Химические методы анализа - 220 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

439
Проба материала, поступающая в научную или заводскую лабо-
раторию (лабораторная проба) должна быть представительной, то есть
состав пробы и всей партии объекта анализа должны быть идентичны-
ми и достаточно однородными.
Большие партии сырья для анализа и переработки или другого
материала обычно поступают на предприятие неоднородными. Необ-
ходимо так отобрать пробу, чтобы она по своему составу соответство-
вала составу всей партии материала. Для каждого рода материала су-
ществуют специальные правила отбора проб для анализа, регламенти-
рующие порядок проведения отдельных операций. Здесь мы не будем
подробно рассматривать эти правила.
Отметим лишь, что отбор пробыочень сложная и ответствен-
ная операция всего анализа. Неправильно или небрежно отобранная
проба зачастую может совершенно исказить результаты, в этом случае
вообще бессмысленно выполнять дальнейшие операции анализа.
Правильные результаты можно получить только при очень тща-
тельном и внимательном выполнении всех подготовительных опера-
ций. Тем не менее даже в этом случае неизбежны отдельные погреш-
ности, то есть отклонения результата измерения от истинного значения
измеряемой величины. Так, ошибка взвешивания на аналитических
весах обычно составляет ± 0.0001 г. При перенесении навески в стакан
возможны небольшие потери вещества. Растворение навески пробы в
кислоте сопровождается выделением диоксида углерода, вследствие
чего отдельные частички раствора могут быть вынесены вместе с газом
из стакана. Многократное промывание способствует растворению час-
ти осадка и переходу его в фильтрат. Прокаливания при слишком низ-
кой температуре недостаточно, чтобы полностью перевести оксалат
кальция в карбонат, а при слишком высокой температуре часть карбо-
ната превратится в оксид. Чрезмерно длительное охлаждение прока-
ленного осадка в эксикаторе (особенно, если весовая форма - оксид
кальция) приводит к увеличению его массы, например, вследствие его
гигроскопичности.
Часть отмеченных и некоторых других погрешностей, возни-
кающих в процессе анализа, могут быть одного знака и, складываясь,
приводят к расхождению между найденным и истинным содержанием
определяемого кальция. Возможна также частичная или (в редких слу-
чаях) почти полная компенсация погрешностей разного знака - поло-
жительных и отрицательных. Как правило, найденный результат
всегда в большей или меньшей степени отличается от истинного.
IX.1.1. Некоторые понятия
440
В практике аналитической химии анализ образца повторяют от
трех до пяти раз. Отдельные результаты в такой серии параллельных
измерений (выборке), как отмечалось выше, редко совпадают, поэтому
возникает необходимость выбора центральноголучшего”, наиболее
достоверного значения серии. При этом будем иметь в виду, что цен-
тральное значение выборки должно быть более достоверным, чем каж-
дый отдельный результат и расхождения в значениях отдельных ре-
зультатов должны обеспечить некоторую качественную оценку досто-
верности выбранноголучшегозначения.
IX.1.1.1. Среднее
Центральной точкой серии может служить среднее (синонимами
являются среднее арифметическое, выборочное среднее Х
ср
), которое
представляет собой частное от деления суммы результатов отдельных
измерений на число измерений в выборке.
Пример. Рассчитать среднее из следующей выборки 10.06; 10.20;
10.08; 10.10.
Среднее = Х
ср
= (10.06 + 10.20 + 10.08 + 10.10)/4 = 10.11.
IX.1.1.2. Воспроизводимость
Термин воспроизводимость используется для количественной
оценки разброса результатов. Эта величина характеризует близость по
абсолютному значению двух или более измерений, полученных в оди-
наковых условиях. Воспроизводимость выражается несколькими спо-
собами.
IX.1.1.3. Способы выражения
абсолютной воспроизводимости
1.Наиболее простой способ выражения воспроизводимости со-
стоит в нахождении отклонения от среднего (Х
i
- Х
ср
), т.е. разности
между экспериментально найденным значением и средним из серии
значений, включающей данное значение, без учета знака (т.е. абсо-
лютное значение).
Чтобы пояснить это, предположим, что при анализе хлорида по-
лучены следующие результаты:
Содержание хлорида в Отклонение от среднего
      Проба материала, поступающая в научную или заводскую лабо-
раторию (лабораторная проба) должна быть представительной, то есть           В практике аналитической химии анализ образца повторяют от
состав пробы и всей партии объекта анализа должны быть идентичны-      трех до пяти раз. Отдельные результаты в такой серии параллельных
ми и достаточно однородными.                                           измерений (выборке), как отмечалось выше, редко совпадают, поэтому
      Большие партии сырья для анализа и переработки или другого       возникает необходимость выбора центрального “лучшего”, наиболее
материала обычно поступают на предприятие неоднородными. Необ-         достоверного значения серии. При этом будем иметь в виду, что цен-
ходимо так отобрать пробу, чтобы она по своему составу соответство-    тральное значение выборки должно быть более достоверным, чем каж-
вала составу всей партии материала. Для каждого рода материала су-     дый отдельный результат и расхождения в значениях отдельных ре-
ществуют специальные правила отбора проб для анализа, регламенти-      зультатов должны обеспечить некоторую качественную оценку досто-
рующие порядок проведения отдельных операций. Здесь мы не будем        верности выбранного “лучшего” значения.
подробно рассматривать эти правила.
      Отметим лишь, что отбор пробы – очень сложная и ответствен-                               IX.1.1.1. Среднее
ная операция всего анализа. Неправильно или небрежно отобранная
проба зачастую может совершенно исказить результаты, в этом случае            Центральной точкой серии может служить среднее (синонимами
вообще бессмысленно выполнять дальнейшие операции анализа.             являются среднее арифметическое, выборочное среднее Хср), которое
      Правильные результаты можно получить только при очень тща-       представляет собой частное от деления суммы результатов отдельных
тельном и внимательном выполнении всех подготовительных опера-         измерений на число измерений в выборке.
ций. Тем не менее даже в этом случае неизбежны отдельные погреш-             Пример. Рассчитать среднее из следующей выборки 10.06; 10.20;
ности, то есть отклонения результата измерения от истинного значения   10.08; 10.10.
измеряемой величины. Так, ошибка взвешивания на аналитических                 Среднее = Хср = (10.06 + 10.20 + 10.08 + 10.10)/4 = 10.11.
весах обычно составляет ± 0.0001 г. При перенесении навески в стакан
возможны небольшие потери вещества. Растворение навески пробы в                           IX.1.1.2. Воспроизводимость
кислоте сопровождается выделением диоксида углерода, вследствие
чего отдельные частички раствора могут быть вынесены вместе с газом          Термин воспроизводимость используется для количественной
из стакана. Многократное промывание способствует растворению час-      оценки разброса результатов. Эта величина характеризует близость по
ти осадка и переходу его в фильтрат. Прокаливания при слишком низ-     абсолютному значению двух или более измерений, полученных в оди-
кой температуре недостаточно, чтобы полностью перевести оксалат        наковых условиях. Воспроизводимость выражается несколькими спо-
кальция в карбонат, а при слишком высокой температуре часть карбо-     собами.
ната превратится в оксид. Чрезмерно длительное охлаждение прока-
ленного осадка в эксикаторе (особенно, если весовая форма - оксид                        IX.1.1.3. Способы выражения
кальция) приводит к увеличению его массы, например, вследствие его                      абсолютной воспроизводимости
гигроскопичности.
      Часть отмеченных и некоторых других погрешностей, возни-               1.Наиболее простой способ выражения воспроизводимости со-
кающих в процессе анализа, могут быть одного знака и, складываясь,     стоит в нахождении отклонения от среднего (Хi - Хср), т.е. разности
приводят к расхождению между найденным и истинным содержанием          между экспериментально найденным значением и средним из серии
определяемого кальция. Возможна также частичная или (в редких слу-     значений, включающей данное значение, без учета знака (т.е. абсо-
чаях) почти полная компенсация погрешностей разного знака - поло-      лютное значение).
жительных и отрицательных. Как правило, найденный результат                  Чтобы пояснить это, предположим, что при анализе хлорида по-
всегда в большей или меньшей степени отличается от истинного.          лучены следующие результаты:

                    IX.1.1. Некоторые понятия                                        Содержание хлорида в       Отклонение от среднего


                                439                                                                   440