第二章定量分析中的误差和数据处理详解

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定量分析的误差和数据处理-PPT精选

定量分析的误差和数据处理-PPT精选
2020/5/27
2020/5/27
结 论: ➢准确度高,精密度一定高 ➢精密度高,准确度不一定高 ➢精密度高是保证准确度高的先决条件 系统误差主要影响准确度,随机误差 既影响准确度又影响精密度。
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2.3 提高分析结果准确度的方法
2.3.1 检验并消除系统误差
标准样品对照 ➢对照试验: 标准方法对照
n 1i n1di
相对平均偏差:
dr
d x
③ 标准偏差与相对标准偏差
标准偏差:
n
(xi
x
)2
s i1
n1
s 相对标准偏差(变异系数): s r x
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④ 极差与相对相差
极差: R = xmax- xmin 对于两次测定:
相对相差= x1 x 2 x
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例1:分析铁矿中的铁的质量分数,得到如下数据: 37.45,37.20,37.50,37.30,37.25(%), 计算此结果的平均值、极差、平均偏差、标准偏 差、变异系数。
① 定义:由于分析过程中某些确定的、经常 ② 的因素所造成的误差,使测定结果系统偏
高或 ③ 偏低,并会重复出现,大小可测。
② 特点:单向性、重现性
③ 系统误差的来源 : 1、方法误差 2、仪器误差 3、试剂误差 4、操作误差
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2.1.2 随机误差(偶然误差)
① 定义:由于测定过程中某些随机的、偶然的 ② 因素而引起的误差,使分析结果在一定范围
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续解
s
di2 n1
(xi x)2 n1
(0.11)2(0.14)2(0.04)2(0.16)2(0.09)2 51

定量分析中误差

定量分析中误差

ye
(
x )2 2 2
•σ的值等于0.608峰高处的峰宽。

•峰高等于
1

• σ越小,曲线既窄又高,表明精密度
就越好,数据越集中。
•σ越大,曲线既宽又低,表明精密度 就越差,数据越分散。
•σ表征数据的分散程度。真值μ表征 数据的集中趋势。
2019/9/7
标准正态分布
•μ=0,σ=1,记作N(0,1)。令 :
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【例2-2】
对某试样中乙醇的含量进行了3次平行测定,所得结 果分别为0.084%,0.089%,0.079%,求置信度为95%的 置信区间。
解:
x 0.084% 0.089% 0.079% 0.084%
3
0.000%2 0.005%2 0.005%2
s
0.005%
(2)极差R
指一组平行测定值中最大值xmax与最小值xmin之差: R = xmax- xmin
由于xmin< <xmax, xmax x 0, xmin x 0
R ( xmax x) ( xmin x) xmax x xmin x
极差R实际上就是最大正偏差与绝对值最大的负偏差之 和。这表明极差对一组平行测定值中的大偏差反映灵敏。
(3)过失误差
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(3)提高准确度的方法
a. 选择合适的分析方法
分析方法 容量分析法 分光光度法
适用范围 相对误差
常量
±0.1%
微量
±2%
结果
例:对含量为30.00%的铁矿石样品的分析
容量分析法 29.97~30.03%(±0.1%) 准确度高

第二章 定量分析中的误差及结果处理

第二章 定量分析中的误差及结果处理
常量组分:化学分析法 —— 操作方便,准确度高 微量组分:仪器分析法 —— 灵敏度高 二、减少随机误差(偶然误差)
增加平行测定次数
三、消除系统误差 (一)对照试验 —— 检验有无方法误差
(二)空白试验 —— 检验有无试剂误差
试样 + 试剂 试剂 则 样品含量
同一条件 同一条件
测定结果 X1
测定结果 X0 ( X0—空白值
二、偏差与精密度
思考题:
甲乙两位同学对同一样品进行了五次重复测定, 测定结果分别如下: 甲: 0.3,0.2,0.3,0.3,0.4, x = 0.3 乙: = 0.3 0.1, 0.6, 0.2, 0.1, 0.5,
x
(1)甲同学测定的几个结果中哪个结果更好?乙同 学的呢? (2)两位同学的测定水平哪个更好?如何评价?
5 前面是偶数 —— 舍
5 后面全为 0 或无数字 尾数= 5时 5 后面有任一不为 0 的数 —— 入 5 前面是奇数 —— 入
例:将下列数字修约为三位有效数字
0. 3216 解: 0.322 21. 2499 21.2 10. 2500 10.2 10. 3500 10.4 3.42 3.415 10. 25001
36.50 37.00
平均值
37.50
38.00
真值
(三)准确度和精密度的关系
1、精密度高,准确度一定高。( ) 2、精密度高,准确度一定低 ( ) 3、精密度的高低不会影响准确度( ) 4、要有高的准确度,必须要有高的精密度( )
精密度是保证准确度的先决条件.精密度差, 所测结果不可靠,就失去了衡量准确度的前提, 高的精密度,不一定能保证高的准确度.
主要来源有
仪器误差:
试剂误差: 操作误差 :

第二章 定量分析中的误差与数据处理

第二章 定量分析中的误差与数据处理
x x
平均偏差( 平均偏差(average deviation)又称算术平均偏差: )又称算术平均偏差:
d=
∑d
i=1
n
i
n
=
∑x
i =1
n
i
−x
n
相对平均偏差: 相对平均偏差:
d ×100% x
例:测定合金中铜含量的两组结果如下
d dr 测定数据/ 测定数据/% X 第一 10.3,9.8,9.4,10.2,10.1, 10.0 0.24% 2.4% 组 10.4,10.0,9.7,10.2,9.7 第二 10.0,10.1,9.3*,10.2,9.9, 10.0 0.24% 2.4% 组 9.8,10.5*,9.8,10.3,9.9
特点 单向性。 ① 单向性。对分析结果的影响 比较固定, 比较固定,即误差的正或负固 定。 重现性。平行测定时, ② 重现性。平行测定时,重复 出现。 出现。 可测性。可以被检测出来, ③ 可测性。可以被检测出来, 因而也是可以被校正的。 因而也是可以被校正的。
偶然误差(随机误差)—由偶然因素引起的误差
10kg
±1 Ea % = ×100% = 10% 10
±1 Ea % = × 100% = ±0.1% 1000
1000kg
1.相对误差衡量分析结果的准确度更加客观; 1.相对误差衡量分析结果的准确度更加客观; 相对误差衡量分析结果的准确度更加客观 2.当绝对误差相同时,被测定的量越大, 2.当绝对误差相同时,被测定的量越大,相对误 当绝对误差相同时 差越小,测定的准确程度越高。 差越小,测定的准确程度越高。
*
1.64 1.65 1.62 1.70 1.60 1.61 1.66 1.61 1.59

第二章_误差和分析数据处理讲解

第二章_误差和分析数据处理讲解
• (2)积、商结果的相对标准偏差的平方,等于各 测量值的相对标准偏差的平方和。
化学分析
第二章 误差和分析数据处理
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• 例 设天平称量时的标准偏差S=0.1mg,求称量试
样时的标准偏差Sm。
• 解:试样量是两次称量所得m1与m2的差值,即

m=m1-m2 或 m=m2-m1
• 读取称量m1与m2时平衡点的偏差,要反映到m中 去,因此
化学分析
第二章 误差和分析数据处理
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3. 真值与标准值
• 某一物理量本身具有的客观存在的真实数值,即 为该量的真值。一般来说,真值是未知的,但下 列情况的真值可以认为是已知的。
• (1)理论真值:如某化合物的理论组成等。
• (2)约定真值:由国际计量大会定义的单位(国 际单位)及我国的法定计量单位。如长度、质量、 时间、电流强度、热力学温度、发光强度及物质 的量。元素的原子量也为约定真值。
• ②比例误差(proportional error):如果系统误差 的绝对值随试样量的增大而成比例的增大,但相 对值保持不变则称为比例误差。例如,试样中存 在的干扰成分引起的误差,误差绝对值随试样量 的增大而成比例的增大,而其相对值保持不变。
化学分析
第二章 误差和分析数据处理
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• (二)偶然误差(accidental error) • 1. 定义:又称为随机误差。它是由一些无法控制
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• 系统误差和偶然误差来源不同,处理方法也不 同。但二者经常同时存在,有时很难分清,从 而将认识不到的系统误差归为偶然误差。
• 除了系统误差和偶然误差外,在分析过程中往 往会遇到由于疏忽或差错引起的所谓“过失”, 其实质是一种错误,不能称为误差。这种错误 主要是由于操作者主观上责任心不强,粗枝大 叶或工作差错(如加错试剂、记录错误等)造 成的。

分析化学1-2误差和分析数据的处理

分析化学1-2误差和分析数据的处理

有效数字是由全部准确数字和再加一位可疑 数字组成,它们共同决定了有效数字的位数。 数字组成,它们共同决定了有效数字的位数。
有效数字的计位规则: 有效数字的计位规则: (1)记录的仪器能测定的数据都计位。 例如: 12.56mL——4 12.56mL——4位 5.1g——2 5.1g——2位
(2)对于数据中的“0”,其情况要作具体分析。 ) 数字之间与数字之后的“0”是有效数字 是有效数字, 数字之间与数字之后的“0”是有效数字,因 为它们是测量所得到的。 数字前面的“0”不是有效数字 不是有效数字, 数字前面的“0”不是有效数字,因为它们是 起定位作用的,它的个数与所取的单位有关而与测 量的准确度无关。 例如:20.00mL=0.02000 L 四位 例如:1.0005 五位 0.5000,31.05%,6.023×1023 0.0540,1.86×105 三 位 0.054,0.40% 二位 0.5,0.002% 一位
三、提高分析结果准确度的方法 1.减少系统误差的方法 (1)对照实验 (2)空白实验 (3)仪器校正 (4)方法校正 2.减少随机误差的方法 适当增加平行测定次数
四、有效数字及其运算规则 1.有效数字的意义和位数
万分之一的分析天平的感量为+0.0001g,使用它则记录质 量时应该保留小数点后面的4位数字;而台秤的感量为+0. 1g, 使用它则记录质量时应该保留小数点后面的1位数字。 例如:称取了某试样,如果记录时写成 1.0012g,由于小数点后 面有4位数字,因此可以判断是使用万分之一的分析天平 称量的;如果记录时写成 1.5g,由于小数点后面有1位数 字,因此可以判断是使用台秤称量的。 上述例子表明,在分析测定中,记录实验数据和记算测定结果 应该保留几位数字,应该根据分析仪器的准确度来确定, 时究竟应该保留几位数字,应该根据分析仪器的准确度来确定 人为地增减数字的位数是错误的。

最新定量分析化学02第二章误差与分析数据处理PPT课件

最新定量分析化学02第二章误差与分析数据处理PPT课件
2.1 有关误差的一些基本概念
2.1.1 准确度和精密度 1. 准确度
测定结果与“真值”接近的程度.
绝对误差 Ea = x -T
相对误差 Er =
Ea T
100%
1
2. 随机误差(random error)
偶然误差,服从统计规律
(不存在系统误差的情况下,测定次数越多其 平均值越接近真值。一般平行测定4-6次)
n1 (n -1 )为 自 由 度 , 用 f表 示
相对标准差 (变异系数)
CV=(s / x )×100%,
13
质量控制图
警戒线 警告线
14
2.3.3 异常值的检验—Q检验法
Q计算
x离群 x邻近 xmax xmin
若Q计 Q表,则离群值应弃去.
15
Q值表 (p43)
Hale Waihona Puke 测量次 数n34
5
x = 0.1017
~x0.1015 10
2.3.2 数据分散程度(精密度)的表示
1.极差(全距) R= xmax-xmin
相对极差 RR (R / x ) ×100%
2.偏差 绝对偏差 di = xi- x
相对偏差 Rdi = (di / x ) ×100%
平 均 偏 差 : d d i/n
ms103
0.100025.000.100024.10100.1/2
0.2351103
0.0191599? 0.0192
p44 例2.9
27
2.5.4 复杂运算(对数、乘方、开方等)
例pH=5.02, [H+]=?
pH=5.01 [H+]=9.7724×10-6 pH=5.02 [H+]=9.5499×10-6 pH=5.03 [H+]=9.3325×10-6

第二章 误差分析

第二章 误差分析

d R d = × 100% x
(4) 标准偏差 : 标准偏差(S):
S=
∑d
2 i
n −1
=
∑ (x
i
− x)
2
n −1
自由度 ν= n-1
反映测量值之间的分散程度(较大偏差 反映测量值之间的分散程度 较大偏差) 较大偏差
(5) 相对标准偏差(RSD,变异系数) 相对标准偏差( 变异系数) 变异系数
(1) 方法误差 方法误差—— 采用标准方法,对照实验 采用标准方法, (2) 仪器误差 仪器误差—— 校正仪器 (3) 试剂误差 试剂误差—— 作空白实验 是否存在系统误差,常常通过回收试验加以检查。 是否存在系统误差,常常通过回收试验加以检查。
x3 − x1 回收率= ×100% x2
(二)偶然误差accidental error
常量分析的结果一般要求保留四位 有效数字, 四位有效数字 注 : 常量分析的结果一般要求保留 四位 有效数字 , 以 表明分析结果的准确度为1‰ 表明分析结果的准确度为
习题 1)在记录实验数据时,不能将尾数为“0”的有效数字漏 在记录实验数据时,不能将尾数为 尾数为“ 的有效数字漏 在记录实验数据时 这样会将数据中的不确定程度增大, 记。这样会将数据中的不确定程度增大,以致在计算结 果时造成混乱和错误 0.10ml写成 0.1ml 写成 0.4700g写成 写成0.47g 写成
E1 = 39.15%− 39.19% = −0.04%
s1 =
∑d
(0.03%) + (0.03%) = = 0.03% n −1 3 −1
2 i 2 2
s1 0.03% RSD = ×100% = ×100% = 0.08% 1 39.15% x1
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图2-1 不同人员测定同一试样的结果 “·”为个别测定值,“│”表示测定结果的平均值
二、误差产生的原因及减免的方法
误差分类 误差产生的原因 试剂误差 系统误差 (影响准确度) 仪器误差 方法误差 操作误差 随机误差 (影响精密度) 操作错误 (不属于误差) 环境温度、湿度和气压等的微 小波动; 仪器性能的微小变化等。 试剂加错,仪器刻度读错,滴 定操作错误,终点颜色判别及记 录和计算错误等。 减免误差的方法 选用适宜的试剂 做空白实验 校准仪器 对照实验 熟练掌握操作规范 多做平行试验
一、准确度和精密度
试样无标准值时,采用双面公差即公差绝对值的2倍。 【示例】对一种钢铁试样,称取两份试样平行测定,得到含硫 量分别为0.052%和0.060%,因两数据之差小于双面公差,即 (0.060%-0.052%)<2×|±0.006%| 则该化学检验结果有效,可取它们的平均值0.056%作为检 验结果。 两次平行测定结果分别为0.050%和0.064%,超出双面公差,
难点:准确度和精密度的关系,误差的判别。
第一节 第二节 第三节
定量分析中的误差 定量分析结果的数据处理 有效数字及运算规则
第一节 定量分析中的误差

一、准确度和精密度
二、误差产生的原因及减免的方法
一、准确度和精密度
物质质量的称量,体积的量取,滴定终点的判断,仪器示 值的显示和读取等,误差不可避免。
一、准确度和精密度
d ④ 相对平均偏差 d r 100% x
(3)极差
① 绝对极差 R= xmax-xmin R ② 相对极差 100% x (4)公差——生产部门对分析结果允许的相对误差的范围。 ① 公差制定的依据是生产和科学技术的需要,检验技术 能达到的水平。 ② 公差拟定的一般原则
一、准确度和精密度
表2-1 被测组分公差范围
被测组分含量/% 80~99 40~80 20~40 10~20 5~10 公差(相对误差)/% 被测组分含量/% 公差(相对误差)/% 0.4~0.3 0.6~0.4 1.0~0.6 1.2~1.0 1.6~1.2 1~5 0.1~1 0.01~0.1 0.001~0.01 5.0~1.6 20~5 50~20 100~50
4.能正确表示定量分析结果;
5.了解分析数据可靠性检验的方法; 6.掌握有效数字的修约规则和运算规则。
本章导读
基础知识:分析天平、滴定管、容量瓶和移液 管的读数误差。 重要知识点:准确度和精密度,误差和偏差的
相关计算,误差的来源、产生的原因及减免方
法,定量分析结果的表示方法,可疑值的取舍
方法,有效数字的修约和运算规则。
测定次数 1 2 3 4 平均值/% 真值/%
表2-2 不同人员测定同一试样的结果 测定结果/%
甲 50.30 50.30 50.28 50.27 50.29 乙 50.36 50.35 50.34 50.33 50.34 50.36 丙 50.48 50.38 50.27 50.29 50.36
一、准确度和精密度
一、准确度和精密度
② 相对误差(Er)——绝对误差在真值中所占的百分率,%。
Er
E

100%
例题2-1中两份试样称量的相对误差分别为:
- 0.0001 Er1 100 % 0.006 % 1.6381
- 0.0001 Er2 100 % 0.06 % 0.1.638
② 真值(μ)——物质本身具有的客观存在的含量真实数值。一 般,真值是未知的,常用平行测定的平均值( x )表示。
一、准确度和精密度
③ 平均值( x ) 一组n次测定值(x1、x2、…、xn)的算术平均值
x1 x2 x3 检验人员的要求:熟悉误差的规律,能正确评价分
析结果的准确度,找出误差产生的原因,采取相应的措施减
免之,把误差控制在允许的范围内。
一、准确度和精密度
1.准确度与误差
(1)准确度——测定值(x)与真值(μ)相接近的程度 ① 测定值(x)——根据测定对象的性质,选用一定分析方法
测定所得的数据即分析结果。
则必须重做。
一、准确度和精密度
3.准确度与精密度的关系 (1)准确度表示测定结果与真值相符合的程度 (2)精密度表示测定结果的重复性 (3)准确度与精密度的关系 精密度高的结果的准确度不一定高; 精密度是保证准确度的先决条件。
一、准确度和精密度
【示例】甲、乙、丙三人在同一条件下测定同一试样中铁 含量时,所得结果见表2-2和图2-1。
一、准确度和精密度
2.精密度与偏差 (1)精密度——各次平行测定结果相接近的程度,用偏差恒量
(2)偏差(d) ① 绝对偏差
di xi x
di 100 % ② 相对偏差 d r x ③ 平均偏差 d (全称为绝对平均偏差)
| d1 | | d 2 | | d n | | x1 x | | x2 x | | xn x | d n n
④ 准确度用误差衡量。
⑤ 测定值与真值越接近,误差越小,准确度越高。 (2)误差——测定值与真值间的差异 ① 绝对误差(E)——测定值(x)与真值(μ)之差。
E = x -μ
一、准确度和精密度
【例题2-1】在同一分析天平上称取两份试样的质量分别为 1.6380g 和0.1637 g,假定两者的真实质量分别为1.6381g 和 0.1638 g,试计算两份试样称量的绝对误差。 解: E1=1.6380-1.6381=-0.0001g E2=0.1637-0.1638=-0.0001g
一、准确度和精密度
③ 公差的使用 试样有标准值时,采用单面公差(即公差绝对值)。 【示例】标准钢样中的含硫量的标准值为0.032%,某化学检
验人员测得该标样的含硫量为0.035%,在此含量范围内公差
为±0.004%。0.035%-0.032%=0.003%<|±0.004%|,所以符合 公差范围。如测得结果为0.037%,即为超差。
分析化学
高职高专化学教材编写组 编
第二章
定量分析中的误差 和数据处理
“十二五”职业教育国家规划教材 高等职业教育应用化工技术专业教学资源库建设项目规划教材
学习目标:
1.了解准确度、精密度的概念,两者间的关系及
其影响因素;
2.掌握误差和偏差的表示方法及相关计算;
3.掌握误差的来源、产生的原因及其减免方法;
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