Пиккеринг.

Факторы, влияющие на правильность результатов

Факторы, влияющие на правильность результатов анализа

1. Правильность и воспроизводимость

2. Статистическая обработка результатов эксперимента

3. Стандартные образцы

4. Калибровка оборудования

5. Непостоянные эффекты, связанные с условиями эк­сперимента

А. Загрязнения

Б. Нестабильность показаний приборов

В. Вторичные эффекты

Г. Эффекты, связанные с' растворителями

Д. Влияние температуры

VI. Отбор проб

А. Способы отбора пробы

Б. Ошибки, связанные с подготовкой пробы к анализу

VII. Вопросы

I. ПРАВИЛЬНОСТЬ И ВОСПРОИЗВОДИМОСТЬ

Цель любого количественного определения — получить эксперимен­тальные данные, которые как можно ближе соответствуют наиболее ве­роятному составу образца.

Состав сложного образца невозможно установить со стопроцентной вероятностью. Однако можно получить хорошую степень приближения, повторяя анализы образца, предпочтительно с использованием различ­ных методов. При массовом анализе тщательность и время, необходи­мые для осуществления такого подхода, редко бывают оправданы. Та­ким способом анализируют главным образом образцы, которые могут затем служить стандартами. Эти стандарты используются при проверке надежности методов массового анализа сходных веществ.

Для оценки выбранного метода проводят многократные анализы стандартов; различие между полученными данными и «действительным» составом стандарта служит мерой надежности проверяемого метода. Поскольку от определения к определению результаты эксперимента из­меняются (обычно в некотором интервале значений), принято обраба­тывать ^данные анализа простыми методами статистики. Для этого на основании достаточно большого числа измерений находят среднее зна­чение и определяют разброс результатов относительно этого среднего значения. Разброс характеризуют параметром, который называется вос­производимостью.

Воспроизводимость определяет вероятность того, что результаты последующих измерений окажутся в некотором заданном ин­тервале, в центре которого находится среднее значение.

Это среднее значение (m), найденное экспериментально, может от­личаться от действительного значения ; таким образом, исследуемый метод может вносить в измерения постоянную положительную или отрицательную ошибку. Эта ошибка характеризует правильность получен­ного результата s', которую выражают в процентах от действительного содержания компонента:

s' =(—m)100/

Для определения правильности метода необходимо иметь стандарт­ные образцы известного состава. Во многих случаях эта задача упроща­ется, если стандартными образцами могут служить чистые химические соединения или металлы.

Надежный метод анализа должен обладать удовлетворительной воспроизводимостью и правильностью. С другой стороны, высокая вос­производимость не обязательно означает, что правильность метода так­же хорошая.

Эти два термина химику необходимо тщательно различать. Все повседневно используемые приборы высокого качества дают хорошую воспроизводимость анализа (например, ±0,1%).

Иначе говоря, если один и тот же образец многократно исследовать в данном приборе, на шкалах прибора каждый раз появляются одни и те же показания. Кроме того, большинство приборов позволяет с хорошей точностью сравнивать два аналитических сигнала. Но химику всегда следует помнить, что ес­ли даже показывающие приборы выдают результаты измерений с точ­ностью до трех или четырех десятичных знаков, правильность этих дан­ных зависит от точности калибровки данного прибора.

При калибровке отсчеты, полученные с помощью прибора, сопостав­ляют с известным составом стандартных образцов. Используя набор стандартов, можно установить зависимость показаний прибора от хими­ческого состава образца. Если анализы стандартных образцов приве­дены с ошибкой, та калибровочная кривая будет неверной и ошибка бу­дет вноситься во все последующие определения, основанные на этой калибровке. Таким образом, все оборудование, используемое для изме­нений, необходимо калибровать с помощью высококачественных стан­дартов.

Нестабильность приборов также может внести неточности. Однако более существенны ошибки, связанные с неправильными выполнениями операций анализа.

Влияние различных эффектов на правильность и воспроизводи­мость показано в табл. 3.1.

Таблица З.1.

Факторы, влияющие на правильность и воспроизводимость

Выполнение операций	Калибровка	Прибор	Правильность	Воспроизводимость
Небрежное Небрежное Небрежное Тщательно Тщательно Тщательно	Ошибочная Ошибочная Точная Ошибочная Ошибочная Точная	Несовершенный Совершенный Совершенный Несовершенный Совершенный Совершенный	Плохая Плохая Удовлетворит. Плохая Плохая Хорошая	Плохая Плохая Плохая Плохая Хорошая Хорошая