主题:【资料】分析化学互动学习交流平台第三章——分析化学中的误差及数据处理!

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3.1  分析化学中的误差
3.2  有效数字及其运算规则
3.3  有限数据的统计处理
3.4  回归分析法


3.1  分析化学中的误差
1 准确度和精密度
准确度: 测定结果与真值接近的程度,用误差衡量。

绝对误差: 测量值与真值间的差值, 用 E表示
E = x - xT

相对误差: 绝对误差占真值的百分比,用Er表示
Er =E/xT = (x - xT) /xT×100%

真值:客观存在,但绝对真值不可测
理论真值
约定真值
相对真值

精密度: 平行测定结果相互靠近的程度,用偏差衡量。
偏差: 测量值与平均值的差值,用 d表示
d = x - x(本为上画线,没找到怎么做,改为下画线了)
∑di = 0




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平均偏差: 各单个偏差绝对值的平均值



相对平均偏差:平均偏差与测量平均值的比值




标准偏差:s



相对标准偏差:RSD


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准确度与精密度的关系




准确度与精密度的关系

1.精密度好是准确度好的前提;
2.精密度好不一定准确度高


系统误差!

准确度及精密度都高-结果可靠



2 系统误差与随即误差
系统误差:又称可测误差
特点:具单向性、重现性、可校正特点
大至包括:
方法误差: 溶解损失、终点误差-用其他方法校正
仪器误差: 刻度不准、砝码磨损-校准(绝对、相对)
操作误差: 颜色观察
试剂误差: 不纯-空白实验
主观误差: 个人误差

随即误差: 又称偶然误差

特点:不可校正,无法避免,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


过失
    由粗心大意引起,可以避免的

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3 误差的传递

系统误差

    a. 加减法
          R=mA+nB-pC        ER=mEA+nEB-pEC
    b. 乘除法
          R=mA×nB/pC      ER/R=EA/A+EB/B-EC/C
    c. 指数运算
          R=mAn                          ER/R=nEA/A
    d. 对数运算
          R=mlgA                  ER=0.434mEA/A

随机误差

    a. 加减法
        R=mA+nB-pC          sR2=m2sA2+n2sB2+p2sC2
    b. 乘除法
        R=mA×nB/pC     sR2/R2=sA2/A2+sB2/B2+sC2/C2
    c. 指数运算
        R=mAn                             sR/R=nsA/A
    d. 对数运算
        R=mlgA                 sR=0.434msA/A

极值误差
                  最大可能误差

  R=A+B-C          ER=|EA|+|EB|+|EC|
  R=AB/C          ER/R=|EA/A|+|EB/B|+|EC/C|



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3.2 有效数字及运算规则

1  有效数字: 分析工作中实际能测得的数字,包括全部可靠数字及一位不确定数字在内

a 数字前0不计,数字后计入 : 0.03400
b 数字后的0含义不清楚时, 最好用指数形式表示 : 1000 (1.0×103, 1.00×103, 1.000 ×103)
c 自然数和常数可看成具有无限多位数(如倍数、分数关系)
d 数据的第一位数大于等于8的,可多计一位有效数字,如 9.45×104, 95.2%, 8.65
e 对数与指数的有效数字位数按尾数计,如 pH=10.28, 则[H+]=5.2×10-11
f 误差只需保留1~2位

m    ◇分析天平(称至0.1mg):12.8228g(6) ,                                0.2348g(4) ,    0.0600g(3)
      ◇千分之一天平(称至0.001g): 0.235g(3)
      ◇1%天平(称至0.01g): 4.03g(3), 0.23g(2)
      ◇台秤(称至0.1g): 4.0g(2), 0.2g(1)
V    ☆滴定管(量至0.01mL):26.32mL(4), 3.97mL(3)
      ☆容量瓶:100.0mL(4),250.0mL (4)
      ☆移液管:25.00mL(4);
      ☆量筒(量至1mL或0.1mL):25mL(2), 4.0mL(2)
安平
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2 有效数字运算中的修约规则

四舍六入五成双

尾数≤4时舍; 尾数≥6时入
尾数=5时,  若后面数为0, 舍5成双;若5后面还有不是0的任何数皆入

例 下列值修约为四位有效数字
          0.324 74    0.3247
          0.324 75    0.3248
          0.324 76    0.3248
          0.324 85    0.3248
          0.324 851  0.3249


注意:
禁止分次修约

0.5749  0.57
0.5749不可约0.575——0.58
运算时可多保留一位有效数字进行 
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3 运算规则

加减法: 结果的绝对误差应不小于各项中绝对误差最大的数。 (与小数点后位数最少的数一致)
     
                      0.112+12.1+0.3214=12.5

乘除法: 结果的相对误差应与各因数中相对误差最大的数相适应    (与有效数字位数最少的一致)
                    0.0121×25.66×1.0578=0.328432   






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3.3 有限数据的统计处理

总体
样本
样本容量 n, 自由度 f=n-1
样本平均值
总体平均值 m
真值 xT
标准偏差  s


1 标准偏差

1.总体标准偏差σ


无限次测量;单次偏差均方根
2.样本标准偏差 s


样本均值
n→∞时,  →μ , s→σ
3.相对标准偏差(变异系数RSD)




4.衡量数据分散度:
  标准偏差比平均偏差合理
5.标准偏差与平均偏差的关系
    d=0.7979σ
6.平均值的标准偏差
σū= σ/ n1/2,s ū= s / n1/2
s ū与n1/2成反比
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1 随机误差的正态分布

系统误差:可校正消除
随机误差:不可测量,无法避免,可用统计方法研究


测量值的频数分布
  频数,相对频数,骑墙现象
      分组细化      测量值的正态分布



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随机误差的正态分布




离散特性:各数据是分散的,波动的

s: 总体标准偏差



集中趋势:有向某个值集中的趋势

m: 总体平均值








d: 总体平均偏差






d = 0.797 s

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