Ошибки в количественном анализе

Полученный в результате анализа результат, как правило, не совпадает с действительным содержанием определяемого вещества или его составной части. Это связано с тем, что измерения имеют ту или иную погрешность. Часть допущенных погрешностей может быть учтена внесением поправок. Если погрешность не учитывается, получается искаженный результат — ошибка.

Все ошибки принято делить на три типа:

• грубые ошибки или промахи,

• систематические ошибки

• случайные ошибки.

Грубые ошибки. Грубые ошибки являются результатом небрежной работы:

• ошибочный подсчет разновесок,

• неправильный отсчет объема по бюретке,

• обмен своих растворов с растворами своих соседей,

• ошибки при вычислениях, при переписывании,

• потеря части осадка,

• проливание раствора и т. п.

Грубые ошибки можно обнаружить по резкому отклонению полученных результатов от ожидаемых или по резкому отклонению от повторно выполненных анализов. Грубые ошибки можно выявить и исключить.

Систематические ошибки. Систематические ошибки обусловливаются многими причинами.

К ним относятся, например, ошибки, зависящие от особенностей метода анализа. Используемые конкретные реакции данного метода могут протекать не вполне количественно, что связано с обратимостью - химических процессов. Вместе с осадком могут соосаждаться и посторонние примеси, увеличивая массу осадка. Осадки даже наименее растворимые имеют какую-то частичную растворимость, что уменьшает массу осадка. Осадки могут частично разлагаться при прокаливании, впитывать водяные пары или поглощать газы из атмосферы. В растворе могут происходить побочные реакции. В титриметрических методах некоторые ошибки связаны с используемым индикатором и т. п. К этому типу ошибок относятся ошибки, связанные с личными качествами самого аналитика. Например, не все способны точно уловить момент перемены окраски раствора в процессе титрования, не всегда точно улавливаются мелкие деления на шкале приборов. Иногда учащиеся ориентируются на определенные данные или на цифры, которые получают работающие рядом, а не на свои собственные. Это так называемые психологические ошибки, зависящие от настроения самого исполнителя.

Систематические ошибки вызываются недостаточной точностью весов, неточным разновесом, неправильно откалиброванными сосудами, загрязненными реактивами, продуктами разрушения стекла и форфора, т. е. это ошибки, связанные с применяемыми реактивами и приборами. Систематические ошибки могут не вызывать значительных отклонений при повторных анализах. Для обнаружения систематических ошибок следует выполнить анализ в других условиях, с другими реактивами, с другими измерительными приборами, а также другими аналитиками и даже—в других лабораториях. Систематические ошибки можно исключить или внести в них поправку.

Случайные ошибки. Случайные ошибки возникают при любом измерении, как бы тщательно его ни проводили. В появлении их нет какой-либо закономерности. Они зависят от помех, несовершенства приборов и органов чувств. Часто они связаны с внешними факторами, такими, как загрязненность воздуха, вибрация здания, колебания влажности и температуры воздуха, попаданием в раствор или осадок различных загрязнений, разбрызгиванием жидкости при кипячении. Случайные ошибки нельзя устранить введением поправок. Их можно уменьшить более тщательной работой, увеличением числа параллельных определений. Обработка результатов анализа методами математической статистики позволяет уменьшить влияние случайных ошибок на окончательный результат.

Абсолютная и относительная ошибки. Ошибка может быть выражена абсолютным или относительным значением.

Абсолютная ошибка (х) представляет собой разность между истинным или наиболее достоверным значением определяемой величины и полученным результатом. Например, истинная масса осадка 10,6 мг, полученная при анализе—10,4 мг. Абсолютная ошибка: 10,6—10,4=0,2 мг, т.е.

т_ист-т_найд = х.

Относительная ошибка x_0TH представляет собой отношение абсолютной ошибки к истинному или среднему значению. Чаще всего ее выражают в процентах: , например в данном случае она равна:

.