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實驗誤差,控制和消除的方法

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2017-05-18  來源:食品實驗室服務(wù)公眾號
核心提示:實驗室誤差是影響實驗結(jié)果準確性的重要因素,了解實驗誤差的來源、控制和消除方法對實驗具有非常重要的意義。
 一、誤差的來源

一個客觀存在的具有一定數(shù)值的被測成分的物理量,稱為真實值,測定值與真實值之差稱為誤差。根據(jù)產(chǎn)生誤差的原因,通常分為兩類,即系統(tǒng)誤差和偶然誤差。

 

系統(tǒng)誤差是由固定原因造成的誤差,在測定的過程中按一定規(guī)律重復(fù)出現(xiàn),有一定的方同性,即測定值總是偏高或總是偏低,這種誤差的大小是可測的,所以又稱“可測誤差”。它來源于分析方法誤差、儀器誤差、試劑誤差和主觀誤差,如分析人員掌握操作規(guī)程與操作條件等因素。

 

偶然誤差是由于一些偶然的外因所引起的誤差,產(chǎn)生的原因往往是不固定的、未知的,且大小不一、或正或負,其大小是不可測的,這類誤差的來源往往一時難于覺察,可能是由于環(huán)境(氣壓、溫度、濕度)等的偶然波動或儀器的性能、分析人員對各份試樣處理時不一致所產(chǎn)生的。

 


二、控制和消除誤差的方法
 

誤差的大小,直接關(guān)系到分析結(jié)果的精密度和準確度。減少誤差的措施有如下幾種:

 

1.正確選取樣品量

樣品量的多少與分析結(jié)果的準確度關(guān)系很大。在常量分析中,滴定量或重量過多或過少都直接影響準確度。在比色分析中,含量與吸光度之間往往只在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。這就要求測定時讀數(shù)在此范圍內(nèi),以提高準確度。通過增減取樣量或改變稀釋倍數(shù)可以達到此目的。

2.增加平行測定次數(shù)

減少偶然誤差測定次數(shù)越多,則平均值就越接近真實值,偶然誤差亦可抵消,所以分析結(jié)果就越可靠。一般要求每個樣品的測定次數(shù)不應(yīng)少于兩次,如要更精確的測定,分析次數(shù)應(yīng)更多些。

3.對照試驗

對照試驗是檢查系統(tǒng)誤差的有效方法。在進行對照試驗時,常常用已知結(jié)果的試樣與被測試樣一起按完全相同的步驟操作,或由不同單位、不同人員進行測定,最后將結(jié)果進行比較。這樣可以抵消許多不明了因素引起的誤差。

4.空白試驗

在進行樣品測定過程的同時,采用完全相同的操作方法和試劑,惟獨不加被測定的物質(zhì),進行空白試驗。在測定值中扣除空白值,就可以抵消由于試劑中的雜質(zhì)干擾等因素造成的系統(tǒng)誤差。

5.校正儀器和標定溶液

各種計量測試儀器,如實驗室電子天平、旋光儀、分光光度計,以及移液管、滴定管、容量瓶等,在精確的分析中必須進行校準,并在計算時采用較正值。各種標準溶液(尤其是容易變化的試劑)應(yīng)按規(guī)定定期標定,以保證標準溶液的濃度和質(zhì)量。

6.嚴格遵守操作規(guī)程

分析方法所規(guī)定的技術(shù)條件要嚴格遵守。經(jīng)國家或主管部門規(guī)定的分析方法,在未經(jīng)有關(guān)部門同意下,不應(yīng)隨意改動。


三、分析數(shù)據(jù)的處理



通常,測定工作獲得一系列有關(guān)數(shù)據(jù)以后,需按以下原則記錄、運算和處理。



1.記錄運算規(guī)則


主要說明食品分析中數(shù)據(jù)記錄與計算,其均按有效數(shù)字計算法則進行,即:

①除特殊規(guī)定外,一般可疑數(shù)為最后一位,有±1個單位的誤差;
②復(fù)雜運算時,其中間過程可多保留一位,最后結(jié)果需取應(yīng)有的位數(shù);
③加減法計算的結(jié)果,其小數(shù)點以后保留的位數(shù),應(yīng)與參加運算各數(shù)中小數(shù)點后位數(shù)最小的相同;
④乘除法計算的結(jié)果,其有效數(shù)字保留的位數(shù)應(yīng)與參加運算各數(shù)中有效數(shù)字位數(shù)最少者相同;


2.可疑值的取舍


同一樣品進行多次測定,常發(fā)現(xiàn)個別數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)相差較大,對這些不如意的數(shù)據(jù)不能任意棄去。除非分析者有足夠的理由確證這些數(shù)值是由于某種偶然過失或外來干擾而剔除外,否則都應(yīng)當依據(jù)誤差理論來確定這些數(shù)據(jù)的取舍。



3.標準曲線的繪制


用吸光光度法、熒光光度法、原子吸收光度法、色譜分析法對某些成分進行測定時,常常需要制備一套具有一定梯度的系列標準溶液,測定其系數(shù)(吸光度、熒光強度、峰高),繪制標準曲線。在正常情況下,此標準曲線應(yīng)該是一條通過原點的直線,但在實際測定時,常出現(xiàn)某一、二點偏離直線的情況,這時,用最小二乘方回歸法繪制標準曲線,就能得到最合理的圖形。最小二乘法計算,然后按回歸方程式計算結(jié)果,繪制標準曲線。



4.測定結(jié)果的校正

在食品分析中,常常因為系統(tǒng)誤差,使測定結(jié)果高于或低于檢測對象的實際含量,即回收率不是100%,所以需要在樣品測定的同時用加入回收法測定回收率,再利用回收率按下式對樣品的測定結(jié)果加以校正。

編輯:foodec007

 
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