儀器分析中的誤差分析范文

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1誤差的分類及性質(zhì)

1.1隨機誤差

隨機誤差的出現(xiàn)主要凸顯出隨機變動性。譬如,環(huán)境溫度、濕度、電源電壓、儀器噪聲、分析人員對試樣處理時的微小差異、滴定管、移液管等的讀值。這些因素出現(xiàn)的細小改變也會導致最后的測定數(shù)據(jù)的結(jié)果,并以隨機誤差的方式體現(xiàn)出來。隨機誤差本身凸顯出一定的統(tǒng)計特點。從誤差分布曲線的形態(tài)來看,其基本上與正態(tài)分布曲線相類似,凸顯出正態(tài)分布的特征,主要包括有界性、單峰性、對稱性、抵償性等4個特性。從概念上看,有界性主要指的是測量條件本身所顯示出的有限性,具體的誤差數(shù)值并不大,且局限于一定的范圍之內(nèi)。單峰性指的是絕對值大的誤差發(fā)生的頻率要小于絕對值誤差小的頻率。對稱性則指的是指絕對值相等的正誤差和負誤差發(fā)生的頻率基本相一致。抵償性是指誤差的算術(shù)平均值與測量次數(shù)之間出現(xiàn)的相對應的關(guān)系,由于n呈現(xiàn)出無限遞增的現(xiàn)象,其數(shù)值也在不斷地趨向于零,換而言之,誤差平均值的極限趨向于零。

1.2過失誤差

過失誤差也可以換用為粗大誤差來替換。從概念上看,它主要指的是誤差的發(fā)生并不是必然性的,而是由于超出規(guī)定的條件,在預期方面出現(xiàn)的誤差現(xiàn)象。該方面主要指的是分析人員的失誤而造成了操作上的不當后果。譬如,加錯試劑、讀錯刻度、計算錯誤等。通常將過失誤差的測定的數(shù)值確定為異常值。這些異常值往往并不符合實際的效果,而要應該及時地加以刪除。因此,系統(tǒng)誤差以及隨機誤差是最為關(guān)鍵性的2個方面。

2誤差的表示方法

絕對誤差以及相對誤差是最為常見的誤差類別。為了更好地說明這個問題,我們可以從正確度、準確度以及精密度等方面加以說明。

2.1正確度正確度主要指的是對測定結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小程度的標示。具體而言,該維度主要指的是在指定的條件下,將全部系統(tǒng)誤差進行綜合的過程。系統(tǒng)誤差通?？捎眯拚祦砑右愿?而那些未定系統(tǒng)的誤差則應該運用相應的系統(tǒng)不確定度來加以評判。

2.2準確度準確度主要指的是在真實的檢測過程中,其測定的結(jié)果有機地融入了系統(tǒng)誤差以及隨機誤差,同時,可以將測定的結(jié)果數(shù)據(jù)和標準值、真值等維度加以對比。準確度的界定,往往引入測試值、標準值等概念,也包括采用加入標準物的方式來達到一定的評價效果。因此,誤差與準確度是一個反向的評價維度,也就是說前者的數(shù)據(jù)越大,后者的準確性越低。

2.3精密度精密度則是對測定數(shù)據(jù)結(jié)果出現(xiàn)隨機誤差現(xiàn)象的評價維度,其測試的次數(shù)并不局限于一次兩次,而展開多次的測試,然后再取最為接近的數(shù)據(jù)。在采用統(tǒng)計方法的時候,標準偏差是主要的采用手段。在具體的評價方面中,極差、雙差、標準偏差與相對標準偏差是最為核心的幾個參考量。而標準偏差抑或是相對標準偏差也與精密度之間存在著反向關(guān)系,也即前者越大,后者的精密度也就越低。

2.4不確定度由于測定誤差是不可能完全避免的。在具體的檢測過程中,應該根據(jù)實際的需求加以判定,如若不能準確地肯定,那么相應的程度便可以用不確定度加以界定。測定值的置信區(qū)間也是相類似的名稱,從中也可以發(fā)現(xiàn)樣品的真值。它對測定的數(shù)據(jù)誤差起到標明分散特性的作用。

3減小誤差的若干措施

既然誤差各不相同,那么在具體展開的相應措施的時候,就應該采取不同的解決措施。主要有如下的幾個方面。

(1)過失誤差是不允許出現(xiàn)的,且在管理方面應該做好嚴格的管理工作,其目的在于提高操作人員的技術(shù),并盡可能地降低不必要的失誤。從實際情況來看,過失失誤是能夠掌控的。

(2)在解決系統(tǒng)誤差的方面,又可以從如下的幾個方面加以深入展開:①儀器展開漂移校正的工作。②量器、容器做好必要的校正工作。③空自試驗也是有效防范系統(tǒng)誤差的有效方式,通過試劑和水的純度的檢測過程來避免系統(tǒng)誤差的出現(xiàn)。④強化分析人員的業(yè)務技術(shù)技能。⑤挑選出最好的分析途徑。

(3)在如何解決隨機誤差的對策上,我們又可以從如下的幾個方面加以深入:①稱樣量、分液量以及滴定劑的用量方面都要做到適中。②借助于標準曲線的分析手段,都要做到基于參考標準曲線的維度,其目的在于確保樣品和標準曲線測試條件內(nèi)在的吻合度。③從統(tǒng)計學的角度出發(fā),通過多次測定,有效地降低隨機誤差的發(fā)生。從實際的操作中,我們發(fā)現(xiàn)次數(shù)與平均值之間存在著內(nèi)在的一致性,也即后者隨著前者的遞增而增多,而平均值也與真值越加靠近。當然,次數(shù)也并不是無數(shù)次,畢竟那不大現(xiàn)實。一般而言,4～6次是比較科學的次數(shù)。

作者：陳會明單位：江西省環(huán)境監(jiān)測中心站