Метрология анализа

Цель всех аналитических определений сводится к нахождению результатов, наиболее близких к истинному составу веществ или к истинному содержанию компонентов пробы. Особенность аналитических определений состоит в том, что их результат зависит от общего химического состава и физических свойств анализируемого объекта. Кроме того, анализ, как правильно является многостадийным процессом. На каждой стадии возможны ошибки - погрешности. Ошибки характеризуют отклонение измеряемой величины от ее истинного значения. Истинное значение - это такое значение, которое идеальным образом отражает в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта.

Погрешности бывают систематическими и случайными. Погрешность, которая при повторных измерениях остается постоянной или закономерно изменяется, называется систематической. Систематические ошибки вызываются известными или легко устанавливаемыми причинами (например, недостаточная точность весов, наличие примесей). Их можно учесть или избежать. Погрешности, которые при повторных измерениях изменяются случайным образом, называются случайными. Случайные ошибки вызваны случайными причинами (например, неожиданное повышение температуры, попадание в раствор посторонних веществ). Чтобы исключить влияние случайных ошибок на результат анализа, проводят несколько параллельных определений. Оценку случайных погрешностей проводят на основании теории математической статистики.

Различают абсолютные и относительные погрешности. Абсолютная погрешность отдельного результата анализа (D) равна: D = (Х_ср- Х_ист), где Х_ср - среднее результатов n параллельных определений, Х_ист - истинное значение. Поскольку истинное значение измеряемой величины обычно не известно, вместо него используют значение, приведенное в паспорте стандартного образца. Погрешность, выраженная отношением D/Х_ист или D/Х_ср, называется относительной, ее можно представить в долях единицы или в процентах.

Чувствительность метода - минимальное количество вещества, которое может быть обнаружено. Возможность определения по данной методике характеризуют пределом обнаружения, то есть наименьшей концентрацией (С_min) или наименьшей массой (m_min) компонента, при которой его можно обнаружить с заданной доверительной вероятностью.

Избирательность метода (селективность) - возможность определить компонент без помех со стороны других компонентов. Если методика позволяет определить только один компонент - это специфический метод.

Характеристикой качества измерения в количественном анализе служит точность. Точность отражает близость к нулю систематических и случайных погрешностей результатов измерения, то есть близость к истинному значению измеряемой величины. Количественно точность может быть выражена обратной величиной модуля относительной погрешности. Например, если относительная погрешность измерения характеризуется значением 0,001%, то точность будет равна 1/10^-5 = 10⁵.

Точность включает две характеристики - правильность и воспроизводимость.

Правильность отражает близость к нулю систематической погрешности результата анализа. Воспроизводимость отражает близость результатов серии измерения одной и той же величины.

!-Воспроизводимость--!

Х₁ Х₂ Х₃ Х₅ Х₄ Х_ист

-------------!---------------------------

Х_ср----------------------!

Правильность

Среднее рассчитывается по формуле:

Р

ассеяние результатов относительно среднего характеризуется дисперсией

Квадратный корень дисперсии называется стандартным отклонением: S=. Знание стандартного отклонения при условно принятой доверительной вероятности Р (обычно выбирают Р = 0,95) позволяет выражать найденные величины в виде некоторого интервала, называемого доверительным