- •Метрология хроматографических измерений
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Оценка случайных составляющих погрешности
- •2. Оценка систематических составляющих погрешности измерения
- •3. Оценка суммарной погрешности измерения
- •4. Практические работы
- •4.1. Разработка методики определения кислорода и азота в воздухе рабочей зоны с построением градуировочной характеристики методом наименьших квадратов
- •4.2. Разработка методики определения кислорода и азота в воздухе рабочей зоны с построением градуировочной характеристики расчетным методом
- •4.3. Разработка методики определения кислорода и азота в воздухе рабочей зоны методом внешнего стандарта
- •4.4. Определение содержания кислорода и азота в воздухе рабочей зоны различными методами (многовариантная задача)
- •4.5. Качественный анализ многокомпонентных смесей на двух хроматографах с использованием сигналов двух детекторов.
- •4.6. Качественный анализ неизвестных компонентов с использованием индексов удерживания и сигналов двух детекторов (многовариантная задача)
- •4.7. Качественный анализ многокомпонентной смеси на одном хроматографе с использованием сигналов двух детекторов
- •4.8. Количественный анализ неизвестных компонентов сложной смеси на хроматографе с двумя детекторами.
- •4.9. Определение эффективности колонки, оптимальной объемной скорости газа-носителя и константы распределения сорбата между газовой и жидкой фазами
- •4.10. Определение правильности и прецизионности измерения удельного объема удерживания и логарифмического индекса удерживания Ковача.
- •Список литературы
- •Приложение
2. Оценка систематических составляющих погрешности измерения
Общая систематическая погрешность измерения нормируется пределами отдельных составляющих погрешностей результата измерения и при Р = 0,95 определяется суммированием всех составляющих погрешностей по уравнению:
, (7)
где - коэффициент приР= 0,95 ;-i-ая составляющая систематической погрешности;k– число составляющих погрешности.
В хроматографическом анализе наиболее значимы неисключенные систематические погрешности градуировки, включающие погрешности измерения сигнала, взвешивания при пробоподготовке, чистоты реактивов и поддержания заданных параметров процесса хроматографирования.
Систематические погрешности разделяются на:
Погрешности метода, связанные с особенностями отбора пробы, погрешностями аналитических операций (концентрирования, экстракции и др.)
Инструментальные и реактивные, обусловленные несовершенством приборов и степенью чистоты применяемых реактивов.
Индивидуальные погрешности, связанные с субъективными действиями экспериментатора
В Государственном стандарте ГОСТ Р ИСО 5725 (1-6) – 2002. «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений» введены новые оценки систематических погрешностей ранее не применяемые в отечественной нормативно – технической документации по метрологии.
а) Систематическая погрешность лаборатории
, (8)
где - истинное или принятое опорное значение измеряемой величины;математическое ожидание отдельной лаборатории;30 – число измерений.
б) Систематическая погрешность метода измерений
, (9)
где математическое ожидание во всех лабораториях;количество лабораторий.
в) Лабораторная составляющая систематической погрешности
, (10)
() является специфической характеристикой для данной лаборатории и данных условий выполнения измерений в лаборатории.
Значения и их стабильность в течение определенного времени в международной практике являются показателем компетентности испытательных лабораторий и применяются для аккредитации лабораторий и оценки их рейтинга. Кроме того, значенияиспользуют при проведении метрологических исследований и аттестации методик выполнения измерений.
Для выявления систематических погрешностей используют:
Оценку погрешностей известной природы, которые рассчитывают до анализа и учитывают введением поправок к результату измерения (объем мерной посуды, погрешность взвешивания и другие образцовые меры).
Оценку погрешностей, которые рассчитывают в ходе анализа в виде суммарной величины инструментальных и реактивных погрешностей, погрешностей отдельных стадий анализа и пробоподготовки. Погрешности этого типа можно уменьшить, используя способ релятивизации, когда в идентичных условиях проводят аналитические операции таким образом, что происходит коррелирование погрешностей. При этом ряд погрешностей переводят из категории независимых в зависимые, например, интерполяционные измерения при определении индексов удерживания, количественный анализ методом двойного внутреннего стандарта и др.
Оценку погрешностей невыясненной природы, которые трудно определить и исключить – это неисключенные систематические погрешности. Их обнаруживают после устранения всех погрешностей известной природы и последующего исследования отдельных стадий хроматографического процесса, используя прием рандомизации. При этом эти погрешности условно переводят в случайные. Возможность рандомизации основана на том, что систематические погрешности (метода, прибора, экспериментатора) при рассмотрении их в широком классе однотипных (методов, серий приборов, коллективов экспериментаторов) становятся величиной переменной, т.е. приобретают свойства случайных погрешностей и оцениваются методами математической статистики.
Оценка неисключенных систематических погрешностей по результатам совокупных измерений ряда рабочих проб с использованием приемов фиксированного разбавления и фиксированных добавок. Физическая модель измерения включает изучение зависимости измеренных значений от ожидаемых идеальных значений
, (11)
где = 0, апри отсутствии погрешности измерения;
постоянная систематическая погрешность, например неизвестное положительное или отрицательное значение холостого опыта;
переменная систематическая погрешность, связанная с отклонениями, зависящими от результатов измерения (прием рандомизации).