物理的および化学的実験における誤差の原因

物理的および化学的試験は実験室試験の主要な試験部分の 1 つであり、その試験結果は製品の品​​質を決定するための主な科学的根拠となります。物理および化学実験室におけるエラーの主な原因は、系統的エラー、ランダム エラー、人的エラーの 3 つです。では、それぞれのエラーの具体的な原因は何でしょうか?

機器、装置、実験室環境、操作手順、試薬、サンプル、その他の要因が物理的および化学的試験の品質に重大な影響を及ぼし、その結果、物理的および化学的試験で多くのエラーが発生します。

 
一般エラー (通常のエラーとも呼ばれます)
系統誤差とは、繰り返しの測定条件下で同じオブジェクトを繰り返し測定することを指します。誤差値の大きさは正または負のいずれかであり、これを固定システム誤差と呼びます。または、測定条件が変化すると誤差の変化が一定の法則を示し、これを可変システム誤差とも呼びます。

系統誤差は主に、誤った測定方法、誤った使用方法、測定機器の故障、試験装置自体の性能、標準物質の不適切な使用、環境条件の変化などによって発生します。このようなエラーは、特定の手段によって軽減および修正できます。

システム エラーの主な原因は次のとおりです。

1. メソッドエラー:

方法誤差とは、物理的および化学的試験の分析方法自体によって引き起こされる誤差を指します。このエラーは避けられないため、テスト結果が低かったり高かったりすることがよくあります。たとえば、物理的および化学的試験で重量分析を実行する場合、沈殿物の溶解によりエラーが発生する可能性があります。滴定中に完全な反応がないか、滴定の終点と計量点の不一致により副反応が発生します。高温試験では一部の揮発性物質が発生します。揮発が発生しました。

2. 機器のエラー:

機器誤差は主に機器の不正確さによって引き起こされます。たとえば、メーターのダイヤルが正確でなかったり、ゼロ点が正確でなかったりすると、テスト結果が小さすぎたり、大きすぎたりします。この誤差は定数値です。電子天秤が使われています。校正を長期間行わないと、必ず計量誤差が発生します。ガラスゲージは品質検査や目盛検査に合格しておらず、業者から購入して使用しているため、器差が生じます。

3. 試薬エラー:

試薬のエラーは主に、物理的および化学的試験プロセスで使用される試薬中の不純物の存在、または蒸留水または試薬中の干渉の存在など、試薬が不純であるか、実験要件を満たしていないことが原因で発生します。 、保管や使用環境によっては検査結果に影響を与える可能性があります。試薬の交換などにより試薬エラーが発生する可能性があります。

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マシンエラー
同じ対象物を同じ動作条件で繰り返し測定する場合、系統誤差の発生はある程度回避できますが、得られる試験結果は必ずしも一致するとは限らず、さまざまな不確実要因によって生じる誤差をランダム誤差といいます。このエラーは、主にさまざまな小さな独立した偶然の要因により、不規則でランダムな変化を示します。

表面から見ると、ランダム誤差は偶然であるため不規則であるため、ランダム誤差は測定不可能な誤差または偶発的誤差とも呼ばれます。

ランダム性とは、同じ測定対象を繰り返し測定することにより、検査結果の誤差が不規則な変動を示し、検査結果が大きすぎる(プラス)場合や小さすぎる(マイナス)場合があり、一定の法則はありませんが、測定を繰り返した場合、正の誤差と負の誤差の確率は同じように見えます。まさにこの不規則な特性のため、多くのランダムな誤差の合計に正または負のオフセットが存在する可能性があります。この場合、これがランダムエラー補償機能の性質です。

したがって、システム誤差を除去する場合、一般に測定回数を増やすことでランダム誤差を除去することができる。

ただし、通常の物理的および化学的試験プロセスには系統的誤差とランダム誤差の両方が存在し、一定の必然性があることに注意する必要があります。通常の理化学検査員の検査工程ミス、試薬の添加ミス、操作や読み取りの誤り、計算ミスなどによって生じる結果の違いは、誤差ではなく「誤差」と呼ぶべきである。

したがって、同じ測定対象物を繰り返し測定した場合に大きな差が生じた場合には、それが「誤差」によるものかどうかを検討する必要があります。この結果の原因を注意深く分析し、その特性を特定する必要があります。

人エラー
ここで言うヒューマンエラーとは、主に理化学検査工程において検査員の要因によって引き起こされるエラーを指し、主に以下の3つの側面において発生します。

1. 操作上のエラー:

操作エラーとは、正常に操作された場合の物理的および化学的検査者の主観的要因を指します。

たとえば、色の観察に対する検査員の敏感さはエラーにつながります。

あるいは、サンプルの重量を量るときに効果的な保護手段がないため、サンプルは吸湿性になります。

沈殿物を洗浄する際に、洗浄が不十分であったり、洗浄が過剰であったりするとエラーとなる。

燃えるような沈殿時の温度をマスターできませんでした。

理化学検査工程において、液漏れが起こる前にビュレットを洗浄しないと、液垂れ現象が発生し、液を注入した後にビュレットの下端に気泡が残ることがあります。

検査員が度数測定時にスケールを上から見る(または下から見る)とエラーが発生します。

2. 主観的な間違い:

主観的な誤差は主に、物理的および化学的試験分析者の主観的要因によるものです。

例えば、色の観察の鮮明度の違いにより、滴定の終点の色を識別したときに、分析者によっては色が濃いと感じる人もいますが、分析者によっては色が薄いと感じる人もいます。

目盛値を読み取る角度が異なるため、高く感じるアナリストもいれば低く感じるアナリストもいる状況が存在します。

また、実際の理化学検査業務に携わる多くの分析者には、「プレエントリー」の癖、つまり、2回目の測定値を読み取る際に、主観的に無意識のうちに1回目の測定値に偏ってしまう、上記のような状況が生じてしまいます。主観的な間違い。

3. 無視できるエラー:

軽微な誤差とは、物理・化学検査において検査員の読み取り誤差、操作誤差、計算誤差等によって生じる誤差を指します。

エラーは不正確な結果につながる可能性があるため、エラーの原因を理解することは、エラーの発生を最小限に抑え、テスト結果の品質を向上させるのに役立ちます。

情報が必要な場合やご質問がある場合は、WUBOLAB までお問い合わせください。 実験用ガラス器具メーカー.

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