產(chǎn)品分類(lèi) / PRODUCT
PH計(jì)的使用與維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程
酸度計(jì)簡(jiǎn)稱(chēng)pH計(jì),由電極和電計(jì)兩部分組成。使用中若能夠合理維護(hù)電極、按要求配制標(biāo)準(zhǔn)緩沖液和正確操作電計(jì),可大大減小pH示值誤差,從而提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。
一、正確使用與保養(yǎng)電極
目前實(shí)驗(yàn)室使用的電極都是復(fù)合電極,其優(yōu)點(diǎn)是使用方便,不受氧化性或還原性物質(zhì)的影響,且平衡速度較快。使用時(shí),將電極加液口上所套的橡膠套和下端的橡皮套全取下,以保持電極內(nèi)氯化鉀溶液的液壓差。下面就把電極的使用與維護(hù)簡(jiǎn)單作一介紹:
⒈復(fù)合電極不用時(shí),可充分浸泡3M氯化鉀溶液中。切忌用洗滌液或其他吸水性試劑浸洗。
⒉使用前,檢查玻璃電極前端的球泡。正常情況下,電極應(yīng)該透明而無(wú)裂紋;球泡內(nèi)要充滿(mǎn)溶液,不能有氣泡存在。
⒊測(cè)量濃度較大的溶液時(shí),盡量縮短測(cè)量時(shí)間,用后仔細(xì)清洗,防止被測(cè)液粘附在電極上而污染電極。
⒋清洗電極后,不要用濾紙擦拭玻璃膜,而應(yīng)用濾紙吸干, 避免損壞玻璃薄膜、防止交叉污染,影響測(cè)量精度。
⒌測(cè)量中注意電極的銀—氯化銀內(nèi)參比電極應(yīng)浸入到球泡內(nèi)氯化物緩沖溶液中,避免電計(jì)顯示部分出現(xiàn)數(shù)字亂跳現(xiàn)象。使用時(shí),注意將電極輕輕甩幾下。
⒍電極不能用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或其他腐蝕性溶液。
⒎嚴(yán)禁在脫水性介質(zhì)如無(wú)水乙醇、重鉻酸鉀等中使用。
二、標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的配制及其保存
⒈pH標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)保存在干燥的地方,如混合磷酸鹽pH標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在空氣濕度較大時(shí)就會(huì)發(fā)生潮解,一旦出現(xiàn)潮解,pH標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)即不可使用。
⒉配制pH標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)使用二次蒸餾水或者是去離子水。如果是用于0.1級(jí)pH計(jì)測(cè)量,則可以用普通蒸餾水。
⒊配制pH標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)使用較小的燒杯來(lái)稀釋?zhuān)詼p少沾在燒杯壁上的pH標(biāo)準(zhǔn)液。存放pH標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的塑料袋或其它容器,除了應(yīng)倒干凈以外,還應(yīng)用蒸餾水多次沖洗,然后將其倒入配制的pH標(biāo)準(zhǔn)溶液中,以保證配制的pH標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確無(wú)誤。
⒋配制好的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液一般可保存2—3個(gè)月,如發(fā)現(xiàn)有渾濁、發(fā)霉或沉淀等現(xiàn)象時(shí),不能繼續(xù)使用。
⒌堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)裝在聚乙烯瓶中密閉保存。防止二氧化碳進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)溶液后形成碳酸,降低其pH值。
三、pH計(jì)的正確校準(zhǔn)
pH計(jì)因電計(jì)設(shè)計(jì)的不同而類(lèi)型很多,其操作步驟各有不同,因而pH計(jì)的操作應(yīng)嚴(yán)格按照其使用說(shuō)明書(shū)正確進(jìn)行。在具體操作中,校準(zhǔn)是pH計(jì)使用操作中的一重要步驟。表1的數(shù)據(jù)是精度為0.01級(jí)、經(jīng)過(guò)計(jì)量檢定合格的pH計(jì)在未校準(zhǔn)時(shí)與校準(zhǔn)后的測(cè)量值,從中可以看出校準(zhǔn)的重要性。
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標(biāo)準(zhǔn)pH┄┄┄校準(zhǔn)前誤差(pH)┄┄┄校準(zhǔn)后誤差(pH)
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13.000 ┅┅┅ 00.0600 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 00.0000
12.000 ┅┅┅ 00.0450 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 00.0005
11.000 ┅┅┅ 00.0500 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 00.0010
10.000 ┅┅┅ 00.0300 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 00.0000
9.000 ┅┅┅ 00.0200 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 00.0005
8.000 ┅┅┅ 00.0100 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 00.0005
7.000 ┅┅┅ 00.0015 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 00.0000
6.000 ┅┅┅ -00.0100 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅-00.0005
5.000 ┅┅┅ -00.0105 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 00.0005
4.000 ┅┅┅ 00.0150 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 00.0000
3.000 ┅┅┅ -00.0300 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 00.0000
2.000 ┅┅┅ -00.0200 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ -00.0003
1.000 ┅┅┅ -00.0350 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ -00.0001
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盡管pH計(jì)種類(lèi)很多,但其校準(zhǔn)方法均采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)法,即選擇兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液:一種是pH7標(biāo)準(zhǔn)緩沖液,第二種是pH9標(biāo)準(zhǔn)緩沖液或pH4標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。先用pH7標(biāo)準(zhǔn)緩沖液對(duì)電計(jì)進(jìn)行定位,再根據(jù)待測(cè)溶液的酸堿性選擇第二種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。如果待測(cè)溶液呈酸性,則選用pH4標(biāo)準(zhǔn)緩沖液;如果待測(cè)溶液呈堿性,則選用pH9標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。若是手動(dòng)調(diào)節(jié)的pH計(jì),應(yīng)在兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液之間反復(fù)操作幾次,直至不需再調(diào)節(jié)其零點(diǎn)和定位(斜率)旋鈕,pH計(jì)即可準(zhǔn)確顯示兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH值。則校準(zhǔn)過(guò)程結(jié)束。此后,在測(cè)量過(guò)程中零點(diǎn)和定位旋鈕就不應(yīng)再動(dòng)。若是智能式pH計(jì),則不需反復(fù)調(diào)節(jié),因?yàn)槠鋬?nèi)部已貯存幾種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的pH值可供選擇、而且可以自動(dòng)識(shí)別并自動(dòng)校準(zhǔn)。但要注意標(biāo)準(zhǔn)緩沖液選擇及其配制的準(zhǔn)確性。智能式0.01級(jí)pH計(jì)一般內(nèi)存有三至五種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH值,如科立龍公司的KL-016型pH計(jì)等。
其次,在校準(zhǔn)前應(yīng)特別注意待測(cè)溶液的溫度。以便正確選擇標(biāo)準(zhǔn)緩沖液,并調(diào)節(jié)電計(jì)面板上的溫度補(bǔ)償旋鈕,使其與待測(cè)溶液的溫度一致。不同的溫度下,標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值是不一樣的。如表2所示:
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溫度(℃)┄┄ pH7 ┄┄ pH4 ┄┄ pH9.2
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10┄┄┄┄┄┄6.92 ┄┄ 4.00 ┄┄9.33
15┄┄┄┄┄┄6.90 ┄┄ 4.00 ┄┄9.28
20┄┄┄┄┄┄6.88 ┄┄ 4.00 ┄┄9.23
25┄┄┄┄┄┄6.86 ┄┄ 4.00 ┄┄9.18
30┄┄┄┄┄┄6.85 ┄┄ 4.01 ┄┄9.14
40┄┄┄┄┄┄6.84 ┄┄ 4.03 ┄┄9.01
50┄┄┄┄┄┄6.83 ┄┄ 4.06 ┄┄9.02
50┄┄┄┄┄┄6.83 ┄┄ 4.06 ┄┄9.02
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校準(zhǔn)工作結(jié)束后,對(duì)使用頻繁的pH計(jì)一般在48小時(shí)內(nèi)儀器不需再次定標(biāo)。如遇到下列情況之一,儀器則需要重新標(biāo)定:
⑴溶液溫度與定標(biāo)溫度有較大的差異時(shí).
⑵電極在空氣中暴露過(guò)久,如半小時(shí)以上時(shí).
⑶定位或斜率調(diào)節(jié)器被誤動(dòng);
⑷測(cè)量過(guò)酸(pH<2)或過(guò)堿(pH>12)的溶液后;
⑸換過(guò)電極后;
⑹當(dāng)所測(cè)溶液的pH值不在兩點(diǎn)定標(biāo)時(shí)所選溶液的中間,且距7pH又較遠(yuǎn)時(shí)。
檢測(cè)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識(shí)
誤差及相關(guān)概念 → 真實(shí)值與標(biāo)準(zhǔn)值誤差是測(cè)量值與真實(shí)結(jié)果之間的差異,要想知道誤差的大小,必須知道真實(shí)的結(jié)果,這個(gè)真實(shí)的值,我們稱(chēng)之“真值”。
1. 真實(shí)值
從理論上說(shuō),樣品中某一組分的含量必然有一個(gè)客觀存在的真實(shí)數(shù)值,稱(chēng)之為“真實(shí)值”或“真值”。用“μ”表示。但實(shí)際上,對(duì)于客觀存在的真值,人們不可能的知道,只能隨著測(cè)量技術(shù)的不斷進(jìn)步而逐漸接近真值。實(shí)際工作中,往往用“標(biāo)準(zhǔn)值”代替“真值”。
2. 標(biāo)準(zhǔn)值
采用多種可靠的分析方法、由具有豐富經(jīng)驗(yàn)的分析人員經(jīng)過(guò)反復(fù)多次測(cè)定得出的結(jié)果平均值,是一個(gè)比較準(zhǔn)確的結(jié)果。
實(shí)際工作中一般用標(biāo)準(zhǔn)值代替真值。例如原子量、物理化學(xué)常數(shù):阿佛伽得羅常數(shù)為6.02×10等。
與我們實(shí)驗(yàn)相關(guān)的是將純物質(zhì)中元素的理論含量作為真實(shí)值。
1. 準(zhǔn)確度
準(zhǔn)確度是測(cè)定值與真實(shí)值接近的程度。
為了獲得可靠的結(jié)果,在實(shí)際工作中人們總是在相同條件下,多測(cè)定幾次,然后求平均值,作為測(cè)定值。一般把這幾次在相同條件下的測(cè)定叫平行測(cè)定。如果這幾個(gè)數(shù)據(jù)相互比較接近,就說(shuō)明分析的精密度高。
2. 精密度
精密度是幾次平行測(cè)定結(jié)果相互接近的程度。
3. 精密度和準(zhǔn)確度的關(guān)系
?。?)精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件。
(2)高精密度不一定保證高準(zhǔn)確度。
1. 誤差
(1) 定義:個(gè)別測(cè)定結(jié)果X、X …X與真實(shí)值μ之差稱(chēng)為個(gè)別測(cè)定的誤差,簡(jiǎn)稱(chēng)誤差。
?。?) 表示:各次測(cè)定結(jié)果誤差分別表示為X-μ、X-μ……X-μ。
(3)計(jì)算方法:
誤差
相對(duì)誤差
對(duì)于誤差——測(cè)定值大于真值,誤差為正值;測(cè)定值小于真值,誤差為負(fù)值。
對(duì)于相對(duì)誤差——反映誤差在測(cè)定結(jié)果中所占百分率,更具實(shí)際意義。
2. 偏差
偏差是衡量精密度的大小。
誤差的分類(lèi) → 系統(tǒng)誤差
1. 定義
由某種固定的原因造成的誤差,若能找出原因,設(shè)法加以測(cè)定,就可以消除,所以也叫可測(cè)誤差。
2. 特點(diǎn)
具有單向性、可測(cè)性、重復(fù)性。即:正負(fù)、大小都有一定的規(guī)律性,重復(fù)測(cè)定時(shí)會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。
3. 產(chǎn)生原因
(1)方法誤差:分析方法本身所造成的誤差。方法誤差是由于某一分析方法本身不夠完善造成的。如分析過(guò)程中,干擾離子的影響沒(méi)有消除。
(2)操作誤差:由于操作人員的主觀原因造成的。如滴定分析時(shí),每個(gè)人對(duì)滴定終點(diǎn)顏色變化的敏感程度不同,不同的人對(duì)終點(diǎn)的判斷不同。
?。?)儀器和試劑誤差:儀器誤差來(lái)源于儀器本身不夠。例如天平兩臂不等長(zhǎng),砝碼長(zhǎng)期使用后質(zhì)量改變。試劑誤差來(lái)源于試劑不純。
注意:系統(tǒng)誤差是重復(fù)地以固定形式出現(xiàn)的,增加平行測(cè)定次數(shù)不能消除。
誤差的分類(lèi) → 隨機(jī)誤差
隨機(jī)誤差由某些難以控制、無(wú)法避免的偶然因素造成。也稱(chēng)偶然誤差。
1. 特點(diǎn)
大小、正負(fù)都不固定,不能通過(guò)校正來(lái)減小或消除,可以通過(guò)增加測(cè)定次數(shù)予以減小。
2. 產(chǎn)生原因
操作中溫度變化、濕度變化、甚至灰塵等都會(huì)引起測(cè)定結(jié)果波動(dòng)。
系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差劃分不是的,對(duì)滴定終點(diǎn)判斷的不同有個(gè)人的主觀原因,也有偶然性。隨機(jī)誤差比系統(tǒng)誤差更具偶然性。分析工作中的“過(guò)失”不同于這兩種誤差。它是由于分析人員操作時(shí)粗心大意或違反操作規(guī)程所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。
隨機(jī)誤差的正態(tài)分布 1. 分布曲線(xiàn)
y:概率密度,表示測(cè)量值在此處出現(xiàn)的概率。y越大,出現(xiàn)的可能性越大。x:測(cè)量值。
μ總體平均值:無(wú)限次數(shù)據(jù)的平均值,相應(yīng)于曲線(xiàn)zui高點(diǎn)的橫坐標(biāo)值,表示無(wú)限個(gè)數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)。在沒(méi)有系統(tǒng)誤差時(shí),它就是真值。
σ總體標(biāo)準(zhǔn)偏差:總體平均值到曲線(xiàn)兩轉(zhuǎn)折點(diǎn)之一的距離,表征數(shù)據(jù)分散程度。σ小,數(shù)據(jù)集中,曲線(xiàn)又高又瘦,σ大,數(shù)據(jù)分散,曲線(xiàn)比較矮比較胖。
x-σ:隨機(jī)誤差。若以x-σ為橫坐標(biāo),則曲線(xiàn)zui高點(diǎn)對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)為0。
對(duì)于一條曲線(xiàn)來(lái)說(shuō), μ和σ是這條曲線(xiàn)的兩個(gè)參數(shù),所以用N(μ,σ)表示這條曲線(xiàn)。這條曲線(xiàn)可以用一個(gè)函數(shù)式表示。
2. 概率密度函數(shù)
3. 隨機(jī)誤差規(guī)律性
?。?)小誤差出現(xiàn)的概率比大誤差多,特別大的誤差出現(xiàn)的概率極少。
?。?)正誤差和負(fù)誤差出現(xiàn)的概率是相等的。
4. 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布:
橫坐標(biāo)用u表示,其定義式為:
即:以σ為單位來(lái)表示隨機(jī)誤差。
函數(shù)表達(dá)式為:
因此曲線(xiàn)的形狀與σ大小無(wú)關(guān), 不同的曲線(xiàn)都合并為一條。
記作N(0,1)
隨機(jī)誤差的區(qū)間概率
1. 定義
隨機(jī)誤差在某一區(qū)間出現(xiàn)的概率以某段正態(tài)分布曲線(xiàn)下所包含的面積表示。
一條完整的正態(tài)分布曲線(xiàn)所包含的面積,表示所有測(cè)量值出現(xiàn)的概率的總和,即是100%,等于1。用算式表示為:
一般以為單位,計(jì)算不同值曲線(xiàn)所包含的面積,制成概率積分表供直接查閱。
2. 計(jì)算公式
概率=面積=
有限數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理隨機(jī)誤差分布的規(guī)律給數(shù)據(jù)處理提供了理論基礎(chǔ),但它是對(duì)無(wú)限多次測(cè)量而言。實(shí)際工作中我們只做有限次測(cè)量,并把它看作是從無(wú)限總體中隨機(jī)抽出的一部分,稱(chēng)之為樣本。樣本中包含的個(gè)數(shù)叫樣本容量,用n表示。
數(shù)據(jù)的趨勢(shì) → 數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)的表示
1. 算術(shù)平均值
n次測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值。
是總體平均值的*估計(jì)。對(duì)于有限次測(cè)定,測(cè)量值總朝算術(shù)平均值集中,即數(shù)值出現(xiàn)在算術(shù)平均值周?chē)?;?duì)于無(wú)限次測(cè)定,即n → ∞時(shí), →μ。
2. 中位數(shù)M
將數(shù)據(jù)按大小順序排列,位于正中間的數(shù)據(jù)稱(chēng)為中位數(shù)M。
n為奇數(shù)時(shí),居中者即是;n為偶數(shù)時(shí),正中間兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均值即是。
數(shù)據(jù)的趨勢(shì) → 數(shù)據(jù)分散程度的表示
1. 極差R(或稱(chēng)全距):指一組平行測(cè)定數(shù)據(jù)中zui大者(Xmax)和zui小者(Xmin)之差。
R = Xmax - Xmin
2. 平均偏差:各次測(cè)量值與平均值的偏差的值的平均。
偏差 di = Xi - (i =1,2,…,n )
平均偏差
相對(duì)平均偏差
3. 標(biāo)準(zhǔn)偏差S:計(jì)算方法
標(biāo)準(zhǔn)偏差S =
相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,也叫變異系數(shù),用CV表示,一般計(jì)算百分率。
相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD = ×100 %
自由度f(wàn):f = n-1
平均值的置信度區(qū)間 → 定 義
1. 置信度
置信度表示對(duì)所做判斷有把握的程度。 表示符號(hào):P 。
有時(shí)我們對(duì)某一件事會(huì)說(shuō)“我對(duì)這個(gè)事有八成的把握”。這里的“八成把握”就是置信度,實(shí)際是指某事件出現(xiàn)的概率。
常用置信度:P=0.90,P=0.95;或P=90%,P=95%。
2. 置信度區(qū)間
按照t分布計(jì)算,在某一置信度下以個(gè)別測(cè)量值為中心的包含有真值的范圍,叫個(gè)別測(cè)量值的置信度區(qū)間。1. t的定義
,與對(duì)比。
2. t分布曲線(xiàn)
(1) t分布曲線(xiàn):t分布曲線(xiàn)的縱坐標(biāo)是概率密度,橫坐標(biāo)是t,這時(shí)隨機(jī)誤差不按正態(tài)分布,而是按t分布。
(2) 與正態(tài)分布關(guān)系:t分布曲線(xiàn)隨自由度f變化,當(dāng)n→∞時(shí),t分布曲線(xiàn)即是正態(tài)分布。
【t分布值表】
由表可知,當(dāng)f→∞ 時(shí),S→σ,t即是u。
實(shí)際上,當(dāng)f=20時(shí),t與u已十分接近。
3. 平均值的置信度區(qū)間:
(1) 表示方法:
?。?) 含義:在一定置信度下,以平均值為中心,包括總體平均值的置信度區(qū)間。
?。?) 計(jì)算方法:
?、?nbsp;求出測(cè)量值的,S,n。
?、?nbsp;根據(jù)要求的置信度與f值,從t分布值表中查出t值。
?、?nbsp;代入公式計(jì)算。
t分布曲線(xiàn)
顯著性檢驗(yàn) → 平均值與標(biāo)準(zhǔn)值比較常用的方法有兩種:t檢驗(yàn)法和F檢驗(yàn)法。
分析工作中常遇到兩種情況:樣品測(cè)定平均值和樣品標(biāo)準(zhǔn)值不一致;兩組測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值不一致。需要分別進(jìn)行平均值與標(biāo)準(zhǔn)值比較和兩組平均值的比較。
1. 比較方法
用標(biāo)準(zhǔn)試樣做幾次測(cè)定,然后用t檢驗(yàn)法檢驗(yàn)測(cè)定結(jié)果的平均值與標(biāo)準(zhǔn)試樣的標(biāo)準(zhǔn)值之間是否存在差異。
2. 計(jì)算方法
?、?nbsp;求t。
t =
?、?nbsp;根據(jù)置信度(通常取置信度95%)和自由度f(wàn),查t分布表中t值。
?、?nbsp;比較t和t,若t﹥t,說(shuō)明測(cè)定的平均值出現(xiàn)在以真值為中心的95%概率區(qū)間之外,平均值與真實(shí)值有顯著差異,我們認(rèn)為有系統(tǒng)誤差存在。
t =
例:某化驗(yàn)室測(cè)定標(biāo)樣中CaO含量得如下結(jié)果:CaO含量=30.51%,S=0.05,n=6, 標(biāo)樣中CaO含量標(biāo)準(zhǔn)值是30.43%,此操作是否有系統(tǒng)誤差?(置信度為95%)
解:t= = 3.92
查表:置信度95%,f=5時(shí),t=2.57。比較可知t>t。
說(shuō)明:此操作存在系統(tǒng)誤差。
顯著性檢驗(yàn) → 兩組平均值的比較常用的方法有兩種:t檢驗(yàn)法和F檢驗(yàn)法。
分析工作中常遇到兩種情況:樣品測(cè)定平均值和樣品標(biāo)準(zhǔn)值不一致;兩組測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值不一致。需要分別進(jìn)行平均值與標(biāo)準(zhǔn)值比較和兩組平均值的比較。
1. 比較方法
用兩種方法進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果分別為,S,n; ,S,n。然后分別用F檢驗(yàn)法及t檢驗(yàn)法計(jì)算后,比較兩組數(shù)據(jù)是否存在顯著差異。
2. 計(jì)算方法
(1)精密度的比較——F檢驗(yàn)法:
①求F計(jì)算: F=>1
②由F表根據(jù)兩種測(cè)定方法的自由度,查相應(yīng)F值進(jìn)行比較。
【表2-2 95%置信水平(a=0.05)時(shí)單側(cè)檢驗(yàn)F值(部分)】
③若F>F,說(shuō)明 S和S差異不顯著,進(jìn)而用t檢驗(yàn)平均值間有無(wú)顯著差異。若F>F,S和S差異顯著。
(2)平均值的比較:
①求t:t=
若S與S無(wú)顯著差異,取S作為S。
②查t值表,自由度f=n+n-2。
③若t>t,說(shuō)明兩組平均值有顯著差異。
例:NaCO試樣用兩種方法測(cè)定結(jié)果如下:
方法1:=42.34,S=0.10,n=5。
方法2:=42.44,S=0.12,n=4。
比較兩結(jié)果有無(wú)顯著差異。
離群值的取舍1. 定義
在一組平行測(cè)定數(shù)據(jù)中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)個(gè)別值與其他值相差較遠(yuǎn),這種值叫離群值。
判斷一個(gè)測(cè)定值是否是離群值,不是把數(shù)據(jù)擺在一塊看一看,那個(gè)離得遠(yuǎn),那個(gè)是離群值,而是要經(jīng)過(guò)計(jì)算、比較才能確定,我們用的方法就叫Q檢驗(yàn)法。
2. 檢驗(yàn)方法
?。?font face="Times New Roman">1)求Q:Q=
即:求出離群值與其zui鄰近的一個(gè)數(shù)值的差,再將它與極差相比就得Q值。
?。?font face="Times New Roman">2)比較:根據(jù)測(cè)定次數(shù)n和置信度查Q,若Q>Q,則離群值應(yīng)舍去,反之則保留離群值。
表2-3 90%置信水平的Q臨界值表
數(shù)據(jù)數(shù)(n) 3 4 5 6 7 8 9 10 ∞ |
?。?font face="Times New Roman">90% 0.90 0.76 0.64 0.56 0.51 0.47 0.44 0.41 0.00 |
例:測(cè)定某溶液物質(zhì)的量濃度,得如下結(jié)果:0.1014 ,0.1012 ,0.1016 ,0.1025 ,問(wèn)0.1025是否應(yīng)該舍棄(置信度90%)?
方法的選擇 方法的選擇要根據(jù)分析試樣的組成確定分析方法。
常量組分測(cè)定:重量法、滴定法。準(zhǔn)確度高,靈敏度低。
微量組分測(cè)定:儀器分析測(cè)定。準(zhǔn)確度高,靈敏度較差。
準(zhǔn)確度的提高
1. 減少測(cè)量誤差
測(cè)定過(guò)程中要進(jìn)行重量、體積的測(cè)定,為保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確度,就必須減少測(cè)量誤差。
例:在重量分析中,稱(chēng)重是關(guān)鍵一步,應(yīng)設(shè)法減少稱(chēng)量誤差。
要求:稱(chēng)量相對(duì)誤差<0.1%。
一般分析天平的稱(chēng)量誤差為±0.0001克,試樣重量必須等于或大于0.2克,才能保證稱(chēng)量相對(duì)誤差在0.1%以?xún)?nèi)。
2. 增加平行測(cè)定次數(shù),減少隨機(jī)誤差
增加平行測(cè)定次數(shù),可以減少隨機(jī)誤差,但測(cè)定次數(shù)過(guò)多,沒(méi)有太大的意義,反而增加工作量,一般分析測(cè)定時(shí),平行測(cè)定4-6次即可。
3. 消除測(cè)定過(guò)程中的系統(tǒng)誤差
3.1 檢查方法:對(duì)照法
?。?)對(duì)照試驗(yàn):選用組成與試樣相近的標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值作統(tǒng)計(jì)處理,判斷有無(wú)系統(tǒng)誤差。
?。?)比較試驗(yàn):用標(biāo)準(zhǔn)方法和所選方法同時(shí)測(cè)定某一試樣,測(cè)定結(jié)果做統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn),判斷有無(wú)系統(tǒng)誤差。
?。?)加入法:稱(chēng)取等量試樣兩份,在其中一份試樣中加入已知量的待測(cè)組分,平行進(jìn)行兩份試樣測(cè)定,由加入被測(cè)組分量是否定量回收,判斷有無(wú)系統(tǒng)誤差。又叫回收實(shí)驗(yàn)。
3.2 消除方法
?。?)做空白實(shí)驗(yàn):在不加試樣的情況下,按試樣分析步驟和條件進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn),所得結(jié)果為空白值,從試樣測(cè)定結(jié)果中扣除。可以消除試劑、蒸餾水和容器引入的雜質(zhì)。
?。?)校準(zhǔn)儀器:對(duì)砝碼、移液管等進(jìn)行校準(zhǔn),消除儀器引起的系統(tǒng)誤差。
?。?)引用其它方法校正。
有效數(shù)字的修約規(guī)則
有效數(shù)字1. 定義
有效數(shù)字就是實(shí)際能測(cè)到的數(shù)字。有效數(shù)字的位數(shù)和分析過(guò)程所用的分析方法、測(cè)量方法、測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度有關(guān)。我們可以把有效數(shù)字這樣表示。
有效數(shù)字=所有的可靠的數(shù)字+ 一位可疑數(shù)字
有效數(shù)字=準(zhǔn)確的數(shù)+ 一位欠準(zhǔn)的數(shù)(±1)
表示含義:如果有一個(gè)結(jié)果表示有效數(shù)字的位數(shù)不同,說(shuō)明用的稱(chēng)量?jī)x器的準(zhǔn)確度不同。
例:7.5克 用的是粗天平
7.52克 用的是扭力天平
7.5187克 用的是分析天平
2. “0”的雙重意義
作為普通數(shù)字使用或作為定位的標(biāo)志。
例:滴定管讀數(shù)為20.30毫升。兩個(gè)0都是測(cè)量出的值,算做普通數(shù)字,都是有效數(shù)字,這個(gè)數(shù)據(jù)有效數(shù)字位數(shù)是四位。
改用“升”為單位,數(shù)據(jù)表示為0.02030升,前兩個(gè)0是起定位作用的,不是有效數(shù)字,此數(shù)據(jù)是四位有效數(shù)字。
3. 規(guī)定
(1)改變單位并不改變有效數(shù)字的位數(shù)。
?。?)在數(shù)字末尾加0作定位時(shí),要用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示。
?。?)在分析化學(xué)計(jì)算中遇到倍數(shù)、分?jǐn)?shù)關(guān)系時(shí),視為無(wú)限多位有效數(shù)字。
?。?)對(duì)數(shù)數(shù)值的有效數(shù)字位數(shù)由該數(shù)值的尾數(shù)部分決定。
注意:*為8或9的數(shù)字,有效數(shù)字可多計(jì)一位規(guī)定:當(dāng)尾數(shù)≤4時(shí)則舍,尾數(shù)≥6時(shí)則入;尾數(shù)等于5而后面的數(shù)都為0時(shí),5前面為偶數(shù)則舍,5前面為奇數(shù)則入;尾數(shù)等于5而后面還有不為0的任何數(shù)字,無(wú)論5前面是奇或是偶都入。
例:將下列數(shù)字修約為4位有效數(shù)字。
修約前 修約后
0.526647--------0.5266
0.36266112------0.3627
10.23500--------10.24
250.65000-------250.6
18.085002--------18.09
3517.46--------3517
有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則
由于與誤差傳遞有關(guān),計(jì)算時(shí)加減法和乘除法的運(yùn)算規(guī)則不太相同。
1. 加減法
先按小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)zui少的數(shù)據(jù)保留其它各數(shù)的位數(shù),再進(jìn)行加減計(jì)算,計(jì)算結(jié)果也使小數(shù)點(diǎn)后保留相同的位數(shù)。
例:計(jì)算50.1+1.45+0.5812=?
修約為:50.1+1.4+0.6=52.1
先修約,結(jié)果相同而計(jì)算簡(jiǎn)捷。
例:計(jì)算 12.43+5.765+132.812=?
修約為:12.43+5.76+132.81=151.00
注意:用計(jì)數(shù)器計(jì)算后,屏幕上顯示的是151,但不能直接記錄,否則會(huì)影響以后的修約;應(yīng)在數(shù)值后添兩個(gè)0,使小數(shù)點(diǎn)后有兩位有效數(shù)字。
2. 乘除法
先按有效數(shù)字zui少的數(shù)據(jù)保留其它各數(shù),再進(jìn)行乘除運(yùn)算,計(jì)算結(jié)果仍保留相同有效數(shù)字。
例:計(jì)算0.0121×25.64×1.05782=?
修約為:0.0121×25.6×1.06=?
計(jì)算后結(jié)果為:0.3283456,結(jié)果仍保留為三位有效數(shù)字。
記錄為:0.0121×25.6×1.06=0.328
注意:用計(jì)算器計(jì)算結(jié)果后,要按照運(yùn)算規(guī)則對(duì)結(jié)果進(jìn)行修約
例:計(jì)算2.5046×2.005×1.52=?
修約為:2.50×2.00×1.52=?
計(jì)算器計(jì)算結(jié)果顯示為7.6,只有兩位有效數(shù)字,但我們抄寫(xiě)時(shí)應(yīng)在數(shù)字后加一個(gè)0,保留三位有效數(shù)字。
2.50×2.00×1.52=7.60
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