3. Проведение измерения

При количественном измерении определяют интенсивность аналитического сигнала, т.е. числовое значение свойства, связанное с количеством или содержанием анализируемого компонента. В гравиметрическом анализе интенсивностью аналитического сигнала можно считать массу, в титриметрическом – объем раствора реагента, в фотометрическом – оптическую плотность и т.д. По результатам количественного измерения с помощью уравнения связи рассчитывают содержание определяемого компонента в пробе. Уравнение связи выражает количественную зависимость между интенсивностью аналитического сигнала (измеряемой величиной) и содержанием или количеством анализируемого компонента:

Р = f (С),

где Р – интенсивность аналитического сигнала; С – концентрация. Вид функциональной зависимости определяется главным образом особенностями аналитического сигнала. Зависимость может быть линейной, логарифмической и т д. В качестве уравнения связи могут быть использованы как теоретически обоснованные соотношения, так и эмпирически найденные зависимости между интенсивностью сигнала и концентрацией.

3. Расчет результатов анализа

Этот заключительный этап анализа основан на использовании несложных формул и обычно затруднений не вызывает. Однако и он требует серьезного внимания, поскольку ошибка в расчете приведет к неверному результату, так же как и небрежное или неправильное выполнение других операций анализа. Кроме расчета собственно результатов анализа, необходимо рассчитать и привести погрешность полученной величины, так как любой результат измерения имеет действительную ценность лишь при условии, что известна его погрешность.

2. Погрешности химического анализа

Погрешностью измерения называют отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

По способу вычисления погрешности можно подразделить на абсолютные и относительные. Абсолютную погрешность анализа Δх_i вычисляют из соотношения: Δх_i = х_i – μ, где х_i – результат анализа; μ – истинное содержание анализируемого компонента. Измеренной величиной в химическом анализе может быть как содержание компонента, так и аналитический сигнал. В зависимости от того, завышает или занижает погрешность результат анализа, погрешности могут быть положительные и отрицательные.

Относительная погрешность – представляет собой отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины.

Выражают ее в долях единицы или (чаще) в процентах:

% %.

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.

Погрешности можно классифицировать по характеру причин, их вызывающих. При этом погрешности делят на систематические, случайные и промахи.

Промах – это грубая погрешность, резко искажающая результаты анализа и обычно легко обнаруживаемая.

К систематическим относят погрешности, которые вызваны постоянно действующей причиной, постоянны во всех измерениях или меняются закономерно. Эти погрешности могут быть выявлены и устранены.

Случайные ошибки, причины появления которых неизвестны, могут быть оценены методами математической статистики.

Деление погрешностей на систематические и случайные в известной степени условно. Систематические погрешности одной выборки результатов при рассмотрении большего числа данных могут переходить в случайные. Например, систематическая погрешность, обусловленная неправильными показаниями прибора, при измерении аналитического сигнала на разных приборах в разных лабораториях переходит в случайную.

По отношению к результатам измерений применяют понятия правильность, сходимость, воспроизводимость и точность.

Правильностью измерений называют качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей.

Сходимостью измерений называют качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях.

Воспроизводимостью измерений называют качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях (в разное время, разными методами и т.д.).

Точностью измерений называют качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.

Рассмотрим более подробно систематические и случайные погрешности.