化學實驗誤差分類

　　化學分析的精密性，要求化學分析是絕對定量的，化學分析通過物質的化學反應，通過計算實驗過程中所消耗的試劑量和反應的量來進行化學計量關系比較，通過使用化學儀器和試劑進行化學實驗，以物質的化學反應為基礎來進行定量分析。然而由于操作過程中的環境因素、試驗因素以及人為因素等而造成一定誤差，而非主觀性的誤差存在是符合化學研究規律的，也就是說化學分析中允許一定的誤差存在。

　　分析化學中的誤差種類

　　 由于化學實驗中存在環境不同，借助因素不同以及操作者的不同而產生多種誤差，在測驗分析中，根據誤差產生的原因和誤差表現出來的特征可以將化學分析中存在的誤差分為系統誤差、隨機誤差和過失誤差三種：

　　1.系統誤差

　　 系統誤差是由于某種固定原因造成的，其測定結果要么偏高，要么偏低，其正負差值也呈現出一定的規律性，而且在同一條件下，進行重復測定后，還會呈現出誤差，這就使其表現出單向性和重復性的特點。

　　 根據系統誤差形成的因素的不同，可以將系統誤差產生的原因集結于方法誤差、人為誤差以及輔助品誤差三種。方法誤差是指試驗方法的科學性缺失，在化學反應過程中由于實驗進程間斷性實施，進行空間的不同，以及對指示劑的選擇等造成其誤差出現。人為誤差是指操作過程中分析人員的不正確性或是不規范化操作，引起實際值與正確值之間的偏差；或是由于分析人員自身因素造成，例如，試劑點滴刻度的讀數不可能完全標準。

　　 輔助品誤差，往往集中于容器誤差、水和試劑誤差兩方面。由于容器的刻度不準確，天平砝碼不準確等原因，造成誤差出現，而在試驗中，試劑和水的比例誤差以及受其他元素的干擾性等，而形成誤差。系統誤差的大小，正負，從理論上講，是能夠檢定和校正的。

　　2.隨機誤差

　　 隨機誤差有某些偶然原因造成，是有各種隨機因素共同作用的結果，測定結果在一定范圍內波動，正負與大小都無法測量，具有不確定性，每次測量結果不固定，是分析化學中不可避免性的誤差，例如，環境溫度、濕度不同，實驗結果會出現不同，壓強不同，實驗結果就會出現偏差等。

　　 隨機誤差很難找到具體原因，但是，經過多次測定，就會發現數據會呈現出一定規律，而進行一些平均數測定后，會降低隨機誤差，但是不可能完全避免隨機誤差的發生。

　　3.粗差

　　 過失誤差又稱粗差，它是由于分析人員在工作中的失誤以及不規范操作引起的，例如讀錯刻度，加錯試劑，用錯實驗器具等，若是確定是過失誤差，那么實驗結果就無效，應當進行重新試驗。由于誤差是由于主觀因素造成的，所以只要在操作時，嚴加注意，采用正確的試驗方法，進行合理操作，就會避免過失誤差的出現。

　　分析結果的表示方式

　　 準確度和精密度是分析結果的主要表示方式，測量結果的準確度是指通過特定的分析程序，將測定結果與真值的差異表示出來，一般用相對誤差表示，是反映系統誤差和隨機誤差的一個綜合指標。精密度是將各次分析結果與真值進行比較后所得的接近程度，以偏差表示，在比較過程中往往進行多次實驗分析與計算，其表現出重復性與再現性的特征。

　　 在同一個實驗室當中，分析人員、分析方法以及分析設備都相同的條件下，在不同時間對同一種樣品進行多次測定比較，其中的符合程度就是其重復性，而在不同實驗室中，以不同的分許設備，分析人員以及分析時間，采取相同的分析方法對同一種樣品進行多次測試比較，其結果呈現的符合程度就是其再現性。一般來說，精密度好，準確度不一定好，在確定消除了系統誤差的前提下，精密度可表達準確度。

　　允許誤差和公差

　　 允許誤差一般指一特定元素在一定含量范圍內所允許的最大測定誤差，誤差的存在是符合分析化學規律的，一般來說不同行業，不同樣品以及不同的測試目的與方式，對其要求不相同。

　　 公差是生產部門對分析結果允許誤差存在的一種表示方式，其數值是將多次測得數據進行分析后確定的，它用于分析結果的合格性判斷，如果兩次平行測定的數值之差在允許范圍之內，則此結果有效，若超過允許的公差范圍，則稱為超差，這就要求對結果進行重新分析。

　　 公差范圍的確定受多種因素的影響，不同物質的允許誤差存在差別，一般而言，工業分析允許相對誤差較大，一般在百分之幾，而相對原子量的測定則對相對誤差的要求較小，一般常量分析分析誤差要求小于0.2%。

　　提高分析準確度的方式

　　 1.減少測量誤差，提高分析結果的準確度

　　 準確度的測定一般采用加標回收率的方式，即為在待測樣品中加入一定的標準物質，在實驗過程中進行規范化操作后，進行回收率測定，這是目前實驗中常見的一種方式，通過多次的實驗測量，便可以有效地發現系統誤差。

　　 對一些具有差異性和爭議性的測量結果進行比較，將測試值進行分析，根據結果與比較值進行準確度估計。再就是由于環境、試劑等外部因素等造成的誤差，往往采取空白試驗的方式，以修正實驗結果。

　　2.增加平行測定次數

　　 平行測定次數越多，其平均值就越接近真值，這就要求在化學分析中進行多次平行測定，一般要求2～4次，然后進行平均值計算。在標準滴定溶液濃度的標定中，一般要求有兩人以上操作，每人操作次數不少于4次，而平行試驗次數則要求不少于8次，不同的試驗要求進行的平行測定次數不同，一般來說，要提高試驗結果的準確度，進行多次試驗是一種最直接的方法。

　　3.選擇合適的分析方法

　　 不同的分析方法引起不同的準確度，在選擇分析方法時，要根據試驗對準確度的要求以及試驗中的組分含量的要求進行選擇，同時進行分析方法比較，選擇最佳的分析方法。例如，采用K2Cr2O7滴定法進行鐵質量分數的測定實驗，測得其結果為50.10%，方法的相對誤差是0.2%，那么鐵的質量分數范圍應當在50.02%～50.18%，如果采用直接比色的方式，其相對誤差則為2%，其結果與真值間的距離就變大了，所以，由此看來，利用儀器分析方法較好。

　　4.消除系統誤差

　　 一是，進行檢查。在試驗之處對試驗環境、儀器、試劑和水等試驗所需的物品進行檢查，確定試驗用品符合實驗要求。在實驗過程中，要及時檢查分析儀器，對分析儀器不準確引起的誤差及時矯正，例如，氣相色譜儀器使用標準其體液體進行校準，pH計要根據要求使用標準溶液進行校準。

　　 二是，進行對照試驗。其一，進行樣品比較，即為將被測樣品與已經測驗過且結果準確的樣品進行對照試驗，以準確物質和準確樣品作為比較參照，進行試驗分析，例如，對鉀離子與鈉離子標準溶液進行色譜分析，其中，使用標準的溶液，水中含有適度甲醇。其二，進行方式比較，即，為運用標準方法與其他方法進行對照試驗，通過方法對比，進行分析犯法的選擇，進而避免系統誤差。

　　 三是，進行空白試驗，在不加被測分組的情況下，按照實驗要求進行同樣的步驟操作，獨立完成試驗，其所得結果就為空白值。

　　結語

　　 由于，不同原因引起不同的誤差，誤差存在于化學分析之中是符合化學研究規律的，在化學分析中只有對其產生的原因和規律掌握了解，完善化學原理，以科學的試驗方法進行試驗，提高實驗儀器的精確程度，就有可能避免誤差的出現。