化學(xué)基本概念和定律-誤差來源與消除方法（應(yīng)用化學(xué)課件）

偶然誤差偶然誤差（隨機誤差）它是由一些偶然和難以控制的原因?qū)е碌?。如環(huán)境溫度、濕度和氣壓的微小波動，儀器的微小變化，分析人員對試樣處理時的微小差別等。這些不可避免的偶然原因，使分析結(jié)果在一定的范圍波動，引起偶然誤差。偶然誤差的特點：1、在同一條件下多次測定所出現(xiàn)的偶然誤差，其大小、正負都是不確定的，非單向性的，所以偶然誤差又稱不可測誤差。2、偶然誤差在分析測定過程客觀存在，不可避免，不能用校正的方法來消除或減小偶然誤差。從表面看，偶然誤差的出現(xiàn)似乎很不規(guī)律。但實驗發(fā)現(xiàn)，在同一條件下進行足夠多的測定，偶然誤差的出現(xiàn)服從統(tǒng)計規(guī)律，即正態(tài)分布規(guī)律：偶然誤差的正態(tài)分布曲線（1）大小相近的正誤差和負誤差出現(xiàn)的概率相等，即絕對值相近而符號相反的誤差以同等機會出現(xiàn)；（2）絕對值小的誤差出現(xiàn)概率大，而絕對值大的誤差出現(xiàn)概率小，絕對值很大的誤差出現(xiàn)概率非常小。多次測定，取平均值，可以消除偶然誤差。在消除系統(tǒng)誤差的情況下，平行測定的次數(shù)越多，測得值的算術(shù)平均值越接近真實值。顯然，無限多次測定的平均值m，在校正系統(tǒng)誤差的情況下，即為真實值。分析化學(xué)中，對同一試樣，要求平行測定3～4次，以獲得較準確的分析結(jié)果。小結(jié)：1.偶然誤差產(chǎn)生的原因2.偶然誤差的特點3.偶然誤差的消除方法提高分析結(jié)果準確度的方法提高分析結(jié)果準確度的方法1.選擇合適的分析方法各種分析方法的準確度是不相同的?；瘜W(xué)分析法對高含量組分的測定，能獲得準確和較滿意的結(jié)果，相對誤差一般在千分之幾，而對于低含量組分的測定，化學(xué)分析就達不到這個要求。儀器分析法，雖然誤差較大，但由于靈敏度高，可以測出低含量的組分。在選擇分析方法時，主要根據(jù)組分含量和對準確度的要求，在可能的條件下選擇最佳分析方法。2.增加平行測定次數(shù)增加平行測定次數(shù)可以減少偶然誤差。在一般的分析測定中，測定次數(shù)為3—5次，不出意外，一般可以獲得比較準確的分析結(jié)果。3.減少測量誤差盡管分析天平和滴定管校正過，但在使用中仍然會引入一定的誤差。例如用分析天平稱取一份試樣，就會引入±0.0002g的絕對誤差，使用滴定管完成一次滴定，會引入±0.02ml的絕對誤差。為了使得測量的相對誤差小于0.1%，那么：試樣的最低稱樣量應(yīng)為：滴定劑的最少消耗體積為：思考：分析天平稱取一份試樣，就會引入±0.0002g的絕對誤差，使用滴定管完成一次滴定，會引入±0.02ml的絕對誤差。分析天平的稱量誤差：

±0.0001g，減量法稱量，需要兩次讀數(shù)，因此絕對誤差為±0.0002g。滴定管的讀數(shù)誤差：

±0.01ml，完成一次滴定，需要兩次讀數(shù)，因此絕對誤差為±0.02ml。4.消除測定中的系統(tǒng)誤差（1）空白實驗由試劑、蒸餾水、實驗器皿和環(huán)境帶入雜質(zhì)所引起的系統(tǒng)誤差，可通過空白試驗予以消除或減小。即在不加試樣的情況下，按照所選用的分析方法，用相同的試劑和儀器，與測定試樣同條件進行測定的試驗稱空白試驗。空白試驗得到的結(jié)果稱為空白值。從試樣的測定結(jié)果中扣除空白值，得到消除或減小系統(tǒng)誤差的分析結(jié)果。若空白值過大，可采取提純試劑或改用適當器皿等措施來降低。

（2）校準儀器由儀器不準確引入的系統(tǒng)誤差，可通過校準儀器來消除或減小。日常內(nèi)部控制分析準確度要求不高，因儀器出廠時已進行校正，只要儀器保管妥善，一般不必進行校準。對外出具分析報告，準確度要求較高，所用儀器如滴定管、移液管、容量瓶、分析天平等，必須進行定期校準。如分析天平，必須每年校準一次。（3）對照試驗對照試驗是檢驗系統(tǒng)誤差的有效方法。常用的對照試驗有3種：①用組成與待測試樣相近，已知準確含量的標準樣品，按所選方法測定，將對照試驗的測定結(jié)果與標樣的已知含量相比，其比值稱為校正系數(shù)。則試樣中被測組分含量的計算為：被測組分含量=測得含量×校正系數(shù)②用標準方法與所選用的方法測定同一試樣，若測定結(jié)果符合公差要求，說明所選方法可靠。③用加標回收率的方法檢驗，即取兩等份試樣，在一份中加入一定量待測組分的純物質(zhì)，用相同的方法進行測定，計算測定結(jié)果和加入純物質(zhì)的回收率，以檢驗分析方法的可靠性。小結(jié)：提高分析結(jié)果準確度的方法1.選擇合適的分析方法2.增加平行測定次數(shù)3.減少測量誤差4.消除測定中的系統(tǒng)誤差（1）空白實驗（2）校準儀器（3）對照試驗系統(tǒng)誤差

誤差的來源和消除誤差根據(jù)其性質(zhì)可分為兩大類，即系統(tǒng)誤差和偶然誤差系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差是在一定試驗條件下，由某種固定的原因造成。系統(tǒng)誤差在重復(fù)測定過程中會重復(fù)出現(xiàn)，其具有單向性，絕對值和正負號恒定不變，即正負、大小都有一定的規(guī)律，使測定結(jié)果經(jīng)常偏高或偏低。若能找出原因，并設(shè)法加以校正，系統(tǒng)誤差就可以消除，也稱為可測誤差。系統(tǒng)誤差可以分為：1、方法誤差由于分析方法本身不完善而引起的誤差，無論分析者操作如何熟練和小心，誤差在所難免。例如：滴定反應(yīng)不能定量的完成或有副反應(yīng)；干擾成分的存在；滴定分析中指示劑確定的滴定終點與化學(xué)計量點不完全符合；重量分析中沉淀的溶解損失、共沉淀和后沉淀的現(xiàn)象、灼燒沉淀時部分揮發(fā)或稱量形式具有吸濕性等，都將系統(tǒng)地使測定結(jié)果偏高或偏低。2.儀器誤差由于分析儀器本身不夠精密或有缺陷所造成的誤差。例如：天平兩臂不等長；砝碼質(zhì)量不標準；滴定管、容量瓶、移液管刻度不準確等，在使用過程中會使測定結(jié)果偏高或偏低。3.試劑誤差由于試劑不純，蒸餾水不純，含有固定的干擾離子所引起的誤差，使分析結(jié)果偏高或偏低。4.操作誤差由于操作者的主觀原因造成的誤差。由于操作人員掌握分析方法和測定條件的差異而引起的誤差。例如，對終點顏色變化