生及分类误误差差系统误差系统误差偶然误差偶然误差过失误差过失误差测定过程中误差是客观存在的,减少测量误差是测定过程中误差是客观存在的,减少测量误差是分析工作的重点之一。分析工作的重点之一。分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/
3、9/224本讲稿第四页,共七十页 由一些比较固定的原因引起的误差。由一些比较固定的原因引起的误差。方法误差、仪器误差、试剂误差、方法误差、仪器误差、试剂误差、操作误差操作误差(主观误差主观误差)单向性:单向性:误差的大小、方向、正负一定误差的大小、方向、正负一定 重现性:重现性:重复测定重复出现重复测定重复出现 可测性:可测性:可以测定与校正可以测定与校正 系统误差系统误差(可测误差可测误差)分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/225本讲稿第五页,共七十页由一些不确定的偶然因素所引起。由一些不确定的偶然因素所引起。大小和
4、方向都不固定,也无法测量或校正。大小和方向都不固定,也无法测量或校正。但在同一条件下进行多次测定,则偶然误差的但在同一条件下进行多次测定,则偶然误差的分布符合分布符合统计规律统计规律。偶然误差偶然误差(随机误差随机误差)(1 1)正负误差出现的几率相等;)正负误差出现的几率相等;(2 2)小误差出现的几率大,大)小误差出现的几率大,大 误差出现的几率小。误差出现的几率小。过失误差过失误差分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/226本讲稿第六页,共七十页下列误差哪些是系统误差下列误差哪些是系统误差,哪些是哪些是偶然误差偶然误
5、差?A、称量过程中天平零点略有变动、称量过程中天平零点略有变动;B、分析试剂中含有微量待测组分、分析试剂中含有微量待测组分;C、滴定管读数时最后一位估计不准、滴定管读数时最后一位估计不准;D、重量分析时、重量分析时,沉淀溶解损失沉淀溶解损失;E、天平砝码锈蚀、天平砝码锈蚀;F、滴定时指示剂加得太多、滴定时指示剂加得太多.思思考考分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/227本讲稿第七页,共七十页二、准确度和误差二、准确度和误差准确度:准确度:测定值与真实值接近的程度。测定值与真实值接近的程度。理论真值理论真值 计量学约定真值
6、计量学约定真值 相对真值相对真值绝对误差绝对误差E=XXT 相对误差相对误差 Er EXT分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/228本讲稿第八页,共七十页例例1 1测定含铁样品中测定含铁样品中w(Fe),比较结果的准确度比较结果的准确度。A.铁矿中铁矿中B.Li2CO3试样中试样中A.B.分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/229本讲稿第九页,共七十页在实际分析中,待测组分含量越高,相对误差要在实际分析中,待测组分含量越高,相对误差要求越小;待测组
7、分含量越低,相对误差要求较大。求越小;待测组分含量越低,相对误差要求较大。组分含量不同所允许的相对误差组分含量不同所允许的相对误差 常量分析常量分析微量分析微量分析痕量分析痕量分析含量(含量(%)10.10.01则应舍去可疑值,否则应保留。则应舍去可疑值,否则应保留。该方法用于该方法用于3次以上测定值的检验次以上测定值的检验分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/2232本讲稿第三十二页,共七十页分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理解:除去解:除去0.50860.5
8、086,求其余数据的平均值和,求其余数据的平均值和平均偏差平均偏差例例4:用用Na2CO3作基准试剂对作基准试剂对HCl溶液的浓度溶液的浓度进行标定,共做进行标定,共做6次,其结果为次,其结果为0.5050,0.5042,0.5086,0.5063,0.5051和和0.5064mol L-1。试问。试问0.5086这个数据是否应舍去?这个数据是否应舍去?根据X可疑可疑X4d0.5086应该舍去应该舍去0.5054 =0.00076x=2022/9/2233本讲稿第三十三页,共七十页分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理Q Q检验法检验法
9、(1 1)数据从小至大排列数据从小至大排列x x1 1,x x2 2 ,x xn n(2 2)求极差求极差x xn nx x1 1(3 3)确定检验端:比较可疑数据与相邻数据之差确定检验端:比较可疑数据与相邻数据之差x xn nx xn-1 n-1 与与 x x2 2 x x1 1,先检验差值大的一端先检验差值大的一端(4 4)计算统计量计算统计量Q Q:或或(5)(5)若若QQP,n,则则以以一一定定的的置置信信度度弃弃去去可可疑疑值值,反反之之则保留,分析化学中通常取则保留,分析化学中通常取0.900.90的置信度。的置信度。2022/9/2234本讲稿第三十四页,共七十页分分析析化化学学
10、学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理例例5:某某学学生生分分析析氯氯化化物物中中氯氯的的质质量量分分数数,重重复复测测定定4次次,结结果果如如下下:52.68%,53.17%,52.73%,52.67%。试试用用Q检检验验法法确确定定数数据据53.17在在置置信信度度为为90%时时是是否否应应当当舍舍弃弃?(Q0.90,4=0.76)解:解:4次测定结果的顺序为次测定结果的顺序为52.67%,52.68%,52.73%,53.17%。查表查表Q0.90,4=0.76Q计计QP 53.17%应当舍弃应当舍弃53.1752.67Q计计=53.17 52.
11、73=0.44/0.50=0.882022/9/2235本讲稿第三十五页,共七十页例例6:用用Na2CO3作基准试剂对作基准试剂对HCl溶液的浓度进行标溶液的浓度进行标定,共做定,共做6次,其结果为次,其结果为0.5050,0.5042,0.5086,0.5063,0.5051和和0.5064mol L-1。试问用。试问用Q检验法是否应舍去检验法是否应舍去0.5086这个数据?这个数据?解:解:6次测定结果的顺序为次测定结果的顺序为0.5042,0.5050,0.5051,0.5063,0.5064,0.5086mol L-1。查表查表Q0.90,6=0.56Q计计 t t表表,表示表示有显著
12、性差异有显著性差异F F计计 F F表表,表示表示有显著性差异有显著性差异 标准值标准值先计算合并标准偏差先计算合并标准偏差分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/2242本讲稿第四十二页,共七十页分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2.3误差的传递(误差的传递(了解了解)测量步骤测量步骤1 1测量步骤测量步骤2 2测量步骤测量步骤n n分析结果分析结果误差误差1误差误差2误差误差n滴定滴定称量称量溶解、稀释溶解、稀释称量称量标定标定误差传递误差传递2022/9/2
13、243本讲稿第四十三页,共七十页2.4有效数字及运算规则有效数字及运算规则有效数字是指有效数字是指实际测量到实际测量到的数字的数字一有效数字一有效数字 分析天平分析天平(称至称至0.1mg):12.8218g0.1mg):12.8218g(6)(6),0.5024g,0.5024g(4)(4)滴定管滴定管(量至量至0.01mL):26.32mL0.01mL):26.32mL(4)(4),3.97mL,3.97mL(3)(3)移液管移液管:25.00mL:25.00mL(4)(4);分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/22
14、44本讲稿第四十四页,共七十页1.数字后的数字后的0含义不清楚时含义不清楚时,最好用指数形式表示最好用指数形式表示;2.自然数、常数可看成具有无限多位数;自然数、常数可看成具有无限多位数;3.对数与指数的有效数字位数按尾数计,如对数与指数的有效数字位数按尾数计,如10-2.34(2位位);pH=11.02(2位位),则则H+=9.510-124.数据的第一位数大于等于数据的第一位数大于等于8的的,可按多一位有效数字可按多一位有效数字对待,如对待,如9.45104,95.2%,8.65.误差只需保留误差只需保留12位;位;6.化学平衡计算化学平衡计算,结果一般为两位有效数字;结果一般为两位有效数
15、字;7.常量分析结果一般取常量分析结果一般取4位有效数字,微量分析为位有效数字,微量分析为23位位.几几项项规规定定分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/2245本讲稿第四十五页,共七十页二有效数字的运算规则二有效数字的运算规则先修约、再计算先修约、再计算有效数字的修约采取有效数字的修约采取“四舍六入五留双四舍六入五留双”;计算中可暂时多保留一位有效数字;计算中可暂时多保留一位有效数字;加减法:加减法:结果的绝对误差应不小于各项中绝对误差最结果的绝对误差应不小于各项中绝对误差最大的数大的数.(.(与小数点后位数最少的数一致
16、与小数点后位数最少的数一致);50.11.46+0.581252.141250.11.5+0.652.2分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/2246本讲稿第四十六页,共七十页乘除法:乘除法:结果的相对误差应与各因数中相结果的相对误差应与各因数中相对误差最大的数相适应。对误差最大的数相适应。(即与有效数字位即与有效数字位数最少的一致数最少的一致)例例0.012125.661.05780.3284320.328pH=5.02,H+?H+9.510-6 mol L-1想一想想一想分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章
17、误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/2247本讲稿第四十七页,共七十页三三.正确运用和记录有效数字正确运用和记录有效数字甲、乙两人同时分析一矿物中的含硫甲、乙两人同时分析一矿物中的含硫量,每次取样量,每次取样3.5克,分析报告分别为:克,分析报告分别为:甲:甲:0.042%,0.041%乙:乙:0.04199%,0.04201%问哪一份报告是合理的?为什么?问哪一份报告是合理的?为什么?思思考考分分析析化化学学学学习习指指导导第第2 2章章 误差及分析数据的统计处理误差及分析数据的统计处理2022/9/2248本讲稿第四十八页,共七十页1、对对某某试试样样进进行行三三
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