化學分析中不確定度評定教學課件

化學分析中不確定度評定本課件介紹化學分析中不確定度評定的基本概念、方法和應用。課程目標理解不確定度的概念了解不確定度的定義、分類、來源和重要性。掌握不確定度的評估方法學習A類、B類不確定度的評定方法，以及合成標準不確定度的計算。能夠正確表達分析結(jié)果的不確定度學會使用不確定度表達分析結(jié)果的可靠性，并進行不確定度的報告。1.不確定度的定義測量結(jié)果的離散程度反映測量結(jié)果的離散程度，即測量值與其真值之間的差異。表示測量結(jié)果的可靠性不確定度越小，測量結(jié)果越可靠，反之亦然。不確定度的來源包括測量方法、儀器誤差、環(huán)境因素等。2.不確定度的類型A類不確定度由多次測量結(jié)果的隨機誤差引起的,用統(tǒng)計方法估算。B類不確定度由非隨機因素引起的,用其他信息估算。3.A類不確定度評定1重復測量多次測量相同量，獲得多個測量值。2標準偏差計算測量值的標準偏差，代表隨機誤差。3A類不確定度用標準偏差的函數(shù)表示，如標準偏差的k倍。4.B類不確定度評定定義基于經(jīng)驗或其他信息來源，對測量結(jié)果的不確定度進行估計。方法利用標準偏差、置信區(qū)間等統(tǒng)計方法進行評估。舉例儀器說明書中提供的精度、試劑純度的不確定度。5.合成標準不確定度1計算方法合成標準不確定度是各分量不確定度的平方和開方2重要性合成標準不確定度反映了測量結(jié)果的總不確定度3表達方式通常用“±”表示合成標準不確定度不確定度計算實例11步驟1確定待測量的物理量2步驟2確定影響測量結(jié)果的不確定度來源3步驟3評估每個不確定度來源的大小4步驟4根據(jù)不確定度來源的大小計算合成標準不確定度不確定度計算實例21標準物質(zhì)濃度的不確定度2儀器校準不確定度影響3分析方法重復性與精密度8.實驗數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)整理將實驗數(shù)據(jù)進行整理，包括去除異常值，計算平均值、標準差等。數(shù)據(jù)分析對整理后的數(shù)據(jù)進行分析，包括趨勢分析、回歸分析等。結(jié)果表達將分析結(jié)果以圖表、表格等形式進行表達，并進行必要的解釋和說明。9.統(tǒng)計量及其應用平均值描述數(shù)據(jù)集中趨勢的統(tǒng)計量。標準差衡量數(shù)據(jù)分散程度的指標，反映數(shù)據(jù)點與平均值的偏差。置信區(qū)間根據(jù)樣本數(shù)據(jù)，估計總體參數(shù)的范圍。10.偏差和精密度1偏差偏差是指測量結(jié)果與真值的差異。偏差反映了測量結(jié)果的準確度，準確度越高，偏差越小。2精密度精密度是指多次測量結(jié)果之間的一致性。精密度越高，測量結(jié)果越接近，反映了測量結(jié)果的重復性。11.溶液濃度的不確定度不確定度來源影響因素試劑質(zhì)量試劑純度、稱量誤差溶液體積容量瓶刻度、溫度影響稀釋過程體積測量誤差、稀釋倍數(shù)標準物質(zhì)的不確定度標準物質(zhì)的不確定度主要來源于物質(zhì)本身的特性和分析方法的不確定度。分光光度法分析的不確定度1吸光度測量誤差2標準曲線擬合偏差3試劑純度不確定度4儀器校準誤差原子吸收法分析的不確定度1方法原子吸收光譜法2來源樣品制備，儀器校準3分析測量過程，計算結(jié)果15.離子色譜法分析的不確定度濃度標準偏差16.氣相色譜法分析的不確定度儀器校正色譜柱效、進樣體積、檢測器響應等標準物質(zhì)標準物質(zhì)濃度的不確定度樣品制備樣品稀釋、提取、凈化過程的不確定度數(shù)據(jù)處理峰面積、保留時間、基線校正等的不確定度17.液相色譜法分析的不確定度不確定度來源影響因素色譜柱柱效、選擇性、壽命流動相純度、梯度洗脫、流量檢測器靈敏度、線性范圍、噪聲樣品制備溶解度、穩(wěn)定性、進樣體積質(zhì)譜法分析的不確定度質(zhì)譜法分析中，不確定度主要來源于樣品制備、儀器校準、測量重復性和標準物質(zhì)的不確定度。19.電位法分析的不確定度1電極響應電極的響應斜率和截距不確定度2溫度溫度測量和控制不確定度3溶液溶液濃度和離子強度不確定度熱分析方法的不確定度10溫度溫度控制和測量精度20樣品質(zhì)量樣品稱量準確性5氣氛氣氛控制和穩(wěn)定性15儀器校準儀器校準標準物質(zhì)的不確定度重量分析法的不確定度影響不確定度的因素方法實驗條件儀器試劑分析方法的選擇溫度、濕度、壓力儀器校準、維護試劑純度、濃度操作人員的技能環(huán)境因素儀器靈敏度、穩(wěn)定性試劑的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)處理方法時間因素儀器的響應時間試劑的儲存條件生化分析方法的不確定度1酶活性測定酶活性的不確定度2蛋白含量蛋白含量測定的不確定度3核酸含量核酸含量測定的不確定度影響不確定度的因素方法本身分析方法的固有局限性會影響結(jié)果的不確定度。例如，儀器本身的精度和準確度。樣品樣品的性質(zhì)和均勻性會影響分析結(jié)果的不確定度。例如，樣品的純度、穩(wěn)定性和均勻性。環(huán)境環(huán)境條件的變化會影響分析結(jié)果的不確定度。例如，溫度、濕度、光照等。操作員操作員的技術(shù)水平和經(jīng)驗會影響分析結(jié)果的不確定度。例如，儀器的操作、數(shù)據(jù)的處理等。不確定度報告方式數(shù)值表達不確定度結(jié)果通常以數(shù)值形式表示，包括測量值和標準不確定度。圖形表達可以使用圖表或圖形來展示不確定度范圍，例如誤差棒或置信區(qū)間。文字描述可以用簡潔的文字描述不確定度來源、計算方法和結(jié)果解釋。不確定度評估的應用質(zhì)量控制評估分析結(jié)果的不確定度，可以幫助控制產(chǎn)品的質(zhì)量，確保產(chǎn)品符合相關(guān)標準?？蒲袛?shù)據(jù)不確定度評估可以提高科研數(shù)據(jù)的可信度，幫助研究人員更好地理解實驗結(jié)果，提高研究成果的可靠性。司法鑒定在司法鑒定中，不確定度評估可以為法庭提供更準確的證據(jù)，有助于解決爭議，維護司法公正。不確定度評定中的注意事項方法選擇選擇合適的分析方法，并確保方法的準確度和精密度。標準物質(zhì)使用可靠的標準物質(zhì)，并定期校準儀器。環(huán)境因素控制實驗環(huán)境，例如溫度、濕度和光照。操作規(guī)范嚴格遵守操作規(guī)范，并記錄所有實驗數(shù)據(jù)。案例分析與討論實際應用分析真實化學分析實驗數(shù)據(jù)，展現(xiàn)不確定度評定在實際應用中的重要性。問題解決針對案例中出現(xiàn)的問題，引導學生思考和分析，解決實際問題。討論交流鼓勵學生積極參與討論，分享見解，促進相互學習和理解。小結(jié)本課程