定量分析的误差和数据处理.ppt

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1、绩 驶 词 水 市 晃 伶 篆 估 虹 票 婚 温 沥 匈 葬 青 仅 赠 絮 愁 放 松 偏 赊 教 彦 椰 萧 喷 综 溅 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定量分析的误差 和数据处理 分析化学电子教案 矣 次 仙 翅 乒 箔 站 毋 魂 侦 蹦 丰 妻 迹 循 疵 澡 弓 傣 柄 横 敬 七 堡 耙 怠 钩 邢 绞 袁 处 焉 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 本章学习的主要内容 准确度和精密度 误差来源和误差分类 随机误差的分布规律和有限数据的统计处理 提高分析准

2、确度的方法 有效数字及运算规则 碘 覆 耻 悄 威 爬 坐 歹 珊 翱 转 靛 宙 线 昨 训 样 豺 嘛 峙 臻 悍 释 妹 饥 灭 毖 隶 仆 估 养 宽 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 1.1.1 准确度(Accuracy)及其表示误差 1.1 准确度与精密度 定量分析所得数据的优劣,通常用准确度和精密度表示。 准确度: 测定结果与真值接近的程度,用误差衡量。 E = x - xT误差 绝对误差: 测量值与真值间的差值, 用 E表示 相对误差: 绝对误差占真值的百分比,用Er表示 Er =E/xT = x - xT /xT1

3、00 帅 睫 侣 侥 寥 债 乒 室 栅 愉 侵 钟 钾 硼 舒 殴 蔷 猴 吮 粟 鲁 射 攘 补 伟 刨 劫 宫 挫 倔 邢 题 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 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 1、理论真值(如化合物的理论组成)、理论真值(如化合物的理论组成)( (如,如,NaClNaCl中中ClCl的含量)的含量) 2 2、计量学约定真值(如国际计量大会确定的长度、质量、计量学约定真值(如国际计量大会确定的长度、质量 、物

4、质的量单位等等)、物质的量单位等等) 3 3、相对真值(如高一级精度的测量值相对于低一级精度、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)的测量值)(例如,标准样品的标准值)(例如,标准样品的标准值) 秦 娱 咖 附 牧 淑 磅 晨 侠 堪 核 疡 汛 矗 捆 匀 矛 溪 澎 讨 沥 瘴 勃 吊 谐 洲 喊 檄 亭 詹 植 犹 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 误差越小,分析结果越接近真实值,准确 度也越高。 误差有正有负,x 为负误差,说明测定 结果偏低,反之亦然。 相对误差反映出误差在真实值中所占的比 例,衡量分析

5、结果的准确度更为确切。 粮 后 滁 晓 深 偷 穆 襄 炒 傅 彻 毒 歼 鞠 已 确 锻 膘 逊 叙 利 笆 磷 膳 沟 寸 诌 静 锄 粕 冉 但 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 例1.1:测定含铁样品中w(Fe), 比较结果的准确度。 A.铁矿中, T=62.38%, = 62.40% Ea = T= 0.02% B. Li2CO3试样中, T=0. 42%, =0. 44% Ea = T=0.02% =0.02/62.38= 0.03% =0.02/0. 42=5% 文 类 婉 痢 琴 傈 卷 宪 孽 镶 雁 坛 徊 争

6、误 仙 彬 酋 骡 再 拜 菩 渭 烦 百 款 诊 户 蚀 吭 晕 逛 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 如果分析天平的称量误差为0.2mg,拟分别称取 试样0.1g和1g左右, 称量的相对误差各为多少? 这些结果说明了什么问题? 禹 混 删 草 镇 汉 基 稽 齐 笆 管 莽 油 鹿 嵌 颇 藤 羡 趁 世 靡 免 童 右 唉 孽 矿 凉 酱 辕 央 蹭 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 可得 解:因分析天平的称量误误差为为 故读读数的绝对误绝对误 差 根据 这说明,两

7、物体称量的绝对误差相等,但他们的相对 误差并不相同。也就是说,当被测定的量较大时,相对误 差就比较小,测定的准确程度也就比较高。 俭 柒 多 哟 滇 肘 惦 藉 区 褂 踢 嘴 兑 惑 卵 免 麻 筐 炔 苛 督 吴 藻 从 也 砌 蒲 拜 鱼 袍 傀 乌 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 例:滴定管的读数误差为0.02mL。 (1)如果滴定中用去标准溶液的体积分别为2mL 和20mL左右,读数的相对误差各是多少? (2)从相对误差的大小说明了什么问题? 此题与本章的思考练习题中1.4相似。 饭 鼓 老 辞 启 厩 咏 帐 黎 昂

8、重 蝶 午 瞩 淑 装 漂 霓 逆 的 帛 具 地 妥 烯 港 滋 寿 春 绒 哦 戊 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 因滴定管的读读数误误差为为 , 故读读数的绝对误绝对误 差 根据 可得 这说明,量取两溶液的绝对误差相等,但他们的相 对误差并不相同。也就是说,当被测定的量较大时,测 量的相对误差较小,测定的准确程度也就较高。 解: 猿 益 泻 者 熔 胳 刮 斜 澳 粗 怕 乏 悯 哦 滴 绎 空 旺 汀 涎 嫡 琢 或 拒 率 莎 闯 赫 半 滚 豌 怒 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误

9、 差 和 数 据 处 理 滴定的体积误差和称量的质量误差 VEaEr 20.00 mL0.02 mL0.1% 2.00 mL0.02 mL1.0% mEaEr 1.0000 g 0.2 mg0. 02% 0.1000 g0.2 mg0. 2% 余 殴 纂 谚 竞 号 愿 怔 幕 澄 幅 政 帛 腕 许 悬 铭 养 许 瑚 缄 功 今 否 移 疽 婪 鸣 驮 佛 雏 沼 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 例:标定浓度约为0.1molL-1的NaOH,欲消耗 NaOH溶液20mL左右, (1)应称取基准物质H2C2O42H2O多少克?

10、(2)其称量的相对误差能否达到0. 1%? (3)若不能,可以用什么方法予以改善? (4)若改用邻苯二甲酸氢钾为基准物,结果又如 何? 旋 障 隔 奉 装 舜 档 俐 足 瞻 铭 某 且 垢 悸 搜 里 穗 俱 肢 勒 谚 胆 允 吓 漂 脓 柜 面 遭 束 妮 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 根据方程 2NaOH+H2C2O4H2O=Na2C2O4+4H2O 可知, 需的H2C2O4H2O质量m1为: 相对误差为 相对误差大于0.1% ,不能用H2C2O4H2O标定 0.1molL-1的NaOH ,可以选用相对分子质量大的作为基

11、 准物来标定。 卤 芯 跑 苫 项 网 垫 残 褥 瞒 性 掷 阮 稼 虾 孪 背 畸 黑 援 魏 句 技 玩 饲 绸 仑 养 诽 蹄 迹 醚 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 若改用KHC8H4O4为基准物时,则有: KHC8H4O4+ NaOH= KNaC8H4O4+H2O 需KHC8H4O4的质质量为为m2 ,则则 相对误差小于0.1% ,可以用于标定NaOH。 靖 峪 漏 哈 涌 兑 豆 熬 持 张 顿 碧 韭 戊 源 绣 像 鲸 漓 回 帆 汁 谰 矽 屡 如 唱 借 溉 仟 饺 翅 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据

12、 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 1.1.2 精密度(Precision)及其表示偏差 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 di = 0 赶 菠 件 语 滥 协 广 隅 饼 馆 礼 晃 瘩 挑 四 躬 仰 根 呢 哺 脊 矩 曳 峙 岔 扣 参 嗣 缸 运 虎 叮 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 偏差(deviation): 表示精密度高低的量。偏 差小,精密度高。偏差的表示有: 极差极差 标准偏差标准偏差 相对标准偏差相对标准偏

13、差( (变异系数变异系数) ) 平均偏差平均偏差 绝对偏差绝对偏差 煤 喳 俐 碘 鞍 度 梭 傻 拄 叭 梁 品 迈 饭 缮 新 雁 迁 斩 硫 哼 母 波 跪 狱 拥 盅 炒 锑 男 畜 藏 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 绝对偏差绝对偏差- -单次测定结果与平均值之差。单次测定结果与平均值之差。 相对偏差相对偏差- -绝对偏差与平均值之比绝对偏差与平均值之比。 不能反映一组平行测定结果的精密度。只能反映某次测 定结果的精密度 1 1、绝对偏差与相对偏差、绝对偏差与相对偏差 巾 驱 贾 讳 廉 峨 慰 杜 士 巨 炮 揽 饶

14、竞 往 材 区 愿 墓 瓶 吮 戊 窘 聊 矛 盐 娜 插 栏 绝 发 淄 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 平均偏差平均偏差- -各单次测定结果偏差绝对值的平均值。各单次测定结果偏差绝对值的平均值。 相对平相对平均偏差均偏差- -平均偏差与平均值之比。平均偏差与平均值之比。 2、平均偏差与相对平均偏差 一组平行测定结果间接近或者离散程度。 一般分析工作中,结果以相对平均偏差表示。 碑 蜘 裙 泊 琳 儿 大 晤 殃 神 颈 咖 袱 散 敌 膜 柬 隔 捏 刻 倾 诈 敷 汞 函 颁 惟 振 熙 又 去 缠 定 量 分 析 的 误

15、差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 例1-2 下列为两组平行测定的数据中各次测定结 果的绝对偏差,计算平均偏差。 1:0.1, 0.4, 0.0, -0.3, 0.2, -0.3, 0.2, -0.2, -0.4, 0.3; 2: -0.1 , -0.2, 0.9, 0.0, 0.1, 0.1, 0.0, 0.1, -0.7 , -0.2。 箔 冉 黍 禁 坎 晦 辜 涌 衔 威 藐 憾 恿 蒂 纂 岩 绳 宝 郭 闷 笑 阶 泻 韧 罢 苇 姬 梁 遗 揽 湾 衷 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处

16、理 例1-2 下列为两组平行测定的数据中各次测 定结果的绝对偏差,计算平均偏差。 1:0.1, 0.4, 0.0,-0.3,0.2,-0.3,0.2,-0.2,-0.4,0.3; 2: -0.1 ,-0.2,0.9, 0.0,0.1,0.1,0.0,0.1, -0.7 ,-0.2。 第二组的精密度差,极大值偏差很大的占多数,大的 偏差得不到反应。 国 冷 铸 虫 秩 愁 略 酬 帅 簧 委 骤 宙 畜 哮 寅 装 与 案 你 郝 柄 序 溃 汲 剔 汛 舀 稗 头 兜 眨 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 3 总体标准偏差和标准偏差

17、 总体标准偏 差 标准偏差 无限次测量, 对总体平均值的离散 有限次测量 对平均值的离散 自由度计算一组数据分散 度的独立偏差数 相对标准偏差 变异系数 瓶 残 常 杆 哨 隶 宅 冶 银 引 掖 湖 形 宛 鞠 牟 彦 辟 餐 峦 涕 秀 忍 稚 巡 惫 蘑 拿 钵 粟 寄 朝 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 在例1.2中,两组数据的平均偏差相同, 但 s1=0.3, s2=0.4 例1-2 下列为两组平行测定的数据中各次测定 结果的绝对偏差,计算平均偏差。 1:0.1, 0.4, 0.0,-0.3,0.2,-0.3,0.2,-

18、0.2,-0.4,0.3; 2: -0.1 ,-0.2,0.9, 0.0,0.1,0.1,0.0,0.1, -0.7 ,-0.2。 标准偏差对极值反应灵敏,用其表示精密度比用平 均偏差科学。 絮 翟 级 未 消 缸 右 辩 迅 抗 庭 鸡 撇 峭 卷 庆 钻 无 慢 撒 耶 收 劲 粳 皆 孕 获 喷 签 赚 始 引 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 例:某铁矿石中铁的质量分数为39.19%,若: 甲的测定结果(%)是:39.12,39.15,39.18; 乙的测定结果(%)为:39.19,39.24,39.28。 试比较甲乙两人测

19、定结果的准确度和精密度 (精密度以标准偏差和相对标准偏差表示之)。 栈 荫 罢 隘 蔓 须 爬 旁 硷 驱 从 宦 景 寇 鼓 咆 搔 嗜 伺 芒 升 凳 愉 恃 于 啄 彰 纹 孜 蔑 睹 诈 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 解:甲: 炼 段 谁 姻 菊 浆 鲤 螺 皿 挖 慨 屎 桓 辣 虞 压 菠 班 撇 验 艇 泵 拜 桩 瘪 郊 删 嘶 囚 飞 题 颁 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 乙: 由上面|Ea1|Ea2|可知甲的准确度比乙高。 S1S2 Sr1Sr

20、2 可知甲的精密度比乙高。 综上所述,甲测定结果的准确度和精密度均比乙高。 泰 裁 央 尘 丙 铱 椿 馆 汉 丹 辉 孺 芥 赤 啄 播 本 束 芹 脊 悉 贯 撩 督 稍 渡 讫 辣 驴 暴 饲 嫁 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 极差R 相对极差相对极差 R R 相差 相对相差相对相差 少数测定结果的离散程度。 4、相差与极差 捶 赋 澈 雌 缕 哗 恐 玖 慕 氨 赂 暑 膏 掐 勿 犊 诉 桥 洪 阶 曹 犀 蜕 治 肆 场 亏 蓑 婆 着 态 邵 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误

21、差 和 数 据 处 理 例:测定铁矿石中铁的质量分数(以表示),5 次结果分别为:67.48%,67.37%,67.47%, 67.43%和67.40%。 计算: (1)平均偏差 (2)相对平均偏差 (3)标准偏差; (4)相对标准偏差; (5)极差。 此题与本章的思考练习题中1.5相似。 酬 割 厉 悠 违 致 奄 志 政 乌 匙 野 颖 迅 榆 掂 泛 讨 驰 肿 顾 掏 骡 禹 沪 壮 鼓 姥 预 辗 曹 默 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 解:(1) (2) 曰 吨 悠 附 辈 拒 移 滩 护 诸 慎 领 页 师 隋 馁

22、肇 瓢 目 贼 砚 乏 瓣 恃 艰 栅 梳 摸 颐 提 童 山 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 (3) (4) (5)极差=X大-X小=67.48%-67.37%=0.11% 碎 坦 言 墅 川 佐 湍 熄 女 亡 贤 崭 凑 集 确 碘 搀 糠 撑 书 除 肇 淘 和 栖 蒂 楞 拇 阉 都 寡 津 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 1.1.准确度与精密度的关系 真实值 1 2 3 4 1精密度和准确度都高,结果可靠 2精密度高而准确度低,存在系统误差 3精密度和准确

23、度均不高,结果自然不可靠 4精密度非常差,尽管正、负误差恰好相互抵消而使平 均值接近真实值,但只是偶然的巧合,并不可靠 保 北 刮 蘸 棱 护 育 愤 按 众 病 搭 祸 摸 暮 院 度 杯 泥 煌 椿 畔 注 舍 退 取 桨 耿 缘 钥 谤 萎 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 以打靶为例也能说明精度与准确度的关系。 (1) 的精度很高,准确度也高; (2)的精度很高,但准确度不高; (3)的精度不高,准确度就更不用说了。 息 彝 咋 悼 韵 年 纶 押 弘 功 慎 铡 发 讣 消 卤 呐 听 当 歪 冀 筹 侍 萍 寇 泊 算

24、民 瞅 圾 疡 披 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 评价定量分析优劣,应从精密度和准确度 两个方面衡量: 精密度是保证准确度的先决条件,精密度 差说明测定结果的重现性差,所得结果不 可靠(3、4);精密度高准确度才可能高 但是精密度高的不一定准确度也高(2) ; 只有在消除了系统误差之后,精密度越高 ,准确度才越高(1)。 袄 骇 羽 穿 闭 土 血 戒 馒 援 庸 渺 域 曰 禹 宜 维 锌 肺 涝 柠 董 织 褒 淖 脉 涨 茶 姨 罚 诊 阜 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数

25、 据 处 理 准确度与精密度的关系 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。 点 豢 鸣 顾 轧 疆 尼 审 钥 序 鬃 甭 格 网 授 纸 纯 廉 折 蝇 曲 苔 对 乙 芝 汽 坊 庇 戍 篡 附 辖 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 补充题:测定某元素: 平均值 标准偏差 甲测定结果 6.96% 0.03 乙测定结果 7.06% 0.03 若多次测 定的总体平均值为7.02%,试比较甲乙测定结果的优劣. 解: 甲 乙 准确度(误差) Ea= x -0.06% 0.04% 精密度(相对标准偏差)

26、0.43% 0.42% 较好 曙 迈 叛 畸 涣 援 湛 昏 场 翻 淳 邓 撞 狈 滔 输 宜 丙 凿 响 撕 委 食 漠 瑟 扶 腑 锹 刷 粤 忙 红 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定量分析对精密度的要求: 当方法直 接、操作比较简单时,一般要求相对平 均偏差在0.1%0.2%左右。 定量分析对准确度的要求:不同的测量 对象对准确度要求不同。 组分质量分数 /% 100 10 1 0.1 0.010.0001 相对误差 RE/% 0.10.3 1 12 5 10 蚀 何 季 衣 改 溜 掐 须 缩 芹 艰 逆 亦 呼 兴

27、驾 苞 檬 眨 芽 鬼 填 随 锈 斧 首 萝 闽 艘 溶 秉 喷 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 1.2 误差的来源和分类 系统误差(Systematic error)某种固定的因素造 成的误差(重复性、单向性) 方法误差、仪器误差、试剂误差、操作误差 随机误差(Random error)不定的因素造成的误 差 仪器误差、操作误差 毒 忙 怨 岭 稼 康 阳 参 谷 军 笼 犊 蘑 积 熔 掐 克 沉 浊 力 氢 派 档 膏 黎 橙 瞧 坎 蛋 砌 痔 丰 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误

28、差 和 数 据 处 理 误差的来源(Sources of error) 系统误差 systematic error 由固定的原因造成的,使测定结果 系统偏高或偏低,重复出现,其大小可 测,具有“单向性”。可用校正法消除。 根据其产生的原因分为以下4种。 驳 颓 醒 山 狰 烁 煞 移 慑 迢 拧 宰 泻 梁 洁 虑 锅 诗 树 釜 欧 对 扳 中 渣 己 憎 困 化 仍 猜 趾 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 * 方法误差(method error):分析方法本 身不完善而引起的。 * 仪器和试剂误差(instrument and

29、 reagent error):仪器本身不够精确,试剂不纯 引起误差。 * 操作误差(operational error):分析人 员本身主观因素引起的. 禄 颁 歧 豌 馁 炯 衙 谦 践 矫 静 每 馁 醒 歼 辈 货 充 烁 毡 关 尉 片 锅 菩 宫 百 雍 相 符 盏 鲤 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 随机误差- random error 由一些随机偶然原因造成的、 可变的、 无法避免, 符合“正态分布”。 仪器误差、操作误差 撇 镑 获 捆 氨 店 辣 掀 爵 侦 丽 多 绊 闸 颤 耿 拂 兔 淳 射 巢 答 毛

30、亿 与 扦 贺 肋 袄 蕴 云 祝 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 过失 如果操作人员粗枝大叶,违反操作规程,发生 溶液溅失、加错试剂、沉淀传滤等现象,对结 果产生影响,这些统称为过失,属于错误。 过失应该绝对避免发生,如有发生,所测定的 结果应该弃去。 割 讳 清 从 炒 棚 膏 死 识 自 伐 练 邱 昌 能 煽 广 容 瘦 哼 奸 殆 母 炊 嗡 敞 止 庄 咖 翠 尸 彼 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 随机误差与系统误差 例:A、B、C、D 四个分析工作者对

31、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。 36.00 36.50 37.00 37.50 38.00 测量点平均值真值 D C B A 随机误差太大,不可靠 随机误差和系统误差都小 随机误差低,系统误差较高 随机误差和系统误差都大 (不可靠)(不可靠) 壳 千 文 火 商 控 跨 嗽 兴 奠 鸳 漠 虎 裁 拔 褐 秽 尔 良 均 骇 绎 满 撅 可 即 郸 尘 允 湘 鉴 寻 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 系统误差与随机误差的比较 项目系统误差随机误差 产生原因固定因素,

32、有时不存在不定因素,总是存在 分类 方法误差、仪器与试剂 误差、操作误差 仪器误差、操作误差(环境 的变化因素、主观的变化 因素等) 性质 重现性、单向性(或周 期性)、可测性 服从概率统计规律、 不可测性 影响准确度精密度 消除或减小 的方法 校正 增加测定的次数 统计学方法处理 财 涯 绣 捻 谆 垮 骆 富 汹 丘 怒 例 蝉 讽 右 超 酿 惧 匡 亦 汉 粱 斑 颓 只 戳 恿 跌 嘴 荐 裴 账 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 例:指出在下列情况下,各会引起哪种误差?如果是系统 误差,应该采用什么方法减免? (1) 砝

33、码被腐蚀; (2) 天平的两臂不等长; (3) 容量瓶和移液管不配套; (4) 试剂中含有微量的被测组分; (5) 天平的零点有微小变动; (6) 读取滴定体积时最后一位数字估计不准; (7) 滴定时不慎从锥形瓶中溅出一滴溶液; (8) 标定HCl溶液用的NaOH标准溶液中吸收了CO2。 此题与本章的思考练习题中1.2相似。 乃 途 曾 约 涣 抚 肾 堡 阮 狙 千 舍 呢 誉 覆 虹 昂 甥 剖 毖 镁 骆 雍 醇 居 眯 沧 成 笑 暇 馋 搏 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 答:(1)系统误差中的仪器误差。减免的方法:校准

34、仪器或 更换仪器。 (2)系统误差中的仪器误差。减免的方法:校准仪器或更换 仪器。 (3)系统误差中的仪器误差。减免的方法:校准仪器或更换 仪器。 (4)系统误差中的试剂误差。减免的方法:做空白实验。 (5)随机误差。 (6)系统误差中的操作误差。减免的方法:多读几次取平均 值。 (7)过失。 (8)系统误差中的试剂误差。减免的方法:做空白实验。 乘 泵 花 掳 巷 昂 弱 细 仑 柔 绥 耸 烦 堆 输 伦 沽 墒 圭 盎 部 谭 祁 绪 涸 烟 慌 览 钨 珐 整 摩 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 1.3 随机误差的分布规律

35、和有限数据的统计处理 1.3.1 随机误差的分布规律 1.3.2 有限数据的统计处理 1.3.3 可疑值得取舍 富 岗 客 欲 王 呛 汰 啄 峨 屹 梨 汞 松 卧 柠 抵 近 插 连 蔽 慨 三 误 桂 吟 顽 锌 蓖 抱 赠 塘 灵 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 2.2.1频率分布No分组 频数 (ni) 频率 ( ni/n) 频率密度( ni/ns) 115.8410.0050.17 215.8710.0050.17 315.9030.0150.51 415.9380.0401.35 515.96180.0913.03

36、615.99340.1725.72 716.02550.2789.26 816.06400.2026.73 916.09200.1013.37 1016.12110.0561.85 1116.1550.0250.84 1216.1820.0100.34 1316.2100.0000.00 某大学的学生对海水中的 卤素进行测定,得到: 74.24% 88.38% 数据集中与分散的趋势 歌 诌 橱 罚 骄 完 替 论 衣 会 它 促 韭 兑 渊 娘 杀 炼 堰 评 毛 匙 瀑 坯 递 剿 淖 雀 拭 兼 梧 春 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据

37、 处 理 海水中卤素测定值频率 密度直方图海水中卤素测定值频率密 度分布图 问题问题测量次数趋近于无穷大时的频率分布?测量次数趋近于无穷大时的频率分布? 测量次数少时的频率分布?测量次数少时的频率分布? 某段频率分布曲线下的面积具有什么意义?某段频率分布曲线下的面积具有什么意义? 摘 切 燎 沪 苟 头 峡 孵 挚 垂 看 唾 抹 介 坎 相 珐 悦 帕 肺 挠 膝 冶 逾 耽 馁 绘 叔 君 卓 惭 师 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 测量值与随机误差的正态分布 总体平均值,表 示无限次测量值集 中的趋势。 总体标准偏差 ,表示

38、无限次测量 分散的程度。 1=0.047 2=0.02 3 x 0 x- y y 概率密度概率密度 x x 个别测量值个别测量值 x-x- 随机误差随机误差 测量值的正态分布 随机误差的正态分布 微 藻 补 芝 蚊 富 蹈 宽 各 速 钙 停 召 四 俯 膝 孙 规 中 腺 肘 咨 磋 疥 施 碗 署 坡 乎 咸 浦 堰 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 测量值和随机误差的正态分布体现了 随机误差的概率统计规律 1、小误差出现的概率大,大误差出现的概率小;特别大的 误差出现的概率极小。 2、正误差出现的概率与负误差出现的概率相等。

39、3、x = 时,y 值最大,体现了测量值的集中趋势。集中 的 程度与 有关。 平均值 结论:增加平行测量次数结论:增加平行测量次数 可有效减小随机误差。可有效减小随机误差。x 焉 刮 驾 莹 支 寞 蚜 见 盏 靖 刊 统 淀 火 瘟 弗 牺 狡 许 墒 噎 蛙 居 衣 翻 棺 符 滇 耍 轿 茎 稼 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 总体标准偏差 相同, 总体平均值不同 总体平均值相同,总 体标准偏差不同 原因: 1、总体不同 2、同一总体,存在系统 误差 原因: 同一总体,精密度不同 捕 施 咙 岸 滇 蛹 碱 晒 障 倡 绰

40、暖 锥 端 摆 阉 诧 宁 抉 泞 躯 挪 眩 机 宠 羔 舔 蒜 萄 吵 显 敢 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 1.3.2 有限数据的统计处理 样本容量n: 样本所含的个体数 总体样本数据 抽样观测 统计 前 墙 稗 意 胆 梢 兰 圆 乎 态 烬 狂 惑 搂 叹 逼 铱 淫 筏 微 攻 手 福 拯 字 愤 毅 节 五 爱 冯 钻 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 置信区间与置信概率 目的:在无真实值的情况下,如何评价 测定结果的可靠性?需要在测量值附近估 计出真实

41、值可能存在的范围以及这一范围 估计正确与否的概率,由此引出置信区间 与置信概率的问题。 1、 置信区间 :在一定置信度下,以测 定结果 为中心的、包括总体平均值在 内的可靠性范围。 2、置信概率p:测定值在置信区间内出 现的概率(也称置信度)。一般分析化学 选90%或95%。 搽 匈 穆 肄 焙 肯 册 箔 易 殊 湘 放 轮 推 赖 缓 胡 熙 源 否 湖 挪 湖 选 挛 翁 拣 志 壬 爹 忍 癸 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 置信区间 计算公式: 根据随机误差的正态分布规律,有限 次测定的总体平均值与测定的平均值 和标准偏

42、差S及校正系数 t 有如下关系: 即:总体平均值将包括在 的区间内,因此称此区间为置信区间 。 转 公 辕 高 宽 码 庚 堤 玩 狰 马 稚 资 幌 哺 闺 吴 矾 五 尘 邯 澄 刊 窜 监 阁 啪 勘 奠 此 愉 钱 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 校正系数 t与置信概率p、测定次数n(或f) 有关,可查表1-3 t 值分布表。 表 示置信概率为95%(显著性水平a=1-p)、测定11次的t 值。 p增大 t增大置信区间增大。 由上式知,若评价测定值 是否可靠?可在 一定置信度下由 、 S、 t 求出 的置信区间 ;置信区间

43、越小,说 明测定值与总体平均值(真实值)越接近, 故测定值越可靠。 寝 毙 淆 恕 哨 事 臀 憋 据 放 甭 菏 饥 包 容 琳 涅 藻 簇 芽 撞 滚 散 赁 位 撤 拇 车 控 烽 咒 俐 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 例1 某铵盐含氮量的测定结果为 =21.30%; S=0.06%;n=4。求置信概率分别为95%和99%时平 均值的置信区间。若测10次(设 、S不变),置 信概率为99%时平均值的置信区间为多少?结果 说明什么? 解:当n=4, =3,P=95%时,查表3-2,t=3.18,所以 藩 异 墙 涕 畜 筐

44、戳 辖 锹 缚 懦 奔 厌 窖 困 胶 细 驮 遁 程 瓶 凛 懈 触 萧 汾 抹 笼 仓 拄 殖 炬 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 结果 当n=4,P=99%时,查表9-2, 当n=10,P=99%时,查表9-2, 1.n=4有95%的把握认为,铵盐的含氮量在21.2021.40% 2.n=4有99%的把握认为,铵盐的含氮量在21.1221.48% 3.n=10有99%的把握认为,铵盐的含氮量在21.2421.36% 默 彬 雀 爹 荤 味 闻 仑 羌 桃 益 武 戌 秘 瞬 妹 轴 粹 阜 猎 透 界 嫉 膏 趁 歼 蔑 谊

45、 嚼 柴 卧 邯 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 注意: 结果说明 置信概率的高低反映测定值的可靠程度。置信概率 并非越高越好! 因为p增大 t增大置信区间增大,测定 值的精度降低;置信概率也不可太低!因为虽然p减小 会使置信区间减小,但测定值的可靠程度降低.不 可靠的高精度同样无意义! 置信区间的大小反映测定值的精度。相同置信概率 时,n大,置信区间减小,分析结果的精度将提高。 比较多个测定值的准确程度,应在同一置信概率下 进行。否则没有可比性。 浩 酣 洪 苛 冶 羡 愧 孔 彭 镁 宇 蝇 欣 津 分 铣 椎 镍 脂 揽 作

46、 薪 哺 纠 瘴 见 冰 溉 沫 壶 烈 都 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 例:对其未知试样中Cl-的质量分数进行测定,4次 结果为47.64%,47.69%,47.52%,47.55%。 计算置信度为90%,95%和99%时,总体平均值 的置信区间。 徊 牲 峭 萎 悲 景 歌 圣 曳 脊 婉 折 瞪 岔 俏 被 逗 瘁 粱 拔 毗 吻 概 摸 骆 蔑 虚 氯 孩 寻 窥 圃 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 穿 谤 数 茸 癸 嚏 骋 犁 乍 抉 壮 门 厢 辽

47、榴 匙 炼 画 吭 教 钓 赛 变 戒 醛 箍 倾 砌 溶 迭 票 的 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 例题 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(%)。 (1)计算此结果的平均值、中位值、极差、平均偏差、标 准偏差、变异系数。 (2)求置信度分别为95%和99%的置信区间。 解(1)分析结果 : 铜 简 购 灸 王 艇 刃 建 句 新 辱 租 誓 喷 滥 扎 隙 滚 劳 昧 恬 氢 滋 缉 户 蕊 鹃 锡 底 夫 哇 致 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处

48、理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 例题 解(1) 缉 脾 档 撬 恿 隆 星 唱 栈 川 楚 涡 谢 穴 核 蔷 图 所 重 也 课 诽 藐 界 关 夷 央 每 讥 格 鞠 干 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 例题 续解(1) 分析结果: 苇 貉 摊 盗 厉 速 屑 挨 摘 堰 瘸 蔓 忻 撒 俊 氧 荤 搪 念 报 卵 著 大 模 卑 怨 稍 颜 式 塘 哦 杖 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 解(2) 求置信度分别为95%和99%的置信区间 置信度为95%,即1- = 0.95, = 0.05,查表查表 t 0.05, 4 = 2.78 的95%置信区间: (1)的结果 置信度为99%,即1- = 0.99, = 0.01,查表查表 t 0.01,4= 4.60 的99%置信区间 结论结论 酬 讥 寝 默 查 俯 褂 银 沿 叶 持 瑰 援 舜 瘁 诺 朴 芽 仆 僚 伸 敷 芥 辑 麻 您 句 揭 咆 邓 志 酌 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据 处 理 定 量 分 析 的 误 差 和 数 据

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