楊文峰

摘要：分析方法、分析過程、儀器與試劑精度、實(shí)驗(yàn)條件等方面都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，并導(dǎo)致誤差產(chǎn)生。本文便對(duì)化學(xué)分析中的誤差來源及誤差控制措施進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：化學(xué)分析；誤差來源 ；誤差控制

化學(xué)分析是根據(jù)定量化學(xué)反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系，對(duì)待測(cè)組分進(jìn)行分析測(cè)試的過程?；瘜W(xué)分析過程經(jīng)常包含多個(gè)繁瑣的步驟，往往需要經(jīng)過一系列的復(fù)雜操作步驟才能得到化學(xué)分析的測(cè)試數(shù)據(jù)。

一、常見化學(xué)分析中的誤差來源

（1）分析方法選擇不當(dāng)。化學(xué)分析結(jié)果的準(zhǔn)確度首先取決于分析方法的選擇和及方法對(duì)樣品的適用性。通?；瘜W(xué)分析法適用于常量分析，用于微量分析時(shí)得到的數(shù)據(jù)比用儀器分析得到的結(jié)果較差。即便是我們常量成分的分析，化學(xué)分析方法也會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，如在滴定過程中，由于反應(yīng)進(jìn)行得不完全，化學(xué)計(jì)量總和滴定終點(diǎn)不相符合，以及由于條件沒有控制好和發(fā)生副反應(yīng)等原因，都會(huì)引起系統(tǒng)的測(cè)定誤差。

（2）分析過程中實(shí)驗(yàn)人員操作不當(dāng)。由于實(shí)驗(yàn)人員操作不當(dāng)或經(jīng)驗(yàn)不足而引起的分析誤差，屬于系統(tǒng)誤差，這類誤差在實(shí)驗(yàn)過程中可以重復(fù)出現(xiàn)。例如，在實(shí)驗(yàn)過程中不考慮試樣的具體情況而盲目取樣，就會(huì)造成樣品的代表性不強(qiáng)。

（3）儀器或試劑不合格。儀器或試劑不合格引起的誤差也屬于系統(tǒng)誤差，例如使用的天平的靈敏度達(dá)不到工作要求，祛碼質(zhì)量不準(zhǔn)確，容量瓶、滴定管的刻度未經(jīng)過核正檢定等，又如蒸餾水和試劑的純度不夠，使用了過期的標(biāo)準(zhǔn)溶液等均可產(chǎn)生儀器或試劑誤差。

二、化學(xué)分析中的誤差控制措施

1、加強(qiáng)前期取樣控制

在化學(xué)分析過程中，為了能夠有效提升結(jié)果精準(zhǔn)度，就需要做好各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量保障。取樣的質(zhì)量保障是一個(gè)初級(jí)環(huán)節(jié)，完成一項(xiàng)定量分析的任務(wù)，分析結(jié)果精準(zhǔn)度都將影響到樣品的真實(shí)特性，可能受到多個(gè)環(huán)節(jié)影響，除了分析方法影響以外，還包括儀器設(shè)備條件、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和操作人員技術(shù)水平等眾多因素影響。故此，為了能夠有效提升數(shù)據(jù)檢驗(yàn)準(zhǔn)確性，需要結(jié)合實(shí)際情況綜合控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的多種因素，選擇一種量化指標(biāo)來為實(shí)驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)度提供堅(jiān)實(shí)的保障。其中，實(shí)驗(yàn)采集和制備是定量分析中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，對(duì)于試樣可靠性和代表性影響較大。故此，除了分析實(shí)驗(yàn)性質(zhì)和分析結(jié)果精準(zhǔn)度以外，還要綜合選擇合理的分析方法，實(shí)驗(yàn)過程中可以嚴(yán)格遵循規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)操作，做好試樣的前期處理工作。

2、定量分析的過程

取樣后，樣品的定量分析過程，一般有樣品的處理與分解、干擾組分的分離與待測(cè)組分富集、分析測(cè)定等幾個(gè)環(huán)節(jié)所組成。

取樣最重要的是要使取樣具有代表性，對(duì)于各類的試樣采集的具體操作方法可參閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

試樣的處理和分解分解要完全，不能有損失，分解過程中使用的試劑中絕不能含有被測(cè)組分和引入其他的干擾雜質(zhì)。

分離和富集對(duì)于基體成分復(fù)雜，以及待測(cè)組份濃度較低的樣品，為減小測(cè)量誤差，統(tǒng)稱需要進(jìn)行分離、富集步驟。①分離：將干擾組分分離出去（被測(cè)組分含量高時(shí)）；②富集：將被測(cè)組分分離出去（被測(cè)組分含量低時(shí)）。

3、標(biāo)準(zhǔn)溶液

標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度一定要準(zhǔn)確，因?yàn)榈味ǚ治鼍褪墙⒃跇?biāo)準(zhǔn)溶液濃度已知并準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上。因此，稱量的試劑質(zhì)量大于0.2g時(shí)，才能保證誤差小于0.1%。一般使用的滴定體積控制在20～40ml之間使測(cè)量體積的相對(duì)誤差小于0.1%。標(biāo)準(zhǔn)溶液配制不規(guī)范造成的誤差主要原因有：（1）化學(xué)實(shí)際沒有達(dá)到分析純的要求；（2）存在稱量誤差；（3）在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，燒杯、玻璃棒、容量瓶等使用不規(guī)范。

為了避免由于配制溶液而造成的誤差，在直接配制法中，一般采用性質(zhì)穩(wěn)定、有較大摩爾質(zhì)量的物質(zhì)，因?yàn)槟栙|(zhì)量越大稱量時(shí)相對(duì)誤差越小。在間接配制法中，先配一個(gè)大致的濃度，再用基準(zhǔn)物質(zhì)來標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度，標(biāo)定應(yīng)平行測(cè)定3～4次，并要求測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差不大于0.2%?；鶞?zhǔn)物質(zhì)的量不應(yīng)太少，最少要在0.2g以上。另外，標(biāo)定好的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)該妥善保存，否則應(yīng)該經(jīng)常標(biāo)定。

4、結(jié)果數(shù)據(jù)處理可靠性

在結(jié)果數(shù)據(jù)處理中，為了能夠有效提升結(jié)果精準(zhǔn)性和可靠性，應(yīng)該對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行科學(xué)計(jì)算和評(píng)價(jià)，通過化學(xué)計(jì)量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，并且將檢測(cè)結(jié)果誤差控制在合理范圍內(nèi)，借助統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于結(jié)果數(shù)據(jù)的處理中，其中不僅包括對(duì)數(shù)據(jù)的取舍，還包括數(shù)字運(yùn)算規(guī)則和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理等多個(gè)環(huán)節(jié)。在將分析結(jié)果誤差消除后，最終測(cè)定的數(shù)據(jù)存在特大值或特小值，這樣數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度與可靠性受到嚴(yán)峻的考驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分析過程中，可能由于操作不當(dāng)導(dǎo)致測(cè)定值存在誤差，應(yīng)該將這部分?jǐn)?shù)據(jù)剔除。如果未能找到可疑值出現(xiàn)的原因，剔除是最簡(jiǎn)單的方法，也可以通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來進(jìn)行取舍。

三、分析實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量保證

（1）分析實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量保證。質(zhì)量保證的任務(wù)就是把所有的誤差其中包括系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差，甚至因疏忽造成的誤差減少到預(yù)期水平。質(zhì)量保證的核心內(nèi)容包括兩方面，一方面對(duì)從取樣到分析結(jié)果計(jì)算的分析全過程采取各種減少誤差措施，進(jìn)行質(zhì)量控制；另一方面采用行之有效方法對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)分析過程中問題，確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

（2）分析實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制。一般要求測(cè)試人員技術(shù)能力要保證，儀器設(shè)備維護(hù)管理及定期檢查，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備必要的基礎(chǔ)條件。正確地選擇分析方法，進(jìn)行質(zhì)量控制基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，建立實(shí)驗(yàn)分析質(zhì)控程序、常規(guī)質(zhì)量控制技術(shù)并完成質(zhì)控圖，最后進(jìn)行各類質(zhì)量控制技術(shù)的比較。

（3）實(shí)驗(yàn)室間質(zhì)量控制。實(shí)驗(yàn)室間誤差控制是指由外部有工作經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平的第三方或技術(shù)組織，對(duì)各實(shí)驗(yàn)室及其分析工作者進(jìn)行定期或不定期的分析質(zhì)量考查的過程。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化學(xué)分析結(jié)果準(zhǔn)確度可能受到眾多客觀因素影響，無論是操作的儀器設(shè)備條件，還是分析方法都可能對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生不同程度上的影響，出現(xiàn)誤差現(xiàn)象。為了保證分析結(jié)果的精準(zhǔn)度與可靠性，需要選擇合理的分析方法，做好基礎(chǔ)條件保障，定期檢測(cè)和保養(yǎng)儀器設(shè)備，提升操作人員專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，為實(shí)驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)度提供堅(jiān)實(shí)的保障。

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