《分析化学》第二章误差和分析数据处理思维导图

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2022-11-16

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《分析化学》第二章

误差和分析数据处理

《分析化学》第二章

误差和分析数据处理思维导图

《分析化学》第二章

误差和分析数据处理思维逻辑图

《分析化学》第二章

误差和分析数据处理读书笔记

第二章

误差和分析数据处理

准确度：分析结果与真实值接近的程度，其大小可用误差表示。

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思维导图大纲

基本概念及术语

准确度：分析结果与真实值接近的程度，其大小可用误差表示。

精密度：平行测量的各测量值之间互相接近的程度，其大小可用偏差表示。

系统误差：是由某种确定的原因所引起的误差，一般有固定的方向（正负）和大小，重复测定时重复出现。包括方法误差、仪器或试剂误差及操作误差三种。

特点

〔单向性，重复性〕

　随机误差：是由某些偶然因素所引起的误差，其大小和正负均不固定。

小误差出现的多，大误差出现的少

　有效数字：是指在分析工作中实际上能测量到的数字。通常包括全部准确值和最末一位欠准值（有±1个单位的误差）

重点和难点

准确度与精密度的概念及相互关系

准确度与精密度具有不同的概念，当有真值（或标准值）作比较时，它们从不同侧面反映了分析结果的可靠性。

准确度表示测量结果的正确性，精密度表示测量结果的重复性或重现性。

虽然精密度是保证准确度的先决条件，但高的精密度不一定能保证高的准确度，因为可能存在系统误差。

只有在消除或校正了系统误差的前提下，精密度高的分析结果才是可取的，因为它最接近于真值（或标准值），在这种情况下，用于衡量精密度的偏差也反映了测量结果的准确程度。

系统误差与偶然误差的性质、来源、减免方法及相互关系

系统误差分为方法误差、仪器或试剂误差及操作误差。

系统误差是由某些确定原因造成的，有固定的方向和大小，重复测定时重复出现，可通过与经典方法进行比较、校准仪器、作对照试验、空白试验及回收试验等方法，检查及减免系统误差。

偶然误差是由某些偶然因素引起的，其方向和大小都不固定，因此，不能用加校正值的方法减免。

适当地增加平行测定次数，取平均值表示测定结果，可以减小偶然误差。

二者的关系是，在消除系统误差的前提下，平行测定次数越多，偶然误差就越小，其平均值越接近于真值（或标准值）。

有效数字

定义

为实际能测到的数字。有效数字的位数和分析过程所用的测量仪器的准确度有关。

有效数字＝准确数字+ 最后一位欠准的数（±1）

如滴定管读数23.57ml，4位有效数字。称量质量为6.1498g，5位有效数字　

“0”的作用

作为有效数字使用或作为定位的标志。

保留有效数字位数的原则是

只允许在末位保留一位可疑数。有效数字位数反映了测量的准确程度，绝不能随意增加或减少

规定

改变单位并不改变有效数字的位数。20.30ml 0.02030L

在整数末尾加0作定位时，要用科学计数法表示。

在分析化学计算中遇到倍数、分数关系时，视为无限多位有效数字。

pH、pC、logK等对数值的有效数字位数由小数部分数字的位数决定。

[H+]= 6.3×10 -12 [mol/L] → pH = 11.20 两位　

首位为8或9的数字，有效数字可多计一位。例92.5可以认为是4位有效数；

有效数字的运算法则

加减法：以小数点后位数最少的数为准（即以绝对误差最大的数为准）

乘除法：以有效数字位数最少的数为准（即以相对误差最大的数为准）

δ ±0.0001 ±0.01 ±0.00001

RE ±0.8% ±0.4% ±0.009%

乘方、开方：结果的有效数字位数不变

对数换算：结果的有效数字位数不变

置信水平与置信区间的关系

置信水平越低，置信区间就越窄，置信水平越高，置信区间就越宽，即提高置信水平需要扩大置信区间

可疑数据取舍在一组平行测量值中常常出现某一、两个测量值比其余值明显地偏高或偏低，即为可疑数据。

数据统计处理的基本步骤

进行数据统计处理的基本步骤是，首先进行可疑数据的取舍（Q检验或G检验），而后进行精密度检验（F检验），最后进行准确度检验（t检验）。

提高分析结果准确度的方法

系统误差的判断与评估

对照试验：选用组成与试样相近的标准试样，在相同条件下进行测定，测定结果与标准值对照，判断有无系统误差，又可用此差值对测定结果进行校正。

回收试验：其结果用于系统误差的评估，不能用于结果的校正。

消除系统误差的方法

选择恰当的分析方法，消除方法误差：不同方法，其灵敏度、准确度、精密度和选择性是不相同的，应根据待测组分的含量、性质、试样的组成及对准确度的要求来选择，还要考虑现有条件和分析成本。

校准仪器，消除仪器误差：对砝码、移液管、酸度计等进行校准，消除仪器引起的系统误差

采用不同方法, 减小测量的相对误差

减小偶然误差的方法：增加平行测定次数，用平均值报告结果，一般测3～5次。

基本计算

绝对误差：δ＝x-T

相对误差：相对误差＝(δ/T)×100%

离群值的检验方法：

Q 检验法：该方法计算简单，但有时欠准确。

设有n个数据，其递增的顺序为x1,x2,…,xn-1,xn，其中x1或xn可能为离群值。

具体检验步骤是：

将各数据按递增顺序排列；

计算最大值与最小值之差；

计算离群值与相邻值之差；

计算Q值

根据测定次数和要求的置信度，查表得到Q表值；

若Q >Q表，则舍去可疑值，否则应保留。

《分析化学》第十五章质谱法思维导图

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3.54

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《分析化学》第十四章核磁共振波谱法思维导图

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4.7

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