误差分类及消除方法-定量化学分析

误差按其性质可以分为三类,系统误差、随机误差和过失误差。

1.系统误差

系统误差又称为可测误差,是由于测定过程中某些确定的因素造成的,它对测定结果的影响比较恒定。根据系统误差产生的原因,可将其分为以下几种：

方法误差：是指由于分析方法本身的局限性而引起的误差,是由分析体系的化学或物理性质所决定的。例如重量分析法中因沉淀的溶解产生的误差；滴定分析中因为滴定终点与化学计量点不一致产生的误差；化学反应不能定量完成或伴随有副反应等都属于方法误差。

仪器误差：是指由于仪器性能的缺陷产生的误差。如天平不等臂；砝码锈蚀或磨损；滴定管、移液管刻度不准等。

试剂误差：是指由于所用化学试剂或蒸馏水不纯产生的误差。

操作误差：是指在正常操作下,由于分析人员的主观原因或习惯造成的误差。例如,在读滴定管读数时经常偏高或偏低,对滴定终点指示剂的颜色辨别不同（有人偏深、有人偏浅）等。

系统误差具有三个特点：

①单向性：系统误差的大、小和正、负都有一定的规律性,使测定结果系统地偏高或偏低；

②重复性：重复测定时,误差会重复出现；

③可测性：系统误差的大、小和正、负可以测定,至少在理论上是可以测定的。

由此可见,增加平行测定次数并不能发现或减小系统误差,只有通过改变实验条件才能发现系统误差,并通过改进分析方法、校正仪器、提纯试剂、提高操作水平等手段来减小或消除系统误差。在所有的系统误差当中,通常方法误差是最难发现及消除的。(www.xing528.com)

2.随机误差

随机误差也称偶然误差或不可测误差,是由于一些难以控制的、无法避免的随机因素（或称偶然因素）造成的。例如在重复测定时,温度、压力、湿度、仪器工作状态的微小变动；试样处理条件的微小差异；天平或滴定管读数的不确定性等等,都可能使测定结果产生波动。尽管每一个因素对测定结果的影响不大,并且在重复测定时误差时隐时现,但从总体上看,多种因素随机地交替出现,导致随机误差具有以下特点：

①随机误差是不可避免的,不能通过“校正”的方法予以减小或消除；

②由随机因素决定,其值或大或小,或正或负；

③在无限多次测定中,绝对值相等的正、负误差出现的机会（概率）相等。

随机误差的产生难以找出确定的原因,从表面上看,似乎没有什么规律性,其值或大或小,或正或负,但如果进行很多次测定,就会发现随机误差的出现符合统计规律,可以用概率统计的方法进行分析和处理。

从以上讨论可知,系统误差和随机误差产生的原因、性质及处理方法都是不同的,不可互相混淆。但在实际工作中两种误差也不是一成不变的,有时还可能相互转化。例如某个以往难以控制的测定条件,现在由于科学技术的进步而可以控制,那么由此而产生的误差就由随机误差转而成为系统误差了。再比如温度对测定结果的影响,在短时间内由于温度的波动而产生的误差是随机误差,当在一个相当长的时间内考察其影响时,温度对测定结果的影响则可能导致系统误差。

对于一次测定而言,系统误差和随机误差可能同时存在,这时的误差等于系统误差与随机误差之和。

3.过失误差

过失误差是指由于操作者的粗心大意和错误操作产生的误差。例如：加错试剂,记错数据,溅失溶液,流失沉淀等。严格地说,过失误差根本不能看作是科学意义上的误差,不属于误差问题的讨论范畴。不管造成过失误差的具体原因是什么,只要确知含有过失误差,就应将包含有过失误差的测量数据舍弃。只要加强分析人员的工作责任感,培养认真细致的工作作风,认真按规程操作,记好原始数据,过失误差是完全可以避免的。