误差及分析数据处理课件.ppt
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1、误差及分析数据处理第1页,此课件共79页哦1概述概述定量分析的目的是准确测定组分在试样中的定量分析的目的是准确测定组分在试样中的含量,因此要求测定的结果达到一定的准确度。含量,因此要求测定的结果达到一定的准确度。在一定条件下,测量结果只能接近于真实值,而在一定条件下,测量结果只能接近于真实值,而不能达到真实值。不能达到真实值。第2页,此课件共79页哦2测量误差测量误差n误差误差(error):n定义:测量值与真实值的差值定义:测量值与真实值的差值n分类:根分类:根据误差产生的原因及性质,据误差产生的原因及性质,n误差误差 系统误差系统误差 偶然误差偶然误差。第3页,此课件共79页哦n一一、系统
2、误差、系统误差n二、偶然误差二、偶然误差n三、准确度与精密度三、准确度与精密度(一)、准确度与误差(一)、准确度与误差(二)、精密度与偏差(二)、精密度与偏差(三)、准确度与精密度的关系(三)、准确度与精密度的关系(四)、提高分析结果准确度的方法(四)、提高分析结果准确度的方法第4页,此课件共79页哦一一、系统误差、系统误差1.概念:概念:系统误差系统误差(systematic error)又称又称可测可测误差,误差,由某种由某种确定原因确定原因造成的。造成的。2.系统误差产生的主要原因:系统误差产生的主要原因:方法误差方法误差系统误差系统误差 仪器或试剂误差仪器或试剂误差 操作误差操作误差第
3、5页,此课件共79页哦(1)(1)方法误差方法误差 这种误差是由于分析方法本身造成的。例如:滴定这种误差是由于分析方法本身造成的。例如:滴定分析中反应进行不完全,滴定终点与化学计量点不相符,有其分析中反应进行不完全,滴定终点与化学计量点不相符,有其他副反应发生等。他副反应发生等。(2)(2)仪器、试剂误差仪器、试剂误差 由于仪器本身不准确和试剂不纯而引起的分析误差。由于仪器本身不准确和试剂不纯而引起的分析误差。天平不等臂天平不等臂砝码不准确砝码不准确滴定管刻度不准确滴定管刻度不准确蒸馏水含有杂质蒸馏水含有杂质第6页,此课件共79页哦(3)(3)操作误差操作误差 一般是指在正常操作条件下,由于分
4、析人员掌握操一般是指在正常操作条件下,由于分析人员掌握操作规程和实验条件有出入而引起的误差。作规程和实验条件有出入而引起的误差。滴定管读数的偏高或偏低滴定管读数的偏高或偏低对颜色分辨能力不够敏锐对颜色分辨能力不够敏锐第7页,此课件共79页哦3.特点特点(1)重现性重现性(2)单向性)单向性(3)可测性可测性4.消除系统误差的方法消除系统误差的方法:加:加校正校正值的方法值的方法系统误差的存在影响测定结果的准确度。系统误差的存在影响测定结果的准确度。第8页,此课件共79页哦二、偶然误差二、偶然误差1.概念:随机误差概念:随机误差(random error)也称为偶然误差。它是也称为偶然误差。它是
5、由不确定的原因或某些难以控制原因造成的。由不确定的原因或某些难以控制原因造成的。2.产生原因:随机变化因素(环境温度、湿度和气压的产生原因:随机变化因素(环境温度、湿度和气压的微小波动)微小波动)3.特点特点 (1)不可避免不可避免 (2)不可测性不可测性 (3)它的出现服从统计规律)它的出现服从统计规律4.减免方法:减免方法:增加平行测定次数增加平行测定次数随机误差误差的大小决定分析结果的精密度。随机误差误差的大小决定分析结果的精密度。第9页,此课件共79页哦三三 准确度与精密度准确度与精密度n(一)准确度与误差(一)准确度与误差n(二)精密度与偏差(二)精密度与偏差n(三)准确度与精密度的
6、关系(三)准确度与精密度的关系n(四)提高分析准确度的方法(四)提高分析准确度的方法第11页,此课件共79页哦n准确度准确度误差误差 绝对误差绝对误差n 相对误差相对误差n精密度精密度偏差偏差 绝对偏差绝对偏差 相对偏差相对偏差n 平均偏差平均偏差 相对平均偏差相对平均偏差n 标准平均偏差标准平均偏差 相对标准平均偏差相对标准平均偏差第12页,此课件共79页哦(一)、准确度与误差(一)、准确度与误差第13页,此课件共79页哦第14页,此课件共79页哦(二)、精密度与偏差(二)、精密度与偏差一、定义:一、定义:精密度精密度(precision)在相同条件下,同一试在相同条件下,同一试样平行测量的
7、样平行测量的各测量值之间各测量值之间互相接近的程度。互相接近的程度。二、表示方法:二、表示方法:用用测定值测定值与与平均值平均值之差之差偏差(偏差(deviation)来来表示。偏差可分为:表示。偏差可分为:绝对偏差绝对偏差 相对偏差相对偏差偏差偏差 平均偏差平均偏差 相对平均偏差相对平均偏差 标准平均偏差标准平均偏差 相对标准平均偏差相对标准平均偏差第15页,此课件共79页哦1、绝对偏差、绝对偏差(d)与相对偏差(与相对偏差(Rd):):(1)绝对偏差(absolutedeviation):(2)相对偏差(Rd)为绝对偏差与平均值之比,为绝对偏差与平均值之比,常用百分率表示:常用百分率表示:
8、第16页,此课件共79页哦2平均偏差与相对平均偏差平均偏差与相对平均偏差n1)平均偏差:为各次测定值的偏差的绝对值的平均值,n式中n为测量次数。第17页,此课件共79页哦2)相对平均偏差:为平均偏差与平均值之比,常用百分率表示:第18页,此课件共79页哦3、标准偏差标准偏差(S)与与与与相对标准偏差相对标准偏差(RSD)1)标准偏差标准偏差(standarddeviation;S)使用标准偏差是为了突出较大偏差的影响。第19页,此课件共79页哦2)相对标准偏差相对标准偏差(RSD)或称变异系数或称变异系数实际工作中都用RSD表示分析结果的精密度。第20页,此课件共79页哦例2两组数据比较ds+
9、0.30,-0.20,-0.40,+0.20,+0.10,+0.40,0.00,-0.30,+0.20,-0.300.240.280.00,+0.10,-0.70-0.70,+0.20,-0.10,-0.20,+0.50+0.50,-0.20,+0.30,+0.100.240.33第21页,此课件共79页哦第22页,此课件共79页哦第23页,此课件共79页哦 xdi10.48%10.37%10.47%10.43%10.40%0.05%-0.06%0.04%0.00%-0.03%例例4第24页,此课件共79页哦重复性与再现性重复性与再现性重复性重复性:一个分析工作者,在一个指定的实验室中,:一个
10、分析工作者,在一个指定的实验室中,用同一套给定的仪器,在短时间内,对同一样品的用同一套给定的仪器,在短时间内,对同一样品的某物理量进行反复测量,所得测量值接近的程度。某物理量进行反复测量,所得测量值接近的程度。再现性再现性:由不同实验室的不同分析工作者和仪器,共:由不同实验室的不同分析工作者和仪器,共同对同一样品的某物理量进行反复测量,所得结果同对同一样品的某物理量进行反复测量,所得结果接近的程度。接近的程度。第25页,此课件共79页哦n (三)(三)、准确度与精密度的关系、准确度与精密度的关系n准确度准确度反应的是测定值与真实值测定值与真实值的符合程度。n精密度精密度反应的则是测定值与平均值
11、测定值与平均值的偏离程度n。第26页,此课件共79页哦结论:结论:n精精密密度度是是保保证证准准确确度度的的先先决决条条件件,精精密密度度差差,所所测测结结果不可靠;果不可靠;n但精密度高,准确度不一定高。精密度高,准确度不一定高。n准准确确度度与与系系统统误误差差和和随随机机误误差差都都有有关关系系,精精密密度度仅仅与偶然误差有关。与偶然误差有关。第27页,此课件共79页哦 (四)(四)、提高分析准确度的方法、提高分析准确度的方法1、选择适当的分析方法选择适当的分析方法常量组分的分析,常采用化学分析,而微量和痕量分析常采用灵敏度较高的仪器分析方法;2、减少测量误差为保证称量误差在0.1%以内
12、,用分析天平称量,一般要求称量试样至少为0.2g。为使测量体积的相对误差在0.1%以内,用滴定管滴定,一般要求滴定液体积至少20ml。3、减小随机误差增加平行测定次数。第28页,此课件共79页哦4、消除测量中的、消除测量中的系统误差系统误差(1)校正仪器校正仪器:对分析天平及各种容量仪器进行定期校正。对分析天平及各种容量仪器进行定期校正。(2)对照实验:)对照实验:已知已知含量的标准试样或纯物质当做样品,以所含量的标准试样或纯物质当做样品,以所用的方用的方法进行定量分析。法进行定量分析。(3)回收试验)回收试验:未知未知试样加入试样加入已知量的被测组分已知量的被测组分,与另一相同的未,与另一相
13、同的未知试样平行进行分析,测其回收率。知试样平行进行分析,测其回收率。(4)空白试验:空白试验:不加试样不加试样,用溶剂代替试样,按试样相同的程序分,用溶剂代替试样,按试样相同的程序分析。析。第29页,此课件共79页哦三、有效数字修约规则三、有效数字修约规则1.四舍六入五成双。四舍六入五成双。2.只允许对原测量值一次修约至所需位数,不能分次修约。只允许对原测量值一次修约至所需位数,不能分次修约。3.大量数据运算时,可先多保留一位有效数字,运算后,再修约大量数据运算时,可先多保留一位有效数字,运算后,再修约4.修约标准偏差。修约的结果应使准确度变得更差些。修约标准偏差。修约的结果应使准确度变得更
14、差些。如如S=0.213,取两位有效数字,修约为取两位有效数字,修约为0.22,取一位有效数字,修约为为取一位有效数字,修约为为0.3。第33页,此课件共79页哦n将下列测量值修约为四位有效数字:0.126640.12660.322560.322621.34521.3412.57512.5834.895434.9025.245025.2415.454615.45515.4615.45 35第35页,此课件共79页哦看看下面各数的有效数字的位数看看下面各数的有效数字的位数:0.100010.98%0.03821.9810-10540.00400.052105PH=11.20第36页,此课件共79
15、页哦3.乘方或开方乘方或开方时,结果时,结果有效数字位数不变有效数字位数不变。如如4.对数运算时,对数运算时,对数尾数对数尾数的位数应与的位数应与真数真数有效数字位数相同;有效数字位数相同;如如尾数尾数0.20与真数都为二位有效数字与真数都为二位有效数字,而不是四位有效数字。而不是四位有效数字。第39页,此课件共79页哦实验记录和数据处理注意事项实验记录和数据处理注意事项(1)实验记录需要修改时,应在修改处划一杠)实验记录需要修改时,应在修改处划一杠“”,(不能涂改),并在旁边修改后,签上修改人的名字(不能涂改),并在旁边修改后,签上修改人的名字 或盖上刻有修改人名字的章。或盖上刻有修改人名字
16、的章。(2)修约应一次到位,不允许连续修约。)修约应一次到位,不允许连续修约。例:例:97.4697(正确);(正确);97.46 97.5 98(错误)(错误)第40页,此课件共79页哦(3)在具体实施中,有时测试与计算部门先将获得数值按)在具体实施中,有时测试与计算部门先将获得数值按制定的修约位数多一位或几位报出,而后由其他部门判定,应:制定的修约位数多一位或几位报出,而后由其他部门判定,应:a.报出数字最右的非零数字为报出数字最右的非零数字为5时,应在数值右上角加时,应在数值右上角加“+”、“”、或不加符号,表示已进行过、或不加符号,表示已进行过“舍舍”、“进进”或或未舍未进。未舍未进。
17、b.如对报出值进行修约,当拟舍弃数字的最左一位数字为如对报出值进行修约,当拟舍弃数字的最左一位数字为5,其后无数字或皆为其后无数字或皆为0时,数值右上角有时,数值右上角有“+”者进一,有者进一,有“”者舍者舍去,其他按通常规则处理。去,其他按通常规则处理。例:例:实测值报出值修约值15.454615.5-1516.520316.5+17第41页,此课件共79页哦 五、正确保留分析结果的有效数字五、正确保留分析结果的有效数字n1、常量分析保留四位有效数字n2、微量分析保留三位有效数字n3、各种偏差偏差保留1-2位有效数字n4、各种常数在计算时可根据需要取位第42页,此课件共79页哦4 有限量实验
18、数据的统计处理有限量实验数据的统计处理 n随机误差是由一些偶然的或不确定偶然的或不确定的因素引起的误差。在消除了系统误差后,多次重复测定仍然会有所不同,具有分散的特性。它的存在影响测量的准确度和精密度,为此我们要用统计学的方法处理测量数据,正确地表示分析结果,并评价其可靠程度。第43页,此课件共79页哦一、偶然误差的正态分布规律一、偶然误差的正态分布规律二、偶然误差的区间概率二、偶然误差的区间概率三、三、t 分布分布四、平均值的精密度和置信区间四、平均值的精密度和置信区间 五、显著性检验五、显著性检验 (一)、(一)、t检验法检验法 1.平均值平均值与与标准值标准值的比较的比较准确度显著性检验
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 误差 分析 数据处理 课件
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