Инструментальная погрешность (абсолютная и относительная). Точность представления результатов, значащие цифры. Воспроизводимость и правильность результатов анализа

В настоящее время существуют 2 подхода к описанию достоверности результатов измерения: 1-ый – использование понятия погрешности, 2-ой применение понятия «неопределенность измерения».

Погрешность результата – разность между данными результатом и истинным значением (абсолютная погрешность) или отношение этой разности к истинному значению определяемой величины (относительная погрешность).

Абсолютная погрешность измеряется в тех же единицах, что и измеряемое в-во:

Истинное значение – идеальная величина, которой можно достичь, если устранены все погрешности измерений и выбрана вся генеральная совокупность.

Неопределенность измерения – параметр, связанный с результатом измерения и характеризующий разброс значений, которые с достаточным основанием могут быть приписаны измеряемой величине.

Точность измерений – воспроизводимость результатов, полученных в разных сериях опыта одним и тем же методом. Высокая точность свидетельствует о малых погрешностях всех видов.

Воспроизводимость измерений – близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях. Мерой воспроизводимости может служить стандартное отклонение и доверительный интервал. Хорошая воспроизводимость не всегда гарантирует правильность, т.к. результаты могут содержать систематические погрешности.

Правильность измерений – близость результатов к истинному значению, т.е. близость к нулю систематических погрешностей.

Сходимость измерений – близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях.

 

5. Виды погрешностей в количественном анализе: систематические погрешности, способы их выявления и уменьшения; случайные погрешности и грубые промахи. Статобработка результатов – стандартное отклонение, доверительный интервал.

Погрешности – идеализированное понятие, их нельзя знать точно, в каждом опыте погрешности соответствуют одному единственному значению, в то время как неопределенность выражается в виде интервала.

Виды погрешностей:

1. Систематические – погрешности, одинаковые по знаку, изменяющие результат либо в сторону увеличения, либо уменьшения. (например: методические (погрешность метода), индивидуальные (погрешность того, как выполняется анализ), оперативные (погрешность выполнения операции), погрешности, зависящие от самих приборов и реактивов). Все виды ошибок легко найти и устранить.

2. Случайные – неопределенные по знаку и величине. В их появлении нет закономерностей. Они не могут быть учтены, но могут быть уменьшены при увеличении числа параллельных определений.

3. Промахи – грубые погрешности, сильно искажающие результаты. Из-за них результат данного определения становится неверным, поэтому он выбрасывается при выборе среднего арифметического.

Для обнаружения промахов при небольшом количестве определений может быть использован критерий Q:

,

где х₁ – подозрительно значение; х₂ – соседнее с ним значение; R – размах варьирования, равный разности между максимальным и минимальным значением в рассматриваемом ряду.

 

Ход статистической обработки:

1. Рассчитывают дисперсию (s²):

2. Рассчитывают стандартное отклонение (s):

3. Находят доверительный интервал (±e):

(здесь t_0,05 – коэффициент Стьюдента для доверительной вероятности 95%)

4. Таким образом, объем пошедший на титрование равен V_ср.±e

 

 

6. Способы выражения концентрации растворов (ω, С, Сн, Т, Т_А/В)

 

Способы выражения конц. р-ров:

1. Массовая (процентная) доля – ω, ω%

2. Молярная концентрация – С

Закон разбавления: n_{в-ва 1} = n_{в-ва 2} → С₁V₁ = C₂V₂

3. Нормальная концентрация – Сн – число моль эквивалентов растворенного в-ва 1 г р-ра.

, , ,

Моль эквивалентов – часть моля, реагирующая с одним молем протонов водорода (кисл-осн р-ция) или с одним молем электронов (ОВР)

Фактор эквивалентности – число, показывающее сколько молей находится в одном эквиваленте в-ва.

Нормальная конц. всегда больше либо равна молярной массе.

, , ,

4. Титр – масса растворенного в-ва, которое содержится в 1мл р-ра. Р-р с известной концентрацией называется титрованным р-ром или стандартным. Титрованными р-рами (точной конц) пользуются на лаб практике для определения норм конц других р-ров.

,

5. Титр по определяемому в-ву

 

- титр в-ва А по в-ву В