误差和分析数据处理课件.ppt

《误差和分析数据处理课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《误差和分析数据处理课件.ppt（50页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、误差和分析数据处理1第1页，此课件共50页哦解：解：CHCl=2WM碳酸钠碳酸钠碳酸钠碳酸钠V HCl例：称取碳酸钠例：称取碳酸钠 0.6512克克HCl滴定滴定消耗消耗HCl 11.13ml求求CHCl配成配成100.00ml吸取吸取10.00ml误差误差？2第2页，此课件共50页哦V HCl试剂不纯试剂不纯指示剂选用不当指示剂选用不当滴定管刻滴定管刻 度不准度不准读数不准读数不准系系统统误误差差W碳酸钠碳酸钠天平砝码生锈天平砝码生锈仪器误差仪器误差仪器误差仪器误差方法误差方法误差试剂误差试剂误差操作误差操作误差偶然误差偶然误差3第3页，此课件共50页哦一、误差及其类型一、误差及其类型 系统

2、误差：系统误差：（可定误差可定误差）特征：固定的方向和大小，重复测定时特征：固定的方向和大小，重复测定时 重复出现重复出现1.方法误差方法误差2.仪器误差仪器误差3.试剂误差试剂误差4.操作误差操作误差 偶然误差偶然误差：（：（随机误差或不可定误差随机误差或不可定误差）特征：大小和正负都不固定。特征：大小和正负都不固定。通过增加平行测定次数减免通过增加平行测定次数减免第一第一 节节 定量分析误差定量分析误差4第4页，此课件共50页哦习题：下列情况各引起什么误差，习题：下列情况各引起什么误差，如为系统误差，应如何消除？如为系统误差，应如何消除？1、砝码锈蚀。、砝码锈蚀。2、天平零点微有变动。、天

3、平零点微有变动。3、滴定过程中从锥形瓶中溅失少量液滴。、滴定过程中从锥形瓶中溅失少量液滴。系统误差偶然误差过失误差5第5页，此课件共50页哦5、读取滴定管的体积，最后一位数字、读取滴定管的体积，最后一位数字 估计不准。估计不准。偶然误差4、移液管转移溶液之后，尖端残留量稍、移液管转移溶液之后，尖端残留量稍 有不同。有不同。偶然误差6第6页，此课件共50页哦二、误差的表示方法二、误差的表示方法 准确度与误差准确度与误差1.准确度：表示分析结果与真实值接近的准确度：表示分析结果与真实值接近的 程度程度2.准确度的大小准确度的大小误差误差衡量衡量误差越小，准确度越高。误差越小，准确度越高。3.误差误

4、差1.绝对误差绝对误差 =-2.相对误差相对误差=-%7第7页，此课件共50页哦例：例：称样品称样品A的质量为的质量为1.4567 g，该样品的真，该样品的真实值为实值为1.4566 g；称样品；称样品B的质量为的质量为0.1432 g，该，该样品的真实值为样品的真实值为0.1431g，试比较哪一个准确，试比较哪一个准确度高？度高？=-=1.4567-1.4566=0.0001A样品样品答案答案Er=0.00011.4566100%=0.007%B样品样品=-=0.1432-0.1431=0.0001Er=0.00010.1431100%=0.07%A A样品准确度高样品准确度高8第8页，此课

5、件共50页哦例例:有一分析天平的有一分析天平的称量误差称量误差为为 0.3mg，称取试样为称取试样为0.0500g，相对误差相对误差是多少？是多少？如果称样为如果称样为1.0000g，相对误差相对误差又是多又是多 少？少？说明什么问题说明什么问题？解：解：0.00030.0500100%=0.6%0.00031.0000100%=0.03%9第9页，此课件共50页哦结论结论：1.两物体称量的两物体称量的绝对误差绝对误差相等，相等，它们的它们的相对误差相对误差并不一定相同。并不一定相同。当被测定的量较大，当被测定的量较大，相对误差相对误差就就 较小，测定的较小，测定的准确度准确度也就比较高。也就

6、比较高。一般用相对误差衡量准确度一般用相对误差衡量准确度2.绝对误差、相对误差均有正负值绝对误差、相对误差均有正负值10第10页，此课件共50页哦练习 若测定若测定3次结果为次结果为(g/L):0.1201、0.1193、0.1185，标准样品含量为，标准样品含量为:0.1234 g/L，求，求绝对误差和相对误差绝对误差和相对误差答案答案=-0.0041%=-3.3%多次测量的数据，其准确度按下式计算多次测量的数据，其准确度按下式计算%=11第11页，此课件共50页哦 精密度与偏差精密度与偏差1.精密度：平行测量的各测量值之间互相精密度：平行测量的各测量值之间互相 接近的程度接近的程度2.精密

7、度的大小精密度的大小偏差偏差衡量衡量3.偏差：偏差：平均偏差平均偏差=相对平均偏差相对平均偏差%=12第12页，此课件共50页哦例例1：计算下列测量值的平均偏差、相对平：计算下列测量值的平均偏差、相对平 均偏差均偏差 55.51、55.50、55.46、55.49、55.51解：解：=55.49=0.01613第13页，此课件共50页哦例例2：甲、乙两组数据，其各次测定的偏差：甲、乙两组数据，其各次测定的偏差 分别为：分别为：甲：甲：0.1、0.4、0.0、-0.3、0.2、-0.3、0.2 -0.2、-0.4、0.3乙：乙：0.0、0.1、0.7、0.2、0.1、0.2、0.6、0.1、0.

8、3、0.1比较两组数据的精密度。比较两组数据的精密度。解解S1=0.28S2=0.3414第14页，此课件共50页哦标准偏差标准偏差S=相对标准偏差相对标准偏差RSD=例：某铁矿样品，所得含铁的百分率为：例：某铁矿样品，所得含铁的百分率为：20.03%、20.04%、20.02%、20.05%、20.06%计算计算 S RSDS=0.016（%）RSD=0.08%15第15页，此课件共50页哦、准确度与精密度的关系、准确度与精密度的关系系统误差系统误差偶然误差偶然误差问：精密度高，准确度是否一定高？问：精密度高，准确度是否一定高？误差的主要来源误差的主要来源影响准确度影响准确度影响精密度影响精

9、密度偏差的主要来源偏差的主要来源精密度是保证准确度的先决条件。精密度是保证准确度的先决条件。16第16页，此课件共50页哦准确度与精密度的关系准确度与精密度的关系17第17页，此课件共50页哦精密度高精密度高准确度高准确度高精密度高精密度高准确度低准确度低精密度低精密度低准确度低准确度低只有在消除了系统误差的前提下，精只有在消除了系统误差的前提下，精密度高，准确度才高。密度高，准确度才高。18第18页，此课件共50页哦1.已知铁矿石标样中含已知铁矿石标样中含Fe2O3(%)为为50.36,现由甲、乙、丙三个化验员同时测定此现由甲、乙、丙三个化验员同时测定此矿样，各测四次，结果如下：矿样，各测四

10、次，结果如下：甲甲(%)50.20、50.20、50.18、50.17乙乙(%)50.40、50.30、50.20、50.10丙丙(%)50.36、50.35、50.34、50.33试通过数据指出他们实验中存在的问题试通过数据指出他们实验中存在的问题练习19第19页，此课件共50页哦解：解：分析者结论存在问题甲-0.340.01准确度低精密度高系统误差大乙-0.220.1准确度低精密度低系统误差、偶然误差均大丙0.020.01准确度高精密度高系统误差、偶然误差均小%20第20页，此课件共50页哦四、提高分析结果准确度的方法四、提高分析结果准确度的方法（一）（一）选择适当的分析方法选择适当的分析

11、方法例：例：测测Fe含量为含量为60.00%的某一样品的某一样品K2Cr2O7法法 0.2%59.88%60.12%比色法比色法 约约3%58.2%61.8%但若试样中但若试样中Fe含量为含量为0.1%，则用，则用K2Cr2O7法法无无法测定，这是因为方法的灵敏度达不到。法测定，这是因为方法的灵敏度达不到。21第21页，此课件共50页哦（二）（二）减小测量误差减小测量误差例例1.实验室备有分析天平实验室备有分析天平(0.0001g)和和(0.001g)两种两种,若均要求达到若均要求达到0.1%的准确的准确度度,分别称物为多重分别称物为多重?1）称量）称量解：解：若=0.001g x=2g22第

12、22页，此课件共50页哦 2 2）滴定）滴定例例：滴滴定定管管一一次次的的读读数数误误差差为为0.01ml0.01ml，两两次次的的读读数数误误差差为为0.02ml0.02ml，Er%Er%为为0.1%0.1%，计计算算最最少移液体积？少移液体积？根据样品的情况及对分析结果的要求，选根据样品的情况及对分析结果的要求，选择合适的测量仪器择合适的测量仪器23第23页，此课件共50页哦（三）减小测量中的系统误差（三）减小测量中的系统误差与标准试样对照与标准试样对照与标准方法对照与标准方法对照(1)对照试验对照试验(4)回收试验回收试验(2)空白试验空白试验(3)校准仪器校准仪器24第24页，此课件共

13、50页哦（四）减少测量中的偶然误差（四）减少测量中的偶然误差 增加平行测定次数增加平行测定次数1.015101520偶偶然然误误差差相相对对值值测定次数测定次数大于大于10次对减小偶然误差次对减小偶然误差 没有显著效果没有显著效果25第25页，此课件共50页哦第二第二 节节 有效数字及其应用有效数字及其应用121312.60估计值一、有效数字一、有效数字1.定义：定义：实际能测量到的，末位实际能测量到的，末位欠准欠准1的数字的数字分析天平分析天平13.1291g台秤台秤13.13g26第26页，此课件共50页哦2.有效数字的位数有效数字的位数符合仪器准确度的测定数字的位数符合仪器准确度的测定数

14、字的位数位数确定位数确定(1)记录数据只保留一位可疑值记录数据只保留一位可疑值10.7463可疑数字例例:在分析天平上称量物体的质量为：在分析天平上称量物体的质量为：27第27页，此课件共50页哦(2)数据中的数据中的“零零”:前前“0”不算不算,后后“0”不不丢丢 3 4 5 6有效数字 位数 0.0120 0.2104 2.104510.1430质量(g)称量纸H2C2O42H2O Na2CO3 称量瓶 物质1.351041.3501041.3500104不能确定不能确定特例特例1350028第28页，此课件共50页哦(3)很小或很大的数很小或很大的数,可用可用10的方次表示的方次表示,有

15、效数字取决于数字部分。有效数字取决于数字部分。例：例：0.060506.05010-22500四位四位2.500103(4)变换单位时，有效数字位数不变变换单位时，有效数字位数不变10.00mLL1.00010-210.5LmL1.05104四位四位29第29页，此课件共50页哦(5)滴定过程，首位滴定过程，首位8 的数据多计一位有的数据多计一位有 效数字效数字例例 用用0.1095mol/L NaOH溶液滴定溶液滴定10.00ml HAc溶液溶液,消耗消耗体积为体积为9.35ml,计算计算HAc的质量浓度的质量浓度可计成四位0.01/9.35=0.11%0.01/10.00=0.1%?相对误

16、差相当相对误差相当,因此可因此可多计一位。多计一位。30第30页，此课件共50页哦(6)pH、pKa、lg等对数值，只看小数部分等对数值，只看小数部分pH=11.02H+=9.6 10-12(7)非测量值不必考虑非测量值不必考虑、e等思考思考(1)1.052(2)0.0234(3)0.00330(4)10.030(5)6.7 10-12(6)pKa=4.74(7)0.0003%几位有效数字几位有效数字?31第31页，此课件共50页哦二、有效数字的记录、修约及运算规则二、有效数字的记录、修约及运算规则1 记录记录记录测量数据时，只保留一位可疑数字。记录测量数据时，只保留一位可疑数字。m分析天平分

17、析天平(称至称至0.1mg):12.8224g0.2000g(4)(6)0.2g 0.0600g0.06g(3)千分之一天平千分之一天平(称至称至0.001g):12.822g(5)0.200g(3)0.060g(2)1%天平天平(称至称至0.01g):12.82g0.20g台秤台秤(称至称至0.1g):12.8g0.2g0.06g(1)(4)(2)(3)(1)32第32页，此课件共50页哦V容量瓶容量瓶:100.0ml(4)250.0ml(4)25.00ml(4)10ml滴定管滴定管10.00ml(4)移液管移液管10.00ml(4)量筒量筒10ml(2)10.0ml(3)量至1ml或0.1

18、ml量至0.01ml33第33页，此课件共50页哦(1)四舍六入四舍六入五五留双留双四位四位18.3318.3218.3218.325118.325018.3150“5”后有数进位后有数进位“5”前偶数舍前偶数舍“5”前奇数进前奇数进位位2 修约修约(2)一次修约停当一次修约停当2.54546两位两位2.534第34页，此课件共50页哦(3)表示准确度和精密度时表示准确度和精密度时,一般取一位一般取一位 或两位有效数字。或两位有效数字。例例消耗体积（消耗体积（ml）为）为10.05；10.03；10.10，求相对平均偏差？，求相对平均偏差？=10.06对标准偏差对标准偏差(含相对标准偏差含相对

19、标准偏差)的修约，一般的修约，一般取两位有效数字取两位有效数字,且其结果应使准确度降低。且其结果应使准确度降低。例如某计算结果的标准偏差为例如某计算结果的标准偏差为0.213，取两位，取两位有效数字，宜修约成有效数字，宜修约成0.22。35第35页，此课件共50页哦思考思考进行修约进行修约,保留小数点后一位保留小数点后一位7.8902、32.031、45.514、0.6320、23.5563.1416、4.0500、0.8500、2.1500、0.758936第36页，此课件共50页哦3 有效数字的运算规则有效数字的运算规则(1)加减法运算加减法运算:以小数点后位数最少的为准以小数点后位数最少

20、的为准先计算后修约0.0121+25.64+1.05782=26.70992绝对误差最大(0.01)(2)乘除法运算乘除法运算:以有效数字最少的为准以有效数字最少的为准0.03255.10360.06=相对误差最大(0.0001/0.0325)26.719.9637第37页，此课件共50页哦练习练习按有效数字法则修约下列结果按有效数字法则修约下列结果2.297841.05.1.4.1374 =0.01170772.4.1374+2.81+0.0603=7.00773.=0.06923344.=0.000255937=0.036477560.01177.010.06920.000260.0365

21、38第38页，此课件共50页哦三、有效数字在定量分析中的应用三、有效数字在定量分析中的应用(一一)正确记录数据正确记录数据如用滴定管读取溶液体积如用滴定管读取溶液体积25毫升毫升记录记录25.00(二二)正确选取用量及选用适当的仪器正确选取用量及选用适当的仪器问问称取约称取约0.2g样品样品,要求准确度达要求准确度达0.1%,用何种测量仪器用何种测量仪器?若无万分之一的天若无万分之一的天平时平时,要想保持准确度为要想保持准确度为0.1%,解决的解决的办法是什么办法是什么?39第39页，此课件共50页哦(三三)正确表示分析结果正确表示分析结果例例1 甲、乙、丙三人同时分析一个试样，甲、乙、丙三人

22、同时分析一个试样，均用万分之一的分析天平称量，用均用万分之一的分析天平称量，用50ml滴滴定管滴定，三人的分析报告如下：定管滴定，三人的分析报告如下：(1)甲报告为甲报告为14.201021%(2)乙报告为乙报告为14%(3)丙报告为丙报告为14.20%问问:哪一位报告合理哪一位报告合理?丙丙40第40页，此课件共50页哦例例2分析煤中含硫量时分析煤中含硫量时,称样为称样为3.5克克甲测结果甲测结果(%):0.042%0.041%乙测结果乙测结果(%):0.04201%0.04199%问问:采纳谁的数据采纳谁的数据?41第41页，此课件共50页哦解解:称样的准确度称样的准确度甲的准确度甲的准确

23、度乙的准确度乙的准确度结论结论最后结果的准确度应与称样量的准确最后结果的准确度应与称样量的准确度一致度一致42第42页，此课件共50页哦定量分析中定量分析中,记录数据与计算的规则如下记录数据与计算的规则如下1.据使用仪器的准确度记录数据和分析据使用仪器的准确度记录数据和分析 结果结果2.几个数几个数“相加减相加减”“相乘除相乘除”以运算以运算法则法则 为准为准3.运算中以运算中以“四舍六入五留双四舍六入五留双”的规则修约的规则修约4.重量分析和滴定分析中重量分析和滴定分析中,一般为四位有一般为四位有 效数字效数字5.多数情况下多数情况下,各种误差的计算要求一位或各种误差的计算要求一位或 两位有

24、效数字两位有效数字43第43页，此课件共50页哦单元练习：单元练习：1.选择题选择题(1)在定量分析中在定量分析中,精密度与准确度之间的关系精密度与准确度之间的关系是是A.精密度高精密度高,准确度必然高准确度必然高B.准确度高准确度高,精密度必然高精密度必然高C.精密度是保证准确度的前提精密度是保证准确度的前提D.准确度是保证精密度的前提准确度是保证精密度的前提44第44页，此课件共50页哦(2)从精密度好即可推断分析结果可靠的前提是从精密度好即可推断分析结果可靠的前提是A.偶然误差小偶然误差小B.系统误差小系统误差小C.标准偏差小标准偏差小D.平均偏差小平均偏差小(3)下列叙述中错误的是下列

25、叙述中错误的是A.偶然误差影响分析结果的精密度偶然误差影响分析结果的精密度B.偶然误差的数值大小具有单向性偶然误差的数值大小具有单向性C.偶然误差在分析中是无法避免的偶然误差在分析中是无法避免的D.绝对值相同的正、负偶然误差出现的绝对值相同的正、负偶然误差出现的机会均等机会均等45第45页，此课件共50页哦(4)当对某一试样进行平行测定时，若分析结当对某一试样进行平行测定时，若分析结果的精密度很好，准确度不好，可能原因是果的精密度很好，准确度不好，可能原因是A.移液管转移溶液之后残留量稍有不同移液管转移溶液之后残留量稍有不同B.使用未校正过的容量仪器使用未校正过的容量仪器C.操作过程中溶液严重

26、溅失操作过程中溶液严重溅失D.称样时某些记录有错误称样时某些记录有错误(5)下列各措施中下列各措施中,可以减小偶然误差的是可以减小偶然误差的是A.进行量器的校准进行量器的校准 B.增加平行测定次数增加平行测定次数C.进行对照试验进行对照试验D.进行空白试验进行空白试验46第46页，此课件共50页哦2.两位化验员对一个样品各做四次测定两位化验员对一个样品各做四次测定甲甲(%)75.00 74.41 76.53 77.04乙乙(%)75.31 75.27 75.40 75.45样品标准含量样品标准含量(%)75.00，请你按照误差的，请你按照误差的性质给他们提出改进工作的建议性质给他们提出改进工作

27、的建议47第47页，此课件共50页哦系统误差大、偶系统误差大、偶然误差小然误差小准确度准确度低低精密度精密度高高0.070.5乙乙系统误差、偶然系统误差、偶然误差均大误差均大准确度准确度低低精密度精密度低低1.01.0甲甲存在问题存在问题结论结论%分析者分析者第第2题答案题答案48第48页，此课件共50页哦3.确定位数：确定位数：0.058、3.010-5、48.7%pH=5.04.将下列数字改写成二位有效数字将下列数字改写成二位有效数字4.3498、7.36、0.305、2.55、0.64515.据有效数字运算法则计算下式据有效数字运算法则计算下式(1)47.88+215.9974(2)0.1000(25.00-1.52)246.471.00 100049第49页，此课件共50页哦6.常量滴定管的绝对误差为常量滴定管的绝对误差为0.01ml，要，要求相对误差在求相对误差在0.2%以下，滴定管消耗的以下，滴定管消耗的溶液体积为多少毫升才能达到上述要求？溶液体积为多少毫升才能达到上述要求？7.如分析某试样中氯的含量时，称取试样如分析某试样中氯的含量时，称取试样为为0.5000g，测定结果：甲报告含量为，测定结果：甲报告含量为30.00%，乙报告含量为，乙报告含量为30.001%，请计算，请计算说明应采用哪种结果？说明应采用哪种结果？50第50页，此课件共50页哦