测量的不确定性 - 如何量化结果的歧义?
模棱两可或不确定指的是对测试结果的怀疑程度。这是一个公认的事实,永远不可能报告实际的值,因为总有一个错误的范围,无论它可能是小的,这导致了真实值和报告值之间的变化。
测量是真正有效的,如果它伴随着不确定度的定义。这种不确定性来自于偏离规定的环境控制、样品的非同质性、方法或仪器的限制和个人操作错误。其中一些误差是可测量的,可以通过校准加以纠正,而另一些误差是不确定的。换句话说,每个测量或测试都应该用两个参数来定义。第一个是定义测量精度的带宽或间隔,第二个是置信水平。
许多因素导致化学实验室中测量的不确定性。其中一些因素是:
- 样本均匀性
- 样品在收集和分析之间的降解
- 采样、样品处理或储存过程中的污染
- 分析物从样品基质中不完全提取
- 由其他样品矩阵成分引起的干扰
- 建议的环境控制的变化
- 记录观察结果的个人偏见
- 溶液的称量或体积传递错误
- 标准和参考物质在储存期间的退化
表达不确定性
应进行一组重复观测,并报告平均值和标准差(SD)。由此计算出不确定度U的值为
\(u = \ frac {sd} \ sqrt {n} \)
其中n是观察数。
由多个因素引起的综合不确定度表示为
结合不确定性,
\(U_C = \√{a^2 + b^2 + c^2 + d^2+......})
其中a b c等是单独的不确定性。
将组合不确定度与覆盖系数k相乘,得到扩展不确定度Ue
\(问题= kU_c \)
平均因子k为2,用于报告95%置信水平的扩大不确定性
最后将观测结果报告为2位有效数字
结果=平均值+/- UE
在任何分析中,重要的是要欣赏可能导致测量不确定性的因素的作用。需要识别,最小化,尽可能通过频繁校准参考资料和实验室熟练程度测试来量化它们。
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