Неопределенность и погрешности измерений

Результат анализа не может быть абсолютно точным и всегда содержит некоторую долю недостоверности. Это связано с особенностью функционирования приборов, несовершенством работы химика-аналитика при проведении отдельных операций, влиянием посторонних веществ, присутствующих в матрице и реактивах, а также с другими причинами. В настоящее время существуют два подхода к описанию достоверности результатов измерений. Первый из них, традиционный, предполагает использование понятия «погрешность». Второй подход связан с применением понятия «неопределенность измерения»[1].

Погрешность результата — это разность между данным результатом и истинным значением измеряемой величины (абсолютная погрешность) либо отношение этой разности к истинному значению измеряемой величины (относительная погрешность).

Истинное значение измеряемой величины — идеальная величина, которой можно достичь, если устранены все источники погрешностей измерения и выбрана вся генеральная совокупность.

Неопределенность измерения — параметр, связанный с результатом измерения и характеризующий разброс значений (например, ширина доверительного интервала, стандартное отклонение), которые с достаточным основанием могут быть приписаны измеряемой величине.

Неопределенность измерения и погрешность измерения — разные понятия. Погрешность является идеализированным понятием, ее нельзя знать точно. Погрешности как таковой в каждом опыте соответствует единственное значение, неопределенность же выражается в виде некоторого интервала. Результат измерения может быть, например, очень близок к истинному значению измеряемой величины, т.е. иметь очень малую погрешность. Однако это не исключает того, что его неопределенность окажется большой, так как химик-аналитик может быть не уверен в том, насколько результат анализа близок к истинному значению измеряемой величины.

В зависимости от причины их возникновения все погрешности можно разделить на три вида: систематические, случайные и грубые (промахи). Для наглядности на рис. 2.5 показано, как бы выглядела мишень при наличии в результатах стрельбы различных видов погрешностей.

Примеры случайной (1), систематической (2) и грубой (3)

Рис. 2.5. Примеры случайной (1), систематической (2) и грубой (3)

погрешностей

Систематической называется погрешность, которая в ходе измерения одной и той же величины остается постоянной или изменяется закономерным образом. Систематическая погрешность обусловлена постоянно действующей причиной и оказывает от опыта к опыту постоянное влияние на результаты анализа, завышая либо занижая их.

К возникновению систематической погрешности могут приводить следующие основные причины:

  • ? методические (погрешность отбора пробы, погрешность разделения и концентрирования, пренебрежение сигналом контрольного опыта, неполное промывание осадка при гравиметрическом определении, индикаторные погрешности в титриметрии и т.д.);
  • ? реактивные (использование недостаточно чистых реактивов);
  • ? инструментальные (неправильная градуировка прибора);
  • ? индивидуальные (специфика работы конкретного химика- аналитика, например, вследствие индивидуальных особенностей зрения).

Случайной называют погрешность, причина которой неизвестна, а величина изменяется от опыта к опыту случайным образом.

Случайные погрешности являются случайными величинами и подчиняются законам математической статистики.

Грубые погрешности (промахи) — это погрешности, резко искажающие результат анализа, делающие его недостоверным, а по величине значительно отличающимся от ожидаемого. Причина грубых погрешностей — неправильная работа химика-ана- литика.

  • [1] «Неопределенность измерения» является относительно новым понятием. Оно появилось в метрологии около 20 лет назад. В 1993 г. был созданпервый международный стандарт по ее оценке. В 2002 г. данная характеристика была законодательно закреплена в Республике Беларусь.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >