闫倩茹
陕西黄陵煤化工有限责任公司 陕西 延安 727307
摘 要:分析化学工作的目的是为了获取准确的实验数据,进而为后续工作的开展提供科学合理的依据。当所获得的数据存在较大偏差,不仅会造成实验资源的浪费,而且可能得出错误的结论,这就会给后续工作的顺利进行造成不利影响。本文对分析化学中存在的误差进行了比较深入的论述,在此基础上,结合分析化学工作的特点,提出了具有一定针对性的降低分析化学误差的解决办法,有助于促进分析化学工作水平的不断提升,对于从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴意义。
关键词:分析化学;误差;解决
1 前言
在实际的分析化学工作过程中,被测组分的分析结果是通过试剂的量,测量所得数据及分析过程中有关的计量关系,进而计算得到。为了能够获得准确的分析数据,就要对整个试验过程进行系统全面的有效控制,避免受到过多的干扰,而影响试验数据。但是在实际的实验和分析过程中,往往会受到多种不利因素的影响,这就会造成误差的引入,严重降低实验数据的精度。因此,在进行化学分析试验过程中,要对误差的形成进行系统全面的分析研究,并结合具体的试验特点采取有效的控制措施,尽可能将误差限制在合理的范围内,进而能够获取比较精确地实验数据。
2 分析化学中的误差分析
2.1 误差
误差是指测定结果与真实值之间存在的差值,这个差值越小,误差也就越小,所获得的测定结果也就越接近真实值,所获得的分析结果精度也就越高;这个差值越大,误差也就越大,所获得的测定结果也就越远离真实值,所获得的分析结果精度也就越低。在实际的工作过程中,要对误差予以充分的关注,将其控制在合理的范围内,避免其对分析结果造成过大的影响,进而影响整个分析化学工作的结果。
2.2 系统误差和随机误差
系统误差是指由某种固定原因造成的,其具有重复性、单向性以及恒定不变的特点,在分析过程中要予以充分的关注,避免其对分析结果造成过大的不利影响。由于系统误差是固定不变的,其对分析结果所造成的影响大小和正负,在理论上是能够进行准确测定的,因此,其又被称为可测误差。
随机误差主要是由一些随机和偶然因素造成的,又被称为偶然误差,其对分析结果造成的影响也是不容小觑的。正是由于随机误差主要是由某种不确定因素造成的,这就导致其具有非常大的变化,大小和正负随机变化,这就在一定程度上增加了其控制难度。由于造成随机误差的原因多种多样,这就导致难以对所有原因进行一一排查,并且其误差表现出的规律性也非常弱,这就大大增加了其控制难度。
2.3 公差
公差又被称为允差,是指某种分析化学方法所允许的平行测定分析结果之间存在的绝对偏差。公差数值是通过计算得到的,将多次测得的分析结果经过数理统计方法进行一定的处理就能得到该组数据的公差。公差常用于分析结果是否合格的判定工作中,当两次平行测定数值之间的差值在规定允差的2倍之内,就可以初步断定该分析结果具有实际意义;当该差值超过规定允差的2倍时,就表明该结果超差,也就不存在实际应用价值,需要进行重新测定分析。
3 降低分析化学中误差的解决办法
3.1 选择合适的分析方法
不同分析方法在准确度上的表现不尽相同,为了尽可能降低分析误差,就要结合实际的分析工作特点,选择相适应的分析方法。在实际的化学分析过程中,对于高含量组分的测定容易获得比较精确的测定结果。例如,采用K2Cr2O7滴定方法测定铁的质量分数,当测定结果为40.2%时,若该方法的相对误差为0.2%,那么所测得铁的质量分数就要分布在40.12%~40.28%。但是采用直接比色的测定方法,就会引入方法自身存在的2%相对误差,这样测得铁的质量分数就处于41.0%~39.4%的范围内。通过对比这两种不同的测定方法,能够看出后者所引入的误差更大,这就会严重降低测量结果的精度。但是在测量含量较低组分,并且允许引入的误差也比较宽泛,这时采用仪器分析就比较合理,能够在较短的时间内获得一个较为合理的数据。
因此,在进行化学分析的过程中,需要结合组分含量和精确度的要求,对分析方法进行优选,进而确保分析结果具有足够的精度。
3.2 增加平行测定次数,减少随机误差
当消除了分析过程中存在的系统误差,通过增加平行测定的次数,所获得的平均值也就越接近真实值。在通常的化学分析过程中,一般要求进行2~4次的平行测定,而在实际的工作过程中,往往只进行了2次平行测定,并将所获得的平均值作为测定结果,由于平行测定的次数仅满足了最低的要求,这就难以保障测定结果的精度符合要求。因此,为了尽可能降低测定过程中存在的随机误差,可以通过适当增加平行测定次数,通过平均将随机误差进行分散降低,进而提高测量结果的精度。
3.3 消除测量中的系统误差
(1)对照实验
通过将已知准确结果的样品与被测样品进行对照实验,通过多次的重复实验,用以对比不同的测量结果是否存在系统误差,尤其是更换分析仪器和试剂溶液时,更要进行对照实验,进而获取比较精确地测定结果。
(2)空白实验
在不增加被测组分的前提下,采用与试样分析相同的操作步骤进行相应的空白实验,所测得的结果即为空白值。从试样分析结果中,将空白值予以扣除,就能从一定程度上消除系统所引入的误差,进而提高测定结果的精度。
(3)校准仪器
测定仪器经过长时间的检测工作后,其测量结果难免受到一定的不利影响,这就可能影响到测定结果的精度。因此,需要结合测定仪器实际的运行情况,对其进行定期的校准,进而消除由于仪器自身所引入的系统误差。例如,分析天平、移液管、容量瓶以及滴定管等容易受到温度影响的测量仪器,其校正工作需要在一定的温度条件下进行;气相色谱仪需要采用标准气体或者液体进行校准,pH计则需要采用标准溶液进行校准,通过进行校准,能够及时调整测量数据,降低系统误差的引入概率,为获取准确的测量结果建立良好的基础。
3.4 提高实验人员的操作水平
实验人员自身专业水平的高低直接决定着测量结果的精度,为了尽可能降低测量过程中所引入的误差,就要注重测量队伍的培训工作。通过对实验操作人员进行定期的专业培训,并采取系统全面的考核措施,进而促进操作人员专业水平的不断提高,以此降低操作所引入的误差。同时,还需要建立一定的奖惩机制,对于操作水平高的人员予以相应的奖励,进而建立一个良好的榜样,号召全体实验人员向其学习,不断磨练自身的操作技能,提高检测水平,而对于操作责任心较差,并且懈于学习的人员给予一定的惩罚,进而督促其通过不断的学习磨练,提高自身操作水平,从而逐渐构建一个高水平的实验队伍。
4 结语
总而言之,分析化学工作的目的就是为了获取准确的实验数据,进而为后续工作的顺利开展提供科学合理的数据支持。但是在分析化学过程中,往往会受到多种不利因素的影响,这就可能造成误差引入,给测量数据的精确性造成严重的不利影响,甚至可能导致测量数据失去应用价值。因此,为了获取准确的检测结果,就要结合分析化学的实际情况,明确其中误差引入的原因,并采取有针对性的误差解决办法,将所引入的误差控制在合理的范围内,进而降低误差对实验结果精度所造成的影响,从而提高分析化学的测量精度,以此获取准确的测量结果。
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