Статистическая обработка результатов количественного анализа

При проведении количественного анализа обычно измеряют или определяют расчетным путем на основании проведенных измерений различные физические величины: массу вещества, концентрацию раствора, объем жидкости, интенсивность окраски вещества, оптическую плотность среды, окислительно-восстановительные потенциалы, показатели преломления света и другие аналитические сигналы.

Однако даже если строго соблюдены все требования, предусмотренные методикой, результаты отдельных независимых анализов одного и того же объекта все равно, как правило, несколько различаются. Эти различия целесообразно оценить количественно, чтобы понять, насколько достоверны найденные результаты. Подобная оценка обычно подразумевает получение метрологических характеристикна основе положений теории вероятности (теории ошибок).

Метрология (от греч.metron‑ мера иlogos‑ слово, учение)— наука об измерениях и методах достижения их единства и требуемой точности. Один из основных разделов метрологии посвящен методам определенияпогрешности измерений и созданиюэталонов.

Классификация погрешностей

Погрешностью измеренияназывают отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Погрешности могут быть классифицированы по нескольким признакам. При классификации по способу выражения различают абсолютныеиотносительные погрешности, по характеру проявления —систематические и случайные и грубые, по способу обработки результатов параллельных определений —средние арифметические и средние квадратичныеи т. д.

Абсолютную погрешностьанализаx_iопределяют из соотношения:

x_i=х_i ‑,

где x_i— результат анализа;— истинное содержание анализируемого компонента в пробе.

Отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины называют относительной погрешностьюизмерения.

Обычно относительную погрешность выражают в процентах, хотя могут быть использованы и доли единицы:

xi	100 =	xi ‑ 	100%
		

Истинное содержание анализируемого компонента в пробе остается неизвестным вследствие погрешности анализа. В практических расчетах вместо истинного используют так называемое действительное содержание, равное среднему арифметическому нескольких параллельных определений.

Погрешность измерения зависит от многих факторов: от класса точности применяемых приборов, методики измерения, индивидуальных особенностей наблюдателя и т. д.

Погрешность измерения, которая при повторных измерениях остается постоянной или закономерно изменяется, называют систематической погрешностью.

Знак данной систематической погрешности от опыта к опыту не меняется. Систематическая погрешность или только занижает, или только завышает результат.

Погрешность, которая при повторных измерениях изменяется случайным образом, называют случайной погрешностьюизмерения.

Знак случайной величины в серии измерений не остается постоянным и от опыта к опыту меняется.

Грубые погрешности, существенно превышающие ожидаемые при данных условиях, называютпромахами.

Они обычно бывают следствием грубых оперативных погрешностей аналитика (потеря раствора с осадком при фильтровании, потеря осадка при прокаливании или взвешивании и т. д.).