有关化学分析中存在的误差的探讨
2017-03-03崔家秀
崔家秀
(合肥谱尼测试科技有限公司,安徽合肥 230000)
有关化学分析中存在的误差的探讨
崔家秀
(合肥谱尼测试科技有限公司,安徽合肥 230000)
化学分析是对待测组分定量分析的一种常用方式,在实验过程中,必然会产生一定的误差,包括系统误差、过失误差以及随机误差三种类型。明确这些误差发生的原因,提出相应的解决措施,能够有效减小误差数值,从而提高化学分析的精准性。在化学分析中,选择合适的分析方式,优化实验方案,进行空白实验和对照实验,定期校正实验仪器,减少测量误差,增加平行测定次数,都能够有效降低实验误差。
化学分析;存在误差;应对措施
1 化学分析中存在的误差
1.1 系统误差
系统误差,多指实验方案不完善、实验仪器或试剂出现质量问题而引起的误差,这一误差具有单向性和重复性的特点,是无法通过多次平行测定及对照实验等解决的。具体来说,引起系统误差的原因有三种:①方法误差,即实验方案不完善,包括实验步骤连接不紧密、指示剂选择不合理等情况;②人为误差,即由于分析人员操作不规范或者失误造成的偏差,与分析人员的自身素质相关;③辅助品误差,即实验所用仪器或者是试剂出现了一定的问题,其实际参数与标准参数不符合,比如说试剂浓度有误,或者是容器可读有误等。系统误差在化学分析中较为常见,其数值的大小,是可以通过一定的方式进行检测和校正的。
1.2 随机误差
随机误差,就是由于某些随机出现的要素影响而出现的误差,具有随机性和不确定性,是化学分析中无法避免的一类误差。在化学分析实验过程中,有些因素是无法掌控且呈现出细微动态变化的,比如说实验室的温度、湿度等,这些因素虽然不会对实验结果造成宏观影响,但是却会造成细微的变化,从而引起误差。在化学分析精度要求较高的情况下,细微的随机误差也会影响到实验结果的精准性。消除随机误差最有效的方式,就是多次实验取平均值,因为随机误差具有正负波动性的特点,求取平均值能够有效降低误差值。
1.3 过失误差
过失误差是指分析人员在实验过程中,由于自身失误或操作不当引起的误差,比如说用错试剂或仪器、读数错误,与系统误差中的人为误差相类似,但是其严重程度更甚。在出现过失误差时,所有的实验结果都只能被推翻,分析人员必须重新进行实验。这是化学分析中最不应该出现的一类误差,是由于分析人员主观因素而造成的,对于分析人员来说,必须时刻警醒,保持严谨认真的实验态度,严格按照实验准则进行操作。
2 化学分析中存在误差的应对措施
2.1 优化实验方案
任何化学分析实验原理,都有一定的局限性,其精度控制范围几乎是固定的,因此在面对不同的化学分析需求时,应合理选择化学分析方式,对于测量精度高的实验,选择更为精确的实验原理,并制定相应的实验方案,明确给出反应物的精度要求,同时选择合适的实验仪器,保证整个实验方案的理论误差值与实验要求的误差值相符合。在进行实验时,分析人员应严格按照实验方案进行操作,保证自身操作的规范性,保持认真紧绷的精神状态,避免出现加错试剂、用错仪器等过失误差。
2.2 保证仪器及试剂质量
在制定实验方案时,预设误差范围的控制,建立在仪器精度及试剂纯度与认知相同的基础上,一旦仪器或试剂出现问题,将引起系统误差。因此,在实验之前,应该对仪器和试剂进行检测,确保其质量达标。化学分析常用仪器有容量仪器和称量仪器,在实验前,可以对这些仪器进行校正,保证数据的精确度。在化学分析中,通常同一种试剂会有不同纯度,包括优级纯、分析纯、化学纯以及实验试剂,分析人员应该根据实验精度需求,选择合理纯度的试剂,同时检验试剂是否因吸水、氧化等出现质量问题。
2.3 增加平行测定次数
为了避免随机误差的发生,通常会采取多次平行实验的方式,求取平均值,以消除或减小随机误差。一般情况下,平行测定的次数为3至5次,若得到多组相近的实验结果,求取平均值,则基本上可以满足实验精度要求。除此之外,在实验时还可以通过设置空白组或者对照组的方式,减小实验误差。空白实验能够用来校正系统误差,消除因为仪器失准、化学试剂纯度不符合要求而引起的误差。
2.4 减少测量误差
化学分析中实验仪器的使用,基本上都涉及到读数这一流程,这也是实验数据的主要获取途径。在实验中,任何仪器刻度的读取,都是有着严格要求的,比如说50mL滴定管的绝对误差为±0.02mL,分析天平的绝对误差为±0.000 2g,在出现测量误差的情况下,实验的精准性将受到影响。因此,分析人员应该切实提高自身实验素质,提高自己的理论知识水平,掌握各类实验室仪器的使用方式和读数规则,正确记录数据,降低实验误差。
3 结语
在化学分析中,误差的出现是必然的,是符合化学研究规律的,实验人员应该做的,就是通过自身操作水平的提升,实验方案的优化设计,尽量减少误差,将误差值降低到最小。
随着化学分析实验体系的完善,其实验精度要求不断提升,而要想进一步提高精度,除了优化化学反应等基础理论知识的应用,完善实验方案,还需要加强实验误差的管控。在化学分析中,造成实验误差的主要有仪器、试剂的质量问题,以及实验人员的操作问题,加强上述要素的控制,对于降低误差数值,提高化学分析精度具有积极意义。
[1] 林毅,吴云,丁琼.“分析化学中误差与数据处理”翻转课堂教学实践[J].大学化学,2017,(3):15-18.
D i s c u s s i o n o n t h e E r r o r s i n C h e mi c a l A n a l y s i s
Cui Jia-xiu
Chemical analysis is applied to a common mode component to be measured in quantitative analysis,in the experimental process,will have a certain error,system error,random error and gross error of three types,to make clear the reasons of these errors occur,puts forward the corresponding measures,can effectively reduce the numerical error.In order to improve the accuracy of chemical analysis.In chemical analysis,analysis on the selection of the appropriate mode of optimization experiment,blank experiment and control experiment,calibration experiment instrument,reduce measurement error,increase the number of parallel determination,can effectively reduce the experimental error.
chemical analysis;error;countermeasure
O651
B
1003-6490(2017)08-0147-02
2017-06-03
崔家秀(1983—),女,江苏盱眙人,主要研究方向为化学分析。