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论化学分析中的误差

在化学检验中,往往存在各种误差,为了精密而准确地进行化学分析,必须有效地消除或减少多样的误差。

一、系统误差又叫可测误差,是由测量过程中的某些经常原因造成的。是要分析条件不变,重复测量时它会重复表现出来,其大小、符号都不变,对测量的结果影响较为固定。

1 、仪器误差是由仪器本身不够准确而精密或未经校准所引起的。如天平没校正,砝码没校正,仪器受摩擦产生静电干扰,容量瓶、滴定管和移液管、量杯等刻度不够准确等。如在滴定分析中,滴定管读数误差为±0.01ml, 为了使测量时的相对误差小于0.01% ,消耗滴定剂的体积必须在20ml 以上,以减少误差。如在重量分析中,测定步骤称量就应该设法减小称量误差,要使测量时相对误差在0.1% 以下,一股分析天平的称量误差应为士0.0002g,所以称量必须在0.2g以上,最好得到的沉淀质量也应在0.2g以上。又如重量法测定电度为99.9%以上的铜,要求分析结果十分准确,但因电解不很完全,造成负的误差,可用比色法测定溶液中未被电解的残余铜,将得的结果加到电重量分析法中的结果中去,即可得到铜的较准确的结果。再如试样与容器接触时,可能会使容器的杂质组分受到侵蚀,使被测组分浓度增加,容器表面吸附被测组分,使被测组分浓度降低或原来已吸附在容器表面的成分逐渐解吸而混入试样中,使微量或痕量组分浓度发生变化。玻璃仪器、铂制容器不适合作痕量分析,最好用氟塑料容器进行痕量分析较准确。再如实验室的空气中往往含有痕量的硅、铁、铝、钙、钾、钠、碳、硫、磷等元素,在一般的敞开实验室,每天100c㎡可降尘20μg 以上,有时带有重金属化合物,还有实验室存在的汞蒸汽、二氧化碳等,如果试样在溶解蒸发等操作过程中被容器中的物质沾污,会使含量在10-4% 以下的钠、钾、钙、镁、硅和10-7% 以下铁、铜、铅、铝、钛等元素难以测定。因此进行痕量分析的实验室应密闭,有空气过滤装置。洗涤痕量分析容器不能用铬酸洗液,因容器表面会吸附铬,可用热的浓硫酸和浓硝酸混合液或热的氨性EDTA(乙二胺四乙酸二钠)溶液洗涤各种容器,使洗净的容器精确测量,以减小仪器误差。

2 、试剂误差,由试剂不纯或蒸馏水含有微量杂质引起的误差。用离子交换法可制得高纯度的去离子水。空白试验是指在不加试样的情况下,按试样分析规程在同样的操作条件下进行的测定。空白试验所得结果的数值称为空白值,从试验的测定结果中扣除空白值,就能减小一般化验器皿和试剂所引起的误差。使用不纯试剂和蒸馏水可能引入被测成分或干扰物,可根据试剂和杂质的特性在洁净的空气中用蒸馏、升华等方法提纯。如铜制蒸馏器制得的水含金属离子,不适合用于痕量分析。用石英蒸馏器经二次蒸馏所得的水可满足一般贵重金属的痕量分析。因此,对于超纯物质的痕量成分分析,要选择适当器皿,即使用高纯度的试剂和蒸馏水。又如汞在水中不稳定,能被玻璃表面吸附而损失,可使用聚乙稀容器贮存水样,也有吸附损失。为了得到较准确的结果,在取样时,首先在容器中加入硝酸作保护剂,取样后尽快测试。以保证减小误差。

二、偶然误差也叫随机误差,又叫未定误差。是由测定过程中多种因素的随机变动引起的,重复测量时其大小、符号是随机的,但多次测量时,多呈正态分布,其规律正负偏差、出现概率大致相符。测量过程中,多种因素随机波动引起的环境、温度、湿度、压力、电压波动、电源不稳、仪器震动、噪声等。对同一试样,在相同条件下作多次重复测定,对结果进行统计处理,对照测试,求出平均值,得到准确值。

1 、测试方法误差,是由分析方法本身固有的特性造成的。如重量分析中沉淀的溶解损失,其沉淀或吸附某些杂质灼烧沉淀时,部分挥发损失,或称量形成具有吸湿性而产生的误差。又如滴定分析中,反应进行不完全或存在副反应发生,干扰离子的存在,滴定终点和等量点(化学计量点)不符合等误差。

2 、操作过失误差是由于主观原因操作不当,粗心大意,个人不良习惯,观察能力缺陷,不按操作规程办事造成的误差。如砝玛看错、标尺读错、记录、计算出错,天平摆动未停止就称量、读数,操作者开关天平过重,吊耳脱落,天平水平不对,会使称量不准确。又如器皿没洗干净,烘干的称量瓶,灼烧的坩埚等没放在干燥箱内冷却到室温就称量。灼烧温度不合适影响其称量准确,再如在重量分析中沉淀条件控制不当,沉淀不完全或洗涤过度,滴定速度快慢掌握不当,不能正确判断指示剂颜色深浅,标准溶液体积没经过温度校正,取样不具备代表性,试样分解不完全等其结果都不一样造成的误差。

综上所述,在化学分析中,只有一丝不苟,认认真真,精益求精地进行化验,才能减小和消除各种各样误差,从而保证检验的精确性。

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