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2.1.误差与数据处理.ppt
系统误差与随机误差 系统误差 (Systematic error)—某种固定的因素造成的误差。 随机误差 (Random error)—不定的因素造成的误差 过失误差 (Gross error, mistake) 系统误差与随机误差的比较 真值T (True value) 某一物理量本身具有的客观存在的真实值。真值是未知的、客观存在的量。在特定情况下认为是已知的: 1、理论真值(如化合物的理论组成) 2、计量学约定真值(如国际计量大会确定的长度、质量、物质的量单位等等) 3、相对真值(如高一级精度的测量值相对于低一级精度的测量值),例如,标准样品的标准值。 2.绝对偏差 3.平均偏差 4.相对平均偏差 例如,我们对某一批煤中硫的含量进行分析,首先是按照有关部门的规定进行取样、粉碎、缩分,最后制备成一定数量的分析试样,这就是供分析用的总体。 如果我们从中称取10份煤样进行平行测定,得到10个测定值,则这一组测定结果就是该试样总体的一个随机样本,样本容量为10。 平均值的标准偏差 5.样本平均值的标准偏差: 三、准确度与精密度的关系: 例:A、B、C、D 四个分析工作者对同一铁标样(WFe=37.40%)中的铁含量进行测量,得结果如图示,比较其准确度与精密度。 结论: 1、精密度是保证准确度的前提。 2、精密度高,不一定准确度就高。 * * 化学分析中的一些基础知识 主讲:谢跃生副教授 1.误差与分析的数据处理 2.基本分析方法简介 物理分析(仪器分析) 化学分析* 定性分析 分析科学 分析科学 定量分析* 分析误差及其表达方法 定量分析(Quantitative Analysis)的任务是准确测定试样组分的含量,因此必须使分析结果具有一定的准确度。不准确的分析结果可以导致生产上的损失、资源的浪费、科学上的错误结论。 哈伯,1918诺贝尔奖,海水中金含量:5mg/t?----0.001mg/t 误差及其产生的原因 分析结果与真实值之间的差值称为误差。 一、系统误差 系统误差也叫可测误差,它是由于分析过程中某些确定的、经常的因素造成的,对分析结果的影响比较固定。 系统误差的特点是具有“重现性”、“单向性”和“可测性”。 系统误差产生的主要原因是: (一)方法误差 (二)仪器误差 (三)试剂误差 (四)操作误差 二、随机误差 随机误差是由于某些随机因素所引起的。(温度、湿度和气压的微小波动,仪器性能的微小变化等) 随机误差特点是大小和正负难以预测,且不可被校正。 随机误差的一般规律: (一)大小相等的正、负误差出现的几率相等; (二)小误差出现的机会多,大误差出现的机会少。 增加测定的次数 校正 消除或减小的方法 精密度 准确度 影响 服从概率统计规律、不可测性 重现性、单向性(或周期性)、可测性 性质 方法误差、仪器与试剂误差、主观误差 分类 不定的因素 固定的因素 产生原因 随机误差 系统误差 项目 测定值的准确度与精密度 一、准确度与误差 测定值x与真实值T相接近的程度成为准确度,用误差的大小来衡量。 绝对误差=测定值-真实值 相对误差% =(绝对误差/真实值) ×100% 二、精密度与偏差 一组平行测定结果相互接近的程度称为精密度,反映了测定结果的重现性。 精密度用“偏差”来表示。偏差越小说明分析结果的精密度越高。 偏差的表示方法: (一)算术运算法 1.平均值 5.极差 d极差 = x最大 - x最小 6.中位数 xM (二)数理统计法 基本概念: 总体:在一定条件下无限多次测定数据的全 体称为总体; 样本:自总体中随机抽出的一部分样品称为 样本; 样本大小(或容量):样本中所含测量值的 数目称为样本大小(或容量)。 2.样本标准偏差: 1.总体标准偏差: 3.相对标准偏差(变异系数): 设有一样品,m 个分析工作者对其进行分析,每人测 n 次,计算出各自的平均值,这些平均值的分布也是符合正态分布的。 试样总体 样本1 样本2 …… 样本m 4.平均值的标准偏差: 36.00
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