化学分析中不确定度评定教学课件

化学分析中不确定度评定化学分析结果的准确性和可靠性至关重要，需要通过不确定度评定来量化分析结果的可靠程度课程简介课程目标课程内容掌握化学分析中不确定度评定从不确定度的概念、分类、来的基本概念和方法，能独立进源、评定方法、表达方式到应行不确定度评定用实例，全面介绍不确定度评定理论课程意义提高分析结果的可靠性，使分析结果更具科学性和可比性，提升科学研究的质量和水平不确定度的概念测量结果的可靠性科学数据的关键指标评估测量结果的真实值测量结果不可能完全准确，存在着不可不确定度是衡量测量结果的可靠程度，不确定度是表示测量结果与真实值之间避免的误差，称为不确定度反映测量结果的离散程度差距的指标，反映了测量结果的可靠性分类和来源随机误差随机误差是不可预测的，通常由测量过程中随机因素引起例如，仪器读数的波动系统误差系统误差是可预测的，通常由测量方法或仪器本身的缺陷导致例如，仪器校准错误不确定度不确定度是对测量结果中误差范围的估计，它反映了测量结果的可靠程度随机误差定义在相同条件下进行多次测量，由于偶然因素的影响，测量值之间会出现一些不可预知且不规律的偏差这些偏差称为随机误差随机误差具有随机性、正负等可能性和服从统计规律的特点系统误差定义来源系统误差是测量值与真值之系统误差来源多样，例如仪差，在同一条件下重复测量器校准误差、操作方法偏差，误差值大小和方向保持

一、试剂纯度影响等致，具有重复性影响处理系统误差会使测量结果偏离系统误差可以进行校正，例真值，影响分析结果的准确如通过校准仪器、改进操作性，需要通过校正和补偿来方法、使用更纯的试剂等方消除或减小法来降低偶然误差定义特点来源偶然误差是指在相同条件下偶然误差大小和方向都不可偶然误差的来源主要包括仪进行多次测量时，测量值与预测，在多次测量中，其正器误差、操作误差以及环境真值之间存在着随机的偏差负值出现的概率相等变化等因素方法学误差方法误差由于分析方法本身的局限性造成的误差，例如试剂纯度、仪器校准、操作步骤等因素的影响系统误差在多次测量中，误差值的大小和符号保持不变，导致测量结果偏离真实值影响因素•试剂纯度•仪器校准•操作步骤检出限检出限是指在给定置信水平下，能够从样品中检测到的最低浓度或含量它是分析方法灵敏度的指标，能够区分样品中被测物质的存在与否310信噪比空白值信噪比通常设定为3，意味着信号强度是空白值是分析方法在没有样品的情况下得噪声强度的三倍到的测量值12标准偏差置信水平标准偏差是测量结果的随机误差置信水平通常设置为95%，表示有95%的概率能够检测到目标物质量程范围量程范围是指仪器或方法能够测量的最小值和最大值之间的范围在化学分析中，量程范围是重要指标之一，因为它决定了仪器或方法能够测量的样品浓度或含量的范围量程范围也影响了测量结果的准确性和精密度如果样品浓度或含量超出了量程范围，可能会导致测量结果不准确或无法获得正确性准确度误差

1.

2.12指测量结果与真值之间的接是指测量结果与真值之间的近程度，反映了测量结果的差异，反映了测量结果的准偏差确性标准物质影响因素

3.

4.34用于校准仪器和方法，评估影响因素包括系统误差、方分析方法的准确性法误差和随机误差精密度重复性再现性标准偏差在相同条件下进行多次测量，测定值之在不同条件下进行多次测量，测定值之用于量化数据的离散程度，反映精密度间的接近程度间的接近程度高低稳定性稳定性概述稳定性影响因素稳定性是指测量结果在一定时影响稳定性的因素包括仪器性间内保持一致性的程度它是能、环境条件、操技术等衡量分析方法可靠性的重要指标之一稳定性评估方法常用的稳定性评估方法包括重复测量法、标准物质测定法等敏感性和选择性敏感性选择性分析方法对待测物的响应程度分析方法区分待测物和干扰物质的能力敏感性越高，方法越能检测到低浓度物质选择性越高，方法越能准确测定待测物，不受干扰物质的影响量值表示准确度测量结果与真值的接近程度精密度多次测量结果之间的接近程度不确定度对测量结果的可靠性进行量化测量结果表示量值不确定度

1.

2.12使用有效数字表示测得的量用扩展不确定度表示测量结值果的不确定性单位置信水平

3.

4.34使用标准单位表示测量结果通常使用的置信水平表95%的单位示测量结果的可靠性扩展不确定度评定计算扩展不确定度扩展不确定度是指测量结果的不确定度范围，通常以置信水平表示置信水平选择置信水平通常设置为95%，这意味着测量结果有95%的可能性落在扩展不确定度范围内扩展因子k扩展因子k是一个与置信水平相关的常数，用来将标准不确定度扩展到扩展不确定度公式计算扩展不确定度U=k*u，其中u是标准不确定度，k是扩展因子标准不确定度评定定义1标准不确定度表示测量结果分散程度的度量，是测量结果与其期望值的偏差的估计值计算2标准不确定度通常用测量结果的标准偏差或标准误差来表示，可以根据测量数据的统计分析结果计算得出类型3•A型评定基于测量结果的统计分析获得的标准不确定度•B型评定基于经验信息和先验知识获得的标准不确定度型评定A重复测量标准偏差型评定基于重复测量结果的统型评定的主要指标是标准偏差A A计分析，用于评估随机误差对，它反映了测量结果的离散程测量结果的影响度置信区间统计软件通过计算置信区间，可以评估常用的统计软件可以帮助进行A测量结果的可靠性和可信度型评定，简化计算过程型评定B定义方法型评定是对非随机误差进行定量评估型评定常用方法包括经验估计法、B B，主要通过经验、文献、以往测量结果文献调研法、置信区间法、蒙特卡洛模等信息来确定标准不确定度拟法等合并标准不确定度合并标准不确定度1多个标准不确定度方差2平方和加权平均值3权重为方差合并标准不确定度是指多个独立的标准不确定度通过平方和的方式进行合并例如，在测量某一物理量时，会使用多个仪器或方法，每个仪器或方法都会产生一定的标准不确定度合并标准不确定度就是将这些标准不确定度合并成一个整体的标准不确定度合并标准不确定度的计算方法是将每个标准不确定度的平方进行求和，然后开平方合并后的标准不确定度反映了所有独立标准不确定度的综合影响扩展不确定度计算确定值k1根据置信水平确定值k计算扩展不确定度2将标准不确定度乘以值k最终结果3扩展不确定度表示测量结果的不确定性范围扩展不确定度是测量结果的不确定性范围，它表示测量结果在一定置信水平下的波动范围计算扩展不确定度需要确定置信水平，然后根据置信水平确定值，最后将标准不确定度乘以值即可得到扩展不确定度k k不确定度表达数值表示图形表示报告形式测量结果通常以测量值不确定度的形不确定度也可以用图形表示，例如误差科学报告中通常会包含不确定度分析，“±”式表达，例如棒或置信区间，以展示测量结果的置信以清晰地传达测量结果的可信度“

10.00±

0.05”度不确定度评估实例不确定度评估实例可以帮助理解不确定度评定过程，并提供实际应用场景示例通过案例分析，学生能够更直观地掌握不确定度评估方法，并将理论知识应用于实际分析工作中例如，可以选取化学分析中常见的方法，如滴定分析、光谱分析等，进行不确定度评估实例演示实验数据处理数据整理首先，需要对实验数据进行整理和审查，确保数据的准确性，并剔除异常值数据分析对数据进行统计分析，计算平均值、标准偏差、方差等参数，并对数据进行可视化展示不确定度计算根据数据分析结果和不确定度评定方法，计算测量结果的不确定度，并确定其置信水平结果验证将计算结果与预期结果进行比较，验证结果是否合理，并分析误差来源结果表达和解释结果应清晰易懂，并与实验目标和考虑不确定度的影响，分析结果的预期结果相比较可靠性和可信度解释偏差和误差的来源，评估结果分析数据趋势和规律，得出结论，的准确性和精度并提出后续研究方向分析结果报告报告格式数据展示报告格式遵循规范要求，包括使用表格、图表等方式直观展标题、摘要、实验方法、结果示数据，并进行必要的分析和和讨论等部分解释结论和建议报告审核根据分析结果得出结论，并提报告内容需经相关人员审核，出合理建议，可供相关人员参确保数据准确可靠，结论和建考议科学合理不确定度评定应用质量控制环境监测不确定度评定用于评估测量结果的可信度，确保质量控制标准在环境监测中，不确定度评估有助于评估环境数据准确性在实验室分析中，它可评估结果的可靠性，确保数据准确性和它可以用于评估污染物浓度测量结果的可靠性，支持环境管理可靠性决策案例分析化学分析中不确定度评定在实际应用中至关重要通过案例分析可以更好地理解不确定度评估的步骤、方法和意义例如，在食品安全检测中，对农药残留量的测定，不确定度评估可以确定测定结果的可靠性，为食品安全监管提供科学依据此外，在环境监测、药物分析等领域，不确定度评估也发挥着重要作用，保证了分析结果的准确性和可靠性总结和讨论重要性挑战

1.

2.12不确定度评定对确保实验结正确评定不确定度需要理解果的可靠性和可信度至关重各种误差来源和分析方法要未来方向应用价值

3.

4.34研究更先进的评估方法，以不确定度评定在科学研究、提高不确定度评定的准确性产品质量控制和环境监测等和效率领域具有广泛应用。