化學(xué)分析的根本目的是提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度，在實(shí)際化學(xué)分析中誤差存在是不可避免的客觀現(xiàn)象。本文對誤差種類，分析結(jié)果的表示以及如何提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度進(jìn)行分析?；瘜W(xué)分析的精密性，要求化學(xué)分析是絕對定量的，化學(xué)分析通過物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，通過計(jì)算實(shí)驗(yàn)過程中所消耗的試劑量和反應(yīng)的量來進(jìn)行化學(xué)計(jì)量關(guān)系比較，通過使用化學(xué)儀器和試劑進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)來進(jìn)行定量分析。然而由于操作過程中的環(huán)境因素、試驗(yàn)因素以及人為因素等而造成一定誤差，而非主觀性的誤差存在是符合化學(xué)研究規(guī)律的，也就是說化學(xué)分析中允許一定的誤差存在。
分析化學(xué)中的誤差種類
由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在環(huán)境不同，借助因素不同以及操作者的不同而產(chǎn)生多種誤差，在測驗(yàn)分析中，根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因和誤差表現(xiàn)出來的特征可以將化學(xué)分析中存在的誤差分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和過失誤差三種：
1.系統(tǒng)誤差
系統(tǒng)誤差是由于某種固定原因造成的，其測定結(jié)果要么偏高，要么偏低，其正負(fù)差值也呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，而且在同一條件下，進(jìn)行重復(fù)測定后，還會呈現(xiàn)出誤差，這就使其表現(xiàn)出單向性和重復(fù)性的特點(diǎn)。
根據(jù)系統(tǒng)誤差形成的因素的不同，可以將系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因集結(jié)于方法誤差、人為誤差以及輔助品誤差三種。方法誤差是指試驗(yàn)方法的科學(xué)性缺失，在化學(xué)反應(yīng)過程中由于實(shí)驗(yàn)進(jìn)程間斷性實(shí)施，進(jìn)行空間的不同，以及對指示劑的選擇等造成其誤差出現(xiàn)。人為誤差是指操作過程中分析人員的不正確性或是不規(guī)范化操作，引起實(shí)際值與正確值之間的偏差；或是由于分析人員自身因素造成，例如，試劑點(diǎn)滴刻度的讀數(shù)不可能完全標(biāo)準(zhǔn)。
輔助品誤差，往往集中于容器誤差、水和試劑誤差兩方面。由于容器的刻度不準(zhǔn)確，天平砝碼不準(zhǔn)確等原因，造成誤差出現(xiàn)，而在試驗(yàn)中，試劑和水的比例誤差以及受其他元素的干擾性等，而形成誤差。系統(tǒng)誤差的大小，正負(fù)，從理論上講，是能夠檢定 和校正的。
2.隨機(jī)誤差
隨機(jī)誤差有某些偶然原因造成，是有各種隨機(jī)因素共同作用的結(jié)果，測定結(jié)果在一定范圍內(nèi)波動，正負(fù)與大小都無法測量，具有不確定性，每次測量結(jié)果不固定，是分析化學(xué)中不可避免性的誤差，例如，環(huán)境溫度、濕度不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會出現(xiàn)不同，壓強(qiáng)不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果就會出現(xiàn)偏差等。
隨機(jī)誤差很難找到具體原因，但是，經(jīng)過多次測定，就會發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)會呈現(xiàn)出一定規(guī)律，而進(jìn)行一些平均數(shù)測定后，會降低隨機(jī)誤差，但是不可能完全避免隨機(jī)誤差的發(fā)生。
3.粗差
過失誤差又稱粗差，它是由于分析人員在工作中的失誤以及不規(guī)范操作引起的，例如讀錯刻度，加錯試劑，用錯實(shí)驗(yàn)器具等，若是確定是過失誤差，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果就無效，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行重新試驗(yàn)。由于誤差是由于主觀因素造成的，所以只要在操作時(shí)，嚴(yán)加注意，采用正確的試驗(yàn)方法，進(jìn)行合理操作，就會避免過失誤差的出現(xiàn)。
分析結(jié)果的表示方式
準(zhǔn)確度和精密度是分析結(jié)果的主要表示方式，測量結(jié)果的準(zhǔn)確度是指通過特定的分析程序，將測定結(jié)果與真值的差異表示出來，一般用相對誤差表示，是反映系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的一個綜合指標(biāo)。精密度是將各次分析結(jié)果與真值進(jìn)行比較后所得的接近程度，以偏差表示，在比較過程中往往進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)分析與計(jì)算，其表現(xiàn)出重復(fù)性與再現(xiàn)性的特征。
在同一個實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，分析人員、分析方法以及分析設(shè)備都相同的條件下，在不同時(shí)間對同一種樣品進(jìn)行多次測定比較，其中的符合程度就是其重復(fù)性，而在不同實(shí)驗(yàn)室中，以不同的分許 設(shè)備，分析人員以及分析時(shí)間，采取相同的分析方法對同一種樣品進(jìn)行多次測試比較，其結(jié)果呈現(xiàn)的符合程度就是其再現(xiàn)性。一般來說，精密度好，準(zhǔn)確度不一定好，在確定消除了系統(tǒng)誤差的前提下，精密度可表達(dá)準(zhǔn)確度。
允許誤差和公差
允許誤差一般指一特定元素在一定含量范圍內(nèi)所允許的最大測定誤差，誤差的存在是符合分析化學(xué)規(guī)律的，一般來說不同行業(yè)，不同樣品以及不同的測試目的與方式，對其要求不相同。
公差是生產(chǎn)部門對分析結(jié)果允許誤差存在的一種表示方式，其數(shù)值是將多次測得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后確定的，它用于分析結(jié)果的合格性判斷，如果兩次平行測定的數(shù)值之差在允許范圍之內(nèi)，則此結(jié)果有效，若超過允許的公差范圍，則稱為超差，這就要求對結(jié)果進(jìn)行重新分析。
公差范圍的確定受多種因素的影響，不同物質(zhì)的允許誤差存在差別，一般而言，工業(yè)分析允許相對誤差較大，一般在百分之幾，而相對原子量的測定則對相對誤差的要求較小，一般常量分析分析誤差要求小于0.2%。
提高分析準(zhǔn)確度的方式
1.減少測量誤差，提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度
準(zhǔn)確度的測定一般采用加標(biāo)回收率的方式，即為在待測樣品中加入一定的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行規(guī)范化操作后，進(jìn)行回收率測定，這是目前實(shí)驗(yàn)中常見的一種方式，通過多次的實(shí)驗(yàn)測量，便可以有效地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差。
對一些具有差異性和爭議性的測量結(jié)果進(jìn)行比較，將測試值進(jìn)行分析，根據(jù)結(jié)果與比較值進(jìn)行準(zhǔn)確度估計(jì)。再就是由于環(huán)境、試劑等外部因素等造成的誤差，往往采取空白試驗(yàn)的方式，以修正實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
2.增加平行測定次數(shù)
平行測定次數(shù)越多，其平均值就越接近真值，這就要求在化學(xué)分析中進(jìn)行多次平行測定，一般要求2～4次，然后進(jìn)行平均值計(jì)算。在標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的標(biāo)定中，一般要求有兩人以上操作，每人操作次數(shù)不少于4次，而平行試驗(yàn)次數(shù)則要求不少于8次，不同的試驗(yàn)要求進(jìn)行的平行測定次數(shù)不同，一般來說，要提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度，進(jìn)行多次試驗(yàn)是一種最直接的方法。
3.選擇合適的分析方法
不同的分析方法引起不同的準(zhǔn)確度，在選擇分析方法時(shí)，要根據(jù)試驗(yàn)對準(zhǔn)確度的要求以及試驗(yàn)中的組分含量的要求進(jìn)行選擇，同時(shí)進(jìn)行分析方法比較，選擇最佳的分析方法。例如，采用K2Cr2O7滴定法進(jìn)行鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定實(shí)驗(yàn)，測得其結(jié)果為50.10%，方法的相對誤差是0.2%，那么鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍應(yīng)當(dāng)在50.02%～50.18%，如果采用直接比色的方式，其相對誤差則為2%，其結(jié)果與真值間的距離就變大了，所以，由此看來，利用儀器分析方法較好。
4.消除系統(tǒng)誤差
一是，進(jìn)行檢查。在試驗(yàn)之處對試驗(yàn)環(huán)境、儀器、試劑和水等試驗(yàn)所需的物品進(jìn)行檢查，確定試驗(yàn)用品符合實(shí)驗(yàn)要求。在實(shí)驗(yàn)過程中，要及時(shí)檢查分析儀器，對分析儀器不準(zhǔn)確引起的誤差及時(shí)矯正，例如，氣相色譜儀器使用標(biāo)準(zhǔn)其體 液體進(jìn)行校準(zhǔn)，pH計(jì)要根據(jù)要求使用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)。
二是，進(jìn)行對照試驗(yàn)。其一，進(jìn)行樣品比較，即為將被測樣品與已經(jīng)測驗(yàn)過且結(jié)果準(zhǔn)確的樣品進(jìn)行對照試驗(yàn)，以準(zhǔn)確物質(zhì)和準(zhǔn)確樣品作為比較參照，進(jìn)行試驗(yàn)分析，例如，對鉀離子與鈉離子標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行色譜分析，其中，使用標(biāo)準(zhǔn)的溶液，水中含有適度甲醇。其二，進(jìn)行方式比較，即，為運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)方法與其他方法進(jìn)行對照試驗(yàn)，通過方法對比，進(jìn)行分析犯法 的選擇，進(jìn)而避免系統(tǒng)誤差。
三是，進(jìn)行空白試驗(yàn)，在不加被測分組的情況下，按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行同樣的步驟操作，獨(dú)立完成試驗(yàn)，其所得結(jié)果就為空白值。
結(jié)語
由于，不同原因引起不同的誤差，誤差存在于化學(xué)分析之中是符合化學(xué)研究規(guī)律的，在化學(xué)分析中只有對其產(chǎn)生的原因和規(guī)律掌握了解，完善化學(xué)原理，以科學(xué)的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)儀器的精確程度，就有可能避免誤差的出現(xiàn)。
本文作者來自大冶有色設(shè)計(jì)研究院有限公司化驗(yàn)室，轉(zhuǎn)載僅為分享知識，如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除。
參考文獻(xiàn)
[1]馮勛才.分析化學(xué)誤差理論中一些概念的商榷[J].南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（1）.
[2]李俊.分析化學(xué)中誤差理論的進(jìn)一步研究[J].焦作師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2010（1）.
[3]王平瑞.誤差理論教學(xué)中常被忽視的問題[J].銅仁師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2010（1）.
[4]白迪謀.第六講誤差理論應(yīng)用舉例[J].鐵道勘察，2008（4）.
中企檢測認(rèn)證網(wǎng)提供iso體系認(rèn)證機(jī)構(gòu)查詢，檢驗(yàn)檢測、認(rèn)證認(rèn)可、資質(zhì)資格、計(jì)量校準(zhǔn)、知識產(chǎn)權(quán)貫標(biāo)一站式行業(yè)企業(yè)服務(wù)平臺。中企檢測認(rèn)證網(wǎng)為檢測行業(yè)相關(guān)檢驗(yàn)、檢測、認(rèn)證、計(jì)量、校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，儀器設(shè)備、耗材、配件、試劑、標(biāo)準(zhǔn)品供應(yīng)商，法規(guī)咨詢、標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)、實(shí)驗(yàn)室軟件提供商提供包括品牌宣傳、產(chǎn)品展示、技術(shù)交流、新品推薦等全方位推廣服務(wù)。這個問題就給大家解答到這里了，如還需要了解更多專業(yè)性問題可以撥打中企檢測認(rèn)證網(wǎng)在線客服13550333441。為您提供全面檢測、認(rèn)證、商標(biāo)、專利、知識產(chǎn)權(quán)、版權(quán)法律法規(guī)知識資訊，包括商標(biāo)注冊、食品檢測、第三方檢測機(jī)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)檢測、環(huán)境檢測、管理體系認(rèn)證、服務(wù)體系認(rèn)證、產(chǎn)品認(rèn)證、版權(quán)登記、專利申請、知識產(chǎn)權(quán)、檢測法、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)等信息，中企檢測認(rèn)證網(wǎng)為檢測認(rèn)證商標(biāo)專利從業(yè)者提供多種檢測、認(rèn)證、知識產(chǎn)權(quán)、版權(quán)、商標(biāo)、專利的轉(zhuǎn)讓代理查詢法律法規(guī)，咨詢輔導(dǎo)等知識。
本文內(nèi)容整合網(wǎng)站：百度百科、搜狗百科、360百科、知乎、市場監(jiān)督總局 、國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會、質(zhì)量認(rèn)證中心
免責(zé)聲明：本文部分內(nèi)容根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息整理，文章版權(quán)歸原作者所有。向原作者致敬！發(fā)布旨在積善利他，如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題，請跟我們聯(lián)系刪除并致歉！
