分析化学中的误差与数据处理省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、/10/101第1页/10/1021 1 分析化学中误差分析化学中误差2 2 有效数字及运算规则有效数字及运算规则3 3 有限数据统计处理有限数据统计处理4 4 回归分析法回归分析法分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第2页/10/103 误差产生误差产生 准确度和误差准确度和误差 精密度与偏差精密度与偏差 准确度和精密度关系准确度和精密度关系 提升分析结果准确度路径提升分析结果准确度路径1 1 分析化学中误差分析化学中误差分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第3页/10/104一、误差产生及分类一、误差产
2、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,降低测量误差测定过程中误差是客观存在,降低测量误差是分析工作重点之一。是分析工作重点之一。分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第4页/10/105 由一些比较固定原因引发误差。由一些比较固定原因引发误差。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:误差大小、方向、正负一定误差大小、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:能够测定与校正能够测定与校正 系统
3、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分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第5页/10/106由一些不确定偶然原因所引发。由一些不确定偶然原因所引发。大小和方向都不固定,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屡次测定,则偶然误差但在同一条件下进行屡次测定,则偶然误差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)正负误差出现几率相等;)正负误差出现几率相等;(2 2)小误差出现几率大,大)小误差出现几率大,大 误差出现几率小。误差出现几率小。过失误差过失误差分分析析化化学学学学习习指指导导
4、分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第6页/10/107以下误差哪些是系统误差以下误差哪些是系统误差,哪些是哪些是偶然误差偶然误差?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、滴定管读数时最终一位预计不准、滴定管读数时最终一位预计不准;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分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第7页/10/108二、准确度和误差二、准确度和误
5、差准确度:准确度:测定值与真实值靠近程度。测定值与真实值靠近程度。理论真值理论真值 计量学约定真值计量学约定真值 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从使测定相对误差小于从使测定相对误差小于0.1%0.1%,用分析,用分析天平称量样品最少应称取多少克以上天平称量样品最少应称取多少克以上?滴定时所消耗标准溶液体积最少要?滴定时所消耗标准溶液体积最少要大于多少毫升?大于多少毫升?想想一一想想分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第8页/10/109称量误差称量误差滴定体积误差滴定体积误差mEEr0.g 0.0002g
6、0.1%0.0200g 0.0002g 1%VEEr20.00mL 0.02mL 0.1%2.00mL 0.02mL 1%滴定剂体积应为滴定剂体积应为202030mL30mL称样质量应大于称样质量应大于0.2g0.2g分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第9页/10/1010在实际分析中,待测组分含量越高,相对误差在实际分析中,待测组分含量越高,相对误差要求越小;待测组分含量越低,相对误差要求要求越小;待测组分含量越低,相对误差要求较大。较大。组分含量不一样所允许相对误差组分含量不一样所允许相对误差 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
7、量(含量(%)10.10.010.01允许允许Er(%)0.10.325510分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第10页/10/1011三、精密度与偏差三、精密度与偏差精密度精密度平行测定结果相互靠近程度平行测定结果相互靠近程度算术平均值算术平均值n 次测量值算术平均值虽不是真值,但比单次测量结次测量值算术平均值虽不是真值,但比单次测量结果更靠近真值,它表示一组测定数据集中趋势。果更靠近真值,它表示一组测定数据集中趋势。偏差偏差分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理d=xi x第11页/10/1012平均偏
8、差平均偏差相对平均偏差相对平均偏差分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第12页/10/1013例例:一组重复测定值为一组重复测定值为15.67,15.69,15.67,15.69,16.03,1.8916.03,1.89。求这组测量值平均偏差、相。求这组测量值平均偏差、相对平均偏差。对平均偏差。解:解:=(0.15+0.13+0.21+0.07)/4=0.14=(15.67+15.69+16.03+15.89)/4=15.82分分析析化化学学学学习习指指导导第第3 3章章 分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第13页/10/1014标准偏
9、差标准偏差 相对标准偏差相对标准偏差RSDRSD(变异系数变异系数CV)CV)分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第14页/10/1015思索题:思索题:有甲、乙两位有甲、乙两位试验员试验员用同一方法测定某一样用同一方法测定某一样品中铁百分含量,平行测定结果以下:品中铁百分含量,平行测定结果以下:甲:甲:20.1120.11,19.2719.27*,20.2420.24,20.5120.51*,19.8619.86,20.0020.00,20.3020.30,19.7919.79。乙:乙:20.1820.18,20.2620.26,19.7519.7
10、5,19.6319.63,20.3220.32,19.7219.72,20.3020.30,19.7319.73。问哪位同学测定结果精密度高?。问哪位同学测定结果精密度高?解:解:甲甲 乙乙S=0.38S=0.30故乙精密度高于甲精密度。故乙精密度高于甲精密度。分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第15页/10/1016四、准确度和精密度关系四、准确度和精密度关系标准铁标准铁试样中试样中铁含量铁含量结果结果分分析析化化学学学学习习指指导导第第3 3章章 分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第16页/10/10171.1.精密度是确保准确度
11、先决条件精密度是确保准确度先决条件;2.2.精密度好精密度好,不一定准确度高不一定准确度高.3.3.只有消除系统误差和减小随机误差,才只有消除系统误差和减小随机误差,才 能确保测定结果准确性和可靠性。能确保测定结果准确性和可靠性。准确度和精密度关系准确度和精密度关系分分析析化化学学学学习习指指导导第第3 3章章 分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第17页/10/1018五、五、提升分析结果准确度方法提升分析结果准确度方法 系统误差消除系统误差消除 选择适当分析方法选择适当分析方法 降低测量误差降低测量误差进行仪器校正进行仪器校正消除仪器误差消除仪器误差进行进行空白试验空白试验消除
12、试剂误差消除试剂误差进行进行对照试验对照试验消除方法误差消除方法误差分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第18页/10/1019对照对照试验试验方法方法标准样品标准样品对照试验法对照试验法标准方法标准方法对照试验法对照试验法标准加入法标准加入法(加入回收法)(加入回收法)组成相近组成相近标准试样标准试样或或纯物质纯物质按一样方按一样方法进行分析对照。法进行分析对照。用用国家标准方法国家标准方法或或公认可靠分析方法公认可靠分析方法对同一试样进行对对同一试样进行对照照在样品中加入在样品中加入已知已知标准量标准量待测组分后待测组分后进行测定进行测定分分析析
13、化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第19页/10/1020 偶然误差消除偶然误差消除增加增加平行试验平行试验次数,降低偶然误差次数,降低偶然误差分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第20页/10/1021 判断题:判断题:1 1准确度、精密度、系统误差、偶然误差之间关系是准确度、精密度、系统误差、偶然误差之间关系是A A、准确度高,精密度一定高;、准确度高,精密度一定高;B B、精密度高,不一定确保准确度高;、精密度高,不一定确保准确度高;C C、系统误差小,准确度普通较高;、系统误差小,准确度普通较高;D D、
14、偶然误差小,准确度一定高;、偶然误差小,准确度一定高;E E、准确度高,系统误差、偶然误差一定小。、准确度高,系统误差、偶然误差一定小。2 2定量分析工作要求测定结果误差定量分析工作要求测定结果误差A A、没有要求、没有要求 B B、等于零、等于零C C、在充许误差范围内、在充许误差范围内 D D、略大于充许误差、略大于充许误差分分析析化化学学学学习习指指导导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第21页/10/10223 3以下哪些是系统误差特点?以下哪些是系统误差特点?A A误差是能够测定;误差是能够测定;B B它对分析结果影响比较恒定它对分析结果影响比较恒定 C C在同一条件下
15、重复测定,正负误差出现机会相等在同一条件下重复测定,正负误差出现机会相等D D经过屡次测定能够降低系统误差。经过屡次测定能够降低系统误差。一个样品进行五次测定,结果很靠近,这说明一个样品进行五次测定,结果很靠近,这说明A A偶然误差小偶然误差小 B B系统误差小系统误差小C C试剂纯度高试剂纯度高 D D方法误差小方法误差小5测定杂质含量时,假如在要求仪器精度或试验方法测定杂质含量时,假如在要求仪器精度或试验方法下没有检测出数据,可按以下何种方式报出结果下没有检测出数据,可按以下何种方式报出结果 A A0 0 B B无无 C C小于指标小于指标 D D未检出未检出分分析析化化学学学学习习指指导
16、导分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第22页/10/10233.2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数字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3 3章章 分析化学中误差及数据处理分析
17、化学中误差及数据处理第23页/10/10241.数字后数字后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、常数可看成含有没有限多位数;自然数、常数可看成含有没有限多位数;3.数据第一位数大于等于数据第一位数大于等于8,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%,8.64.对数与指数有效数字位数按尾数计,对数与指数有效数字位数按尾数计,如如10-2.34(2位位);pH=11.02,则则H+=9.510-125.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,结果普通为两位有效数字;结果普通为两位有效数字;7.
18、常量分析结果普通取常量分析结果普通取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3 3章章 分析化学中误差及数据处理分析化学中误差及数据处理第24页/10/1025二有效数字运算规则二有效数字运算规则先修约、再计算先修约、再计算有效数字修约采取有效数字修约采取“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:结果绝对误差应大于各项中绝对误差最结果绝对误差应大于各项中绝对误差最大数大数.(.(与小数点后位数最少数一致与小数点后位数最少数一致);50.11.46+0.58
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