Методические ошибки зависящие от приборов и реактивов

I. Внелабораторные ошибки.

1.
Канцелярские ошибки, ошибки, при взятии
пробы

2.
Ошибочный больной,

3.
Ошибочный образец, ошибочное заполнение
бланка

II. Внутрилабораторные ошибки (аналитические ошибки)

определяемые
или неопределяемые или случайные

систематические
требуют
статистического

(реактивы,
оборудование) анализа для
заключения

I. Внелабораторные ошибки

1.
Ошибочно назван больной.

Два
больного с одинаковой фамилией (записывают
инициалы, возраст). Неправильно выписан
бланк — направление на другого больного
(созвучная фамилия и т.д.)

2. Ошибочно идентифицирован образец.

• лаборант
  берет образец 25 и отливает сыворотку
  в пробирку 26 и т.д.

• после
  окончания работы лаборант находит 2
  образца под одинаковым номером.

3. Ошибочно заполненные бланки

• в
  образце 198 содержание глюкозы 108 мг,
  лаборант выписывает величину 198 мг.

• в
  сыворотке исследуют кальций и фосфор,
  лаборант результат исследования
  записывает наоборот.

4. Ошибки при взятии пробы:

Очень
много факторов влияют на результаты
анализов. Поэтому забор материала,
условия транспортировки унифицированы.

На
результаты исследования влияют:

1. Время
   забора материала.

2. Положение
   больного.

3. Нервное
   возбуждение, физическая нагрузка.

4. Время
   года, климат, диагностические и лечебные
   процедуры, лекарственные вещества.

5. Хранение
   и доставка материала:

Спинномозговую
жидкость исследуют и доставляют сразу
же. — 1ч. При длительном хранении мочи
изменяются физико-химические свойства.
Мочу нужно хранить в холодильнике. Можно
использовать консерванты:

• хлороформенная
  вода (5-5,7 мл на 1л воды)-20-30 мл хлороформенной
  воды на 1 л мочи.

• жидкость
  Мюллера — 10,0 г сульфанила,25 г бихромата
  калия,100 г воды. На 100 мл мочи 5 мл смеси.

• несколько
  кристалликов тимола.

II.Аналитические ошибки Типы аналитических ошибок и частота их возникновения

Технические
ошибки: Частота
(%)

Калибровка 16

Расчеты 2

Приготовление
пробы 11

Техника
исследования 6

Интерпрекация 4

Систематические
ошибки:

Реактивы 9

Аппаратура 24

ГРУБЫЕ
ОШИБКИ:
одиночное значение исследуемого
компонента, выходящее за допустимые
пределы погрешности.

Причины:
недостаточная тщательность в работе
(неправильная дозировка, ошибки в
расчетах, небрежность в методике)

СЛУЧАЙНЫЕ
ОШИБКИ:
одиночное значение не выходящее за
допустимые пределы погрешности, но
стремящиеся к выходу за эти пределы.
Случайная ошибка происходит при всяком
измерении, поэтому при определении
вещества в пробе повторно, получают не
одинаковые, а различающиеся между собой
результаты.

Причины:

1. Неравномерное
   перемешивание пробы.

2. Нестабильность
   приборов, инструментария

3. Неточность
   работы персонала (ошибки в пепитировании,
   неправильное считывание результатов)

Случайные ошибки
невозможно исключить, но можно ограничить.

СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ
ОШИБКИ:
погрешности, одинаковые по знаку,
происходящие от определенных причин,
влияющие на результаты, либо в сторону
увеличения, либо в сторону уменьшения.
Наиболее часто встречаются следующие
виды систематических ошибок.

Причины:

1. Методические
   ошибки — зависят от особенностей
   применяемого метода (наиболее серьезные
   причины и устранить их трудно)

2. Ошибки,
   зависящие от приборов и реактивов.

3. Ошибки
   оперативные — неправильное или неточное
   выполнение аналитических операций.

4. Ошибки
   индивидуальные.

Последние три
причины систематических ошибок можно
устранить и свести до минимума.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Клинико-химические, как и все количественные измерения, принципиально отягощены возможностью ошибок. Весь процесс клинического исследования можно разделить на 4 этапа: взятие пробы, хранение пробы, анализ, оценка и выдача результата. Ошибки, возникающие на разных этапах работы, бывают внелабораторного и внутрилабораторного характера.

Внелабораторные ошибки

Существенным источником внелабораторных ошибок является трудность учета времени последнего приема пищи больным. Поэтому следует унифицировать время взятия крови и применять для исследования кровь, взятую натощак. Эмоциональное состояние пациента, время суток, положение тела больного оказывают влияние на количественные и качественные показатели крови.

Все указанные выше факторы погрешностей связаны с состоянием больного. Но нельзя недооценивать и ряд других факторов, которые также отражаются на качестве результатов: техника взятия крови, используемые при этом инструменты, сосуды, в которых хранится кровь. Иглы, применяемые для взятия крови, должны иметь достаточно большой диаметр, чтобы не возникало повреждения эритроцитов. Посуда и инструменты для взятия крови не должны содержать следов моющих средств, должны быть сухими.

Весьма существенной причиной возникновения погрешностей анализа является нарушение условий хранения проб. Уже одно более длительное стояние сыворотки над эритроцитами может привести к изменению концентраций компонентов. Сыворотка должна быть отделена от кровяного сгустка не позднее двух часов после взятия крови.

Упомянутые источники погрешностей не поддаются качественному и количественному контролю, их в большинстве случаев не очень легко распознать, исключить погрешности можно только тщательной и кропотливой работой. Следует добиться стандартизованных условий, обязательных при взятии проб крови. Необходимо регулярное инструктирование персонала клиник и амбулаторий о правилах и условиях сбора и хранения материала для различных клинико-диагностических исследований.

Внутрилабораторные ошибки

Надежность результатов исследования при проведении анализов в лаборатории зависит от целого ряда факторов. Погрешность в аналитическом процессе — это внутрилабораторные ошибки, появление и предупреждение которых зависит только от работников лабораторий.

Результаты анализов в большой мере зависят от индивидуальных способностей лабораторного персонала, важным фактором является и качество применяемых измерительных инструментов. Существенным источником ошибок является приготовление стандартных растворов, который может иметь иную концентрацию, чем должна быть по расчету. Многочисленность применяемых методов, из которых большая часть уже устарела, также является частой причиной многих ненадежных результатов. Помочь этому может последовательное внедрение унифицированных методов.

Наиболее распространена следующая классификация ошибок. Различают три основных вида ошибок: грубые, случайные и систематические.

Грубая ошибка — это одиночное значение исследуемого компонента, выходящее за пределы установленного для данного компонента области (за допустимые пределы погрешности). Причиной грубых ошибок является недостаточная тщательность в работе.

Случайная ошибка — одиночное значение, не выходящее за пределы установленной для данного компонента области. Случайными называются неопределенные по величине и знаку ошибки, в появлении каждой из которых не наблюдается какой-либо закономерности. Эти ошибки происходят при любом аналитическом определении. Наличие их сказывается в том, что повторные определения того или иного компонента в данном образце, выполненные одним и тем же методом, дают как правило несколько различающиеся между собой результаты. Случайные ошибки практически невозможно исключить совсем, они могут возникать из-за негомогенности пробы материала, недостаточно высокого качества оборудования, чаще случайные ошибки вызываются субъективными факторами. Этот вид ошибок можно значительно ограничить после оценки их размера, величина ошибки (разброс данных) является мерилом воспроизводимости лабораторных результатов. Чем меньше величина случайных ошибок, тем лучше воспроизводимость исследований. Распространенным способом характеристики воспроизводимости результатов является величина среднеквадратического отклонения.

Для суждения о правильности анализа совпадение или расхождение результатов параллельных проб не имеет значения. В этом случае на первый план выступают систематические ошибки.

Систематическими ошибками называют погрешности, одинаковые по знаку, имеющие определенную причину, влияющие на результат либо в сторону увеличения, либо в сторону уменьшения его. Систематические ошибки можно обычно предусмотреть или же ввести соответствующие поправки (ошибки методического характера). Систематические ошибки повторяются при каждом измерении, так как они вызываются постоянными причинами, влияют они на всю серию определений. В качестве причин могут выступать ошибки приборов (автоматические анализаторы, фотоэлектроколориметры) и неправильное приготовление реактивов, индивидуальные особенности работника (ошибочное восприятие окраски пробы). С введением биохимических анализаторов и автоматических дозаторов число случайных ошибок (ошибок манипуляций) уменьшается, но возрастает необходимость контроля за появлением систематических ошибок и увеличивается необходимость в контрольных материалах для их обнаружения. Величина систематической ошибки характеризует правильность результатов анализа.

Общепринятым способом выявления случайных ошибок служит постановка анализа в двух и более параллельных пробах. Для исключения случайных ошибок большое значение может иметь последовательная регистрация анализов, проводимых повторно у одного и того же больного. Регистрация и сопоставление результатов с динамикой клинического течения заболеваний позволяет лаборатории своевременно обратить внимание на немотивированный «скачок» того или иного показателя, который мог быть обусловлен случайной ошибкой.

Обнаружение и предупреждение систематических ошибок составляет более сложную задачу. Необходимо тщательное подведение итогов ежедневной работы лаборатории. Если оказывается, что в один из дней все или большинство результатов по данной методике сдвинуты в какую либо сторону, это должно натолкнуть на мысль о систематической ошибке, необходима самая тесная связь с клиникой.

Возникновению ошибок необходимо противопоставить постоянное измерение точности выполнения анализов, надежность работы лаборатории, т.е. контроль качества исследований.

КЛАССИФИКАЦИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ ОШИБОК

Наиболее распространена следующая классификация аналитических

ошибок:

— грубые;

— случайные;

— систематические.

Грубые ошибки — это ошибки одиночного значения, результаты исследований выходят за пределы области определяемого компонента, как нормы, так и патологии. Такие ошибки обычно замечаются сразу и отбрасываются. Эти ошибки могут быть субъективными, которые зависят

от квалификации лаборанта, а также недостаточной тщательности его работы, ошибкой в разведении, подсчете, небрежностью в проведении метода исследования. Они могут быть объективными, зависящими от чистоты лабораторной посуды, реактивов, состояния приборов и др.

Случайные ошибки — это ошибки также одиночного значения, нет закономерности в их появлении, они не выходят за пределы областиьисследуемого компонента и влияют на индивидуальные результаты исследования. Эти ошибки могут быть также субъективными и

объективными. Наличие случайных ошибок сказывается в том, что при повторном определении того или иного компонента получают, как правило, не одинаковые, а несколько различающиеся между собой

результаты. Такого рода ошибки обусловлены:

1. Свойствами самой пробы (гомогенностью, неравномерностью

перемешивания).

2. Некачественным инструментарием (неточность пипеток,

дозаторов, нестабильностью фотометров и т.д.).

3. Неточностью работы персонала (ошибка пипетирования,

разведения, считывания, утомление лаборанта и т.д.).

Случайные ошибки происходят при всяком измерении, в том числе при любом аналитическом определении, как бы тщательно оно непроводилось. Величина случайных ошибок (разброс данных) является мерой воспроизводимости лабораторных результатов. Чем меньшеьвеличина случайных ошибок и меньше разброс индивидуальных показателей, тем лучше воспроизводимость данных лабораторных

показателей. Распространенным способом характеристики воспроизводимости результатов является величина среднеквадратического отклонения (S).

Систематические ошибки — это ошибки одинаковые по знаку, т.е.результаты лабораторных исследований либо завышены, либо занижены и происходят от одинаково определенных причин. Как бы хорошо не совпадали результаты параллельных проб, т.е. были воспроизводимы,они могут быть далеки от истинного значения. В таких случаях допущены систематические ошибки. Наиболее характерными являются следующие виды систематических ошибок:

1. Ошибки методические. Они зависят от особенностей применяемого метода анализа, например, некачественно протекает реакция, влияние посторонних примесей и т.д. Поэтому

колориметрические методы уступают более точным спектрофотометрическим, флуориметрическим, иммуноферментным методам. Методические ошибки составляют серьезную причину искажения

результатов количественного определения.

2. Ошибки, зависящие от применяемых приборов, их состояния и

реактивов (неточные весы, нечувствительность фотоэлементов,

загрязнение растворов, неправильно выбранный светофильтр, сбивка длины волны, использование реагентов с истекшим сроком годности,

загрязненная вода и т.п.).

3. Ошибки оперативные. Они происходят от неправильного или недостаточно тщательного выполнения аналитических операций (неточный отбор растворов, пробы, разведение, нарушение температурного режима

и др.).

4. Ошибки, допущенные при обработке стандарта, построения калибровочного графика, вычислении фактора пересчета и составлении калибровочной таблицы. Для подготовки лиофилизированных стандартов перед вскрытием флаконов легким постукиванием стряхнуть частицы, прилипшие к пробке, точно добавить необходимое количество растворителя, закрыть пробку и оставить при комнатной температуре на 10 минут. Затем аккуратно перемешать содержимое флаконов, наклоняя и

вращая до полного растворения вещества. Избегать сильного встряхивания и пенообразования. Растворы лиофилизатов должны быть прозрачными. Наличие мути, хлопьев, взвеси свидетельствует о

непригодности вещества.

Систематические ошибки влияют на всю серию определений. Величина систематической ошибки характеризует правильность результатов. Обнаружение систематической ошибки является сложной задачей. Первым и совершенно необходимым шагом в решении этой проблемы является тщательное подведение итогов ежедневной работы лаборатории. Большинство анализов, выполняемых в повседневной

практической работе лаборатории, дает нормальные результаты и только небольшая часть анализов показывает патологические отклонения.

Поэтому, если в один из дней все или большинство ответов при данном определении сдвинуты в какую-либо сторону, то такие данные должны натолкнуть на мысль о погрешности, общей для всей серии анализов,

т.е. о систематической ошибке. Кроме того, необходима тесная связь между лабораторией и клиникой. Контакт между лаборантом и лечащим врачом оказывается весьма полезным для выявления не только

случайных, но и систематических ошибок. Нередко ошибки могут возникнуть при интерпретации результатов анализа лечащим врачом.

Направляя больного на исследование, врач обязан объяснить правила сбора биологического материала и соблюдение режима в дни исследования. Выбор тестов должен быть наиболее информативным для

каждой конкретной патологии.

Заслуживает большого внимания ведение дневника в лаборатории, в который обычно заносятся данные контрольных проб и стандартов со

свежеприготовленной порцией реактивов, начало использования реактива другой квалификации, другой фирмы, данные калибровочных кривых.

Сопоставление показателей позволяет критически оценить характер наблюдаемых сдвигов в результатах и дает возможность во многих

случаях легко установить непосредственную причину систематической ошибки. Использование автоанализаторов постепенно уменьшает число

случайных ошибок (ошибок манипуляций), но не исключает систематических ошибок. Постоянное измерение точности выполнения анализов, точности работы лабораторий, т.е. проведение контроля

качества работы позволяет предупредить систематические ошибки и свести до минимума случайные ошибки. Анализы не должны уходить

из-под ежедневного контроля. Контроль качества лабораторных исследований должен проводиться на всех этапах производства анализа, быть объективным, непринудительным, систематическим и охватывать все

области измерений.

Вывод

Таким образом, система мер, направленная на количественную оценку точности, воспроизводимости и правильности лабораторных определений, является системой контроля. Сущность контроля качества лабораторных исследований состоит в сопоставлении результатов диагностических исследований проб биологических жидкостей, производимых в лаборатории с результатами исследований контрольных материалов и в измерении величины отклонения.Целью контроля качества работы клинико-диагностических

лабораторий является:

— устранение систематических ошибок и сведение до минимума

случайных ошибок, а также достичь оптимальных стандартных условий

исследования биологических жидкостей во всех КДЛ. Для этого контроль

качества должен быть:

— систематическим;

— объективным;

— охватывать все области измерения;

— производиться в реальных условиях работы лаборатории с

применением точно установленных методов и средств контроля.

В каждой лаборатории необходимо поддерживать на должном уровне воспроизводимость, правильность и точность результатов исследования.

В тех случаях,когда не возможности поддерживать и

воспроизводимость, и правильность из-за технических трудностей и приходится делать выбор между ними, то воспроизводимость можно рассматривать как более важную характеристику качества в

практическом смысле, чем правильность. Пока лаборатория получаетвоспроизводимые результаты, решение проблемы правильности можно заменить установлением устойчивых жестких нормальных значений и при повторном исследовании будут получены сопоставимые результаты, удовлетворяющие врача-клинициста. Однако, это крайняя мера и при

значительных отклонениях является нежелательной, т.к. результаты будут искажать истинную концентрацию вещества. Точность анализа в целом определяется его воспроизводимостью и правильностью и характеризуется общей ошибкой анализа, которая представляет собой сумму случайных и систематических ошибок.При оценке анализа необходимо всегда приводить обе величины,характеризующие правильность и воспроизводимость. Совершенствование деятельности лабораторной службы, осуществление внутрилабораторногои межлабораторного контроля качества биохимических,гематологических, общеклинических и других методов исследования является одной из актуальных проблем в современном обследовании

пациентов.

План

· Классификация

· Внелабораторные ошибки

· Внутрилабораторные источники ошибок

· Классификация аналитических ошибок

· Вывод

ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия»

Факультет последипломного образования

Кафедра клинической биохимии

Зав .каф. проф. Д. м. н. Копылов Ю. Н.

РЕФЕРАТ

На тему: Источники ошибок при проведении лабораторного исследования

Подготовил: Врач-интерн К.Л.Д. Шведова М. П.

Оренбург 2013

Дата добавления: 2015-08-18; просмотров: 1069 | Нарушение авторских прав

mybiblioteka.su — 2015-2023 год. (0.011 сек.)

ГАПОУ
ЛО «Киришский политехнический техникум»

Методическое
пособие для изучения

МДК.04.01
Обработка и учет результатов химического анализа

для
специальности 240700.01  лаборант химического анализа.

                                                                  Разработал

                                                                  Преподаватель
Рассказова В.В.

2016
год

Оглавление

Метрология.
Вычисления. Понятие измерительной процедуры

Метрология
–наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах
достижения требуемой точности

Количественный анализ — измерительная
процедура, характеризующаяся  рядом особенностей; это многостадийный  процесс, включающий
этапы:

1.     Постановка
аналитической задачи

2.     Выбор
метода и схема анализа

3.     Отбор
и подготовка пробы к анализу

4.     Проведения
измерений (выполнения анализа)

5.     Обработка
результата измерений

6.     Принятие
решения по результату анализа

Метод-совокупность принципов положенных в
основу анализа.

Методика — подробное описание всех условий
и операций, проведение анализа определенного объекта. Выбирая метод или
методику учитывают следующие факторы:

1.     Содержание
компонента

2.     Чувствительность
метода или методики- определяется минимальным количеством вещества, которое
можно обнаружить данным методом или методикой

3.     Избирательность
метода (селективность) – возможность определить компоненты без помех, со
стороны других присутствующих компонентов

4.     Точность
анализа – собирательная характеристика метода и методика, включающая
правильности и воспроизводимость

5.     Экспрессность
– быстрота проведения анализа

6.     Стоимость
анализа

7.     Автоматизация
— особенно важна при массовых, серийных анализах.

Аналитический сигнал. Измерение.

На стадии химического анализа
проводят обнаружение компонента или определяют его количество. С этой целью
измеряют аналитический сигнал или в некоторых случаях определяют содержание
компонента.

Аналитический сигнал — среднее
из измерений физической величины, функционально связанной  с содержанием
компонентов (сила тока, ЭДС, оптическая плотность, уровень в бюретке и т.д.).

Появление аналитического
сигнала должно быть надежно зафиксировано в виде: 

1.    
Массы осадка

2.    
Силы тока

3.    
Линии спектра разной
интенсивности и др.

Следующий этап – расчет
содержания компонента с использованием функциональной зависимости:
аналитический сигнал – содержание y=f(c).

Функциональная зависимость
устанавливается расчетным или опытным путем и может быть представлена в виде
таблицы, графика или формулы.

При измерении аналитического
сигнала учитывают только полезный аналитический сигнал. Возникающий сигнал фона
определяют при проведении холостого опыта и вычитают из общего результата.

Нахождение определяемой
величины, исходя из функциональной зависимости осуществляют по методам: градуированного
графика, стандартов и  добавок. Во всех случаях используют образцы сравнения.
Наиболее надежные результаты получают, когда в качестве образцов используют стандартные
образцы (официально аттестованные специальными учреждениями).

Метод
градуировочного графика

     Построение
графика проводят в координатах: аналитический сигнал- содержание компонента.
График строят с использованием образцов сравнения с разными и точно известными
уровнями содержания определяемого компонента (концентрации С).  Измерив
величину  аналитического сигнала в анализируемой пробе, находят содержание
определяемого компонента по градуировочному графику.

Погрешности
химического анализа

По способу вычисления погрешности
разделяют на абсолютные и относительные.

     Абсолютная погрешность равна среднего
измерения величины Х и истинного Хист :

                                  D
= 14,70%-14,75%= -0,05%

 Относительная погрешность выражается в
долях или % и представляет отношение абсолютной погрешности и истинному
значению:

         Dо=

По характеру причин вызывающих погрешность
(ошибки) классифицируют на:

Систематические

Случайные

Промахи

Систематические ошибки происходят по
вполне  определенным причинам; их можно предусмотреть и устранить или ввести
поправки.

1.     Ошибки
методические составляют наиболее серьезную причину искажения результатов и
зависят от особенностей применяемого метода анализа

2.     Ошибки,
зависящие от применяемых приборов и реактивов (точность весов, непроверенные
разновесы и мерная посуда)

3.     Ошибки
оперативные

4.     Ошибки
индивидуальные.

   Случайные шибки: неопределенные по
знаку и величине ошибки, в появлении которых не наблюдается никакой
закономерности (изменение температуры воздуха, влажность и др.) Они не могут
быть учтены и устранены введением поправок. Они могут быть уменьшены при
увеличении числа параллельных операций

Промахи: Грубые, сильно искажающие  результат
ошибки (неправильный подсчет разновесок, отсчет по шкале бюретки и др.) Результат
определения становится неверными и отбрасывается из серии параллельных
определений

Значащие
цифры, правила округления. Приближенные значения величин.  Точные вычисления.

Правильность и точность (воспроизводимость) анализа: 

Анализ считается выполненным тем более точным,
чем меньше результаты параллельных определений различаются между собой, т.е.
чем выше воспроизводимость. 
Анализ считается выполненным ,
удовлетворительно, лишь при условии хорошей воспроизводимости результатов
отдельных операций; из этих данных берут среднее арифметическое, которое
принимают за окончательный результат. 
 По точности результата можно судить о его
правильности только при отсутствии систематических ошибок.
Разность между параллельными определениями в
титриметрии- 0,01 мм.
Правильность — близость полученного результата к
истинному значению .
 Точность результата – его воспроизводимость,
которая характеризуется разбросом отдельных измерений, проведенных одним и тем
же методом. 
Разброс оценивается по отношению к среднему
результату измерений или к истинному значению определяемой величины. 

Вычисления
результатов анализа является неотъемлемой составной частью, как и любая другая
операция анализа.

Точность
анализа определяется тем, с какой точностью его результат должен быть
представлен, либо тем насколько точно нам нужно знать определяемую величину.

В
производственных условиях результат анализа используют для корректировки хода
технологического процесса, поэтому результат вычислений должен быть точным.

К точным
относятся вычисления окончательного результата анализов которые должны
проводится с точностью, соответствующей точности выполнения анализа.

В результате
должно быть столько значащих цифр, чтобы только последняя из них была
недостоверной.

Значащими
цифрами  называют все достоверные цифры данного числа плюс первая из
недостоверных, кроме нулей, стоящих слева, а также нулей, стоящих справа, если
они заменяют собой неизвестные нам цифры или появляются в результате округления
числа.

0,0035 – две
значащие цифры (3,5), все нули являются незначащими и показывают, к каким
разрядам относят эти цифры.

7,2500 – нули
являются незначащими, если это число показывает массу тела, полученную при
взвешивании, на технических весах или представляет результат округления более
точно определяемой массы.

7,2500 – нули
являются значащими, если взвешивание проведено на аналитических весах.

10,0305 –
шесть значащих цифр.

0,0035 –
четыре десятичных знака и две значащих цифры.

Точность
результата вычислений не может быть большей, чем у наименее точного из чисел,
входящих в вычисление.

5,2727;
0,075; 3,7; 2,12 – наименее точным является 3,7. При вычислении суммы не имеет
смысла учитывать все десятичные знаки отдельных слагаемых, нужно предварительно
округлить их, оставляя одну запасную цифру:
5,27 + 0,08 + 3,7 + 2,12 =11,17 г.

Окончательно
– 11,2

Расход
титранта, измеренный бюреткой, градуированной на 0,1 мл, должен быть выражен
числом, содержащим две цифры после запятой, например: правильно —V=11,26 мл, неправильно – V=11,2 мл.

Правильно
записанная концентрация должна содержать четыре значащие цифры:

Правильно:
С=0,1070 моль/л.

Неправильно:  С=0,107
моль/л.

Правильно:
Т=0,003901 г/мл.

Неправильно:  Т=0,00390122
г/мл.

К точных
значениям величин относят:

 Значения,
принятые за постоянные (атомный вес, массовые числа).

Результаты
счета предметов и операций, число элементов в периодической системе и их
порядковые номера.

К
приближенным значениям величин относят:

Результаты
любых измерений, в том числе при измерении объемов, определении атомных и
молекулярных весов.

Математическая
обработка результатов измерений

Задача и анализ является
нахождение наиболее вероятного значения определяемой величины и оценка точности
полученных результатов.

При химическом анализе
содержание вещества в пробе устанавливают, как правило, по небольшому числу
параллельных определений. Результаты параллельных определений следует
обрабатывать, пользуясь методами математической статистики, разработанными для
малого числа определений (доверительным интервалом)

Корректное представление 
аналитического результата всегда подразумевает некоторый интервал (он
называется доверительным интервалом)

В стандартных ситуациях
представление результата осуществляют по ниже приведенной схеме:

1.    
Определить и исключить грубые погрешности
(промахи), пользуясь специальными статическими таблицами.

2.    
Найти среднее арифметическое значение

Где 
х единица значения (одного из параллельных измерений);

n
– число параллельных измерений, включенных в обработку

Следует
обращать внимание на то, чтобы точность записи среднего была не меньше, чем
точность каждого из параллельных измерений.

       3.Определить
стандартное (среднеквадратичное) отклонение:

Это особая
величина, которая отражает воспроизводимость метода       измерения.

           Ее также лучше записывать с
дополнительной значащей цифрой.

4. Рассчитать
доверительный интервал

                 Δx = t P,f  S/ n                                             

 
        где t P,f  – коэффициент Стьюдента, характеризующий влияние объема      выборки
(числа параллелей) на доверительный интервал.

Результат
записывают в виде ( x ± Δx ), обращая внимание на число значащих цифр в записи:
от доверительного интервала оставляют одну значащую цифру, по обычным правилам
округления; а среднее значение округляют в соответствии с точностью
доверительного интервала (если погрешность в десятых долях, то и среднее
значение записывается с точностью до десятых, если в единицах, то до единиц и
т. д.). Так, из расчетных данных (9,381 ± 0,769) при правильном округлении
получается величина (9,4 ± 0,8).

    5  Рассчитать
абсолютную и относительную погрешность определения

Если известно
истинное значение, можно сравнить найденное значение с истинным (эталонным),
как в абсолютном, так и в относительном выражении: 

     Δх/ μ=(х- μ)/
μ 

      Δх/
μ*100%=(х- μ)/ μ*100%

где μ – истинное
значение. (В качестве истинного значения может выступать контрольное количество
анализируемого соединения или содержание, заявленное в документации образца.)

При статистической
обработке результатов может возникнуть задача определения промаха (грубой
погрешности). Последовательность действий такова:

1. Составить
выборку: записать результаты xi индивидуальных определений, выраженные в
соответствующих единицах измерения, с требуемой точностью.

2. Найти и
исключить промах (грубую погрешность), для чего:

         а)
определить общее среднее арифметическое x ;

          б)
определить его среднеквадратичное отклонение S;

         в)
выделить из ряда результатов критический результат Хкр (это может быть
наибольшее или наименьшее значение, в зависимости от того, какое из них дальше
отстоит от среднего Х);

           г)
определить относительное отклонение (t-квантиль):

               
t=Хкр −Х/ S 

         д)
сравнить с табличным результатом (для Р = 95%)

Если полученное из
критического результата значение больше табличного (tэксп > tтабл),
результат отбрасывается, и необходимо заново пересчитать среднее, а затем
повторить всю процедуру для следующего критического результата.

Таблица
1

Значения
коэффициентов Стьюдента

ПРИМЕР: при
определении содержания фосфорной кислоты в контрольном растворе по результатам
трех параллельных определений получили объемы израсходованного раствора NaOH:
13,96; 13,79; 13,90 мл. По каждому из результатов рассчитали массу кислоты,
получилось 798,95; 789,22; 795,52 мг, соответственно (обратите внимание на запасную
значащую цифру – для точности вычислений). Расчеты по формулам привели к
значениям: Х = 794,56 мг.

Аналитик не всегда
может знать истинную величину определяемого компонента, поэтому находят пределы
в которых эта величина может находится. Математическую обработку проводят для
выявления и устранения случайных ошибок. Выявление проводят с помощью
среднеквадратичного отклонения

Среднеквадратичное
отклонение:           

          S=0,254

Определяем
t P,f  – коэффициент Стьюдента по таблице для 5% уровня значимости (а=
0,95) и п=3 он равен 4,30

Рассчитываем
доверительный интервал

         Δx = t
P,f  S/ n= 4,30*0,254/3=0,632

          Рассчитываем
доверительные границы

         ( x ± Δx
)= 52,8+0,632 т.е: от 52,2% до 53,4%

Расчет результатов эксперимента в
титриметрическом анализе.

1. Расчет по установлению титра и
нормальности рабочего раствора

 Точные расчеты титриметрического анализа
могут быть выполнены разными способами. Во всех случаях объемно-аналитических
вычислений пользуются одним общим правилом: если анализ проводился с
применением мерной колбы и пипеткой (пипетирование), то концентрацию рабочего
раствора удобнее выразить в виде нормальности или поправки и исходить из
основной объемно-аналитической пропорции   

       Если анализ выполнялся методом
отдельных навесок (без мерной колбы и пипетки), то концентрацию рабочего раствора
удобнее выражать в виде титра по определяемому веществу. Тогда количество
вещества, заключающееся в титруемом растворе равно произведению титра рабочего
раствору по определяемому веществу на объем израсходованный на титрование.

2.
Вычисление результатов при титровании по методу пипетирования

·       
Вычисление нормальности анализируемого
раствора по нормальности рабочего раствора.

При
взаимодействии двух веществ  грамм-эквивалент одного вещества реагирует с
грамм-эквивалентом другого. Растворы различных веществ одной и той же
нормальности содержат в равных объемах одинаковое число грамм-эквивалентов
растворенного вещества. Следовательно, одинаковые объемы таких растворов
содержат эквивалентные количества вещества. Поэтому,
например, для нейтрализации 30 мл 1 н. раствора H₂SO₄
требуется затратить ровно 30 мл 1 н. раствора NaOH.
Аналогично для полного осаждения ионов, содержащихся в 30 мл 0,12 н.
раствора AgNO3, требуется 30 мл 0,12
н. раствора КСl и т. п. Растворы одинаковой нормальности вступают
в реакцию в равных объемах. Если нормальности реагирующих растворов различны,
то при титровании расходуются различные объемы таких растворов. Растворы разной
нормальности реагируют между собой в объемных количествах, обратно
пропорциональных их нормальностям. Зная нормальность одного
из двух реагирующих растворов и объемы взаимодействующих растворов, легко
определить неизвестную нормальность второго раствора. Обозначим
нормальность первого раствора через N₁,
его объем через V₁
нормальность второго раствора через N₂
и его объем через V₂ 
. Тогда
на основании сказанного можно составить равенство N₁
 / N₂=
V₂
/ V_1,
отсюда N₁
V₁
= N₂
V₂ 

·       
Вычисление количества определяемого
вещества по титру рабочего  раствopa,
 выраженному в граммах определяемого вещества.

Титр
рабочего раствора в  граммах определяемого вещества равен числу граммов
определяемого вещества, которое эквивалентно количеству вещества, содержащегося
в 1 мл рабочего раствора. Зная титр рабочего раствора по определяемому
веществу  и объем рабочего раствора, израсходованного на титрование, можно
вычислить количество определяемого вещества (массу  g)
во взятом объеме раствора.

Задача: В мерную колбу ёмкостью 100 мл перенесли 0,6504 г
продажной щавелевой кислоты, растворили и довели объём раствора до метки.
Пипеткой брали по 10,00 мл полученного раствора и тировали 0,1026 н. раствором
гидроксида натрия, расход которого в среднем составил 9,85 мл. Определите
процентное содержание H₂C₂O₄•2H₂O в
продажной щавелевой кислоте.

Решение:

Вычислим нормальность раствора
щавелевой кислоты по уравнению титрования: H₁V₁ = H₂V₂.

H_{H2C2O4•2H2O} =
9,85•0,1026/10,00 = 0,1011

 Найдем содержание щавелевой
кислоты в 100 мл раствора:

m = N•Э•V = 0,1011•63,03•0,1= 0,6372
г.

 Вычислим содержание H₂C₂O₄•2H₂O
в %

х_%= (0,6372 •
100)/0,6504= 97,97%

Ответ: 97,97%.

3.     Вычисление результатов при титровании по методу
отдельных навесок

Метод заключается в титровании каждой отдельной
навески, помещенной в коническую колбу и растворенной в произвольном объеме
воды. Этот метод требует много времени, однако он более точен, т.к. дает
возможность избежать ошибок, связанных с погрешностью в определении емкости
мерной колбы и отмериванием раствора пипеткой. При расчете величины навески
исходят из того, что каждая должна быть приблизительно эквивалентна
определенному объему титруемого раствора (например 25 мл.). Расчет определяется
соотношением:

                            Э раб.вещества ——————Э
определ.вещества

                   Навеска раб.вещества ————— Навеска
определ.вещества

4. Вычисление
результатов при титровании по остатку

Сущность
приема титрования по остатку заключается в следующем: определенное количество
анализируемого окислителя  обрабатывают избыточным количеством восстановителя,
при этом часть восстановителя вступает в реакцию с окислителем, а другая –
избыточная часть остается в растворе без изменения. Величину избытка узнают,
оттитровывая  его рабочим раствором другого окислителя.

Определив
разницу между количеством взятого восстановителя и величиной избытка определяют
сколько восстановителя вступило в реакцию и сколько грамм его содержится в
образце.

Х –
количество определяемого окислителя

Эх –
эквивалент определяемого окислителя

M₁ – масса восстановителя

Эр.в. – эквивалент
восстановителя (Эв)

М₂ – масса
оттитрованного восстановителя

М₁-М₂ –
количество рабочего вещества восстановителя эквивалентное определяемому
окислителю

Э х – Э в

Х – (М1-М2)

Расчет результатов
эксперимента в весовом анализе.

Три типа весовых определений:

                1
тип весовых определений: определения, при выполнении которых определяемую
составную часть количественно выделяют из анализируемого вещества и взвешивают.

 Так при определении содержания золы в
образце навеску сжигают в тигле, а остаток прокаливают до постоянной массы.
Оставшуюся золу точно взвешивают и по пропорции рассчитывают зольность:

                            Навеска——-100%

                            Масса золы—х%

                            Х= Масса золы
100/ Навеска

2 тип весовых
определений: определения, при выполнении которых определяемую составную часть
количественно удаляют, а остаток взвешивают. Примером служит определение
влажности материалов. Бюкс
с навеской помещают  в  сушильный шкаф и доводят до постоянной массы при
105—110° С. Потеря в массе соответствует количеству влаги во взятой навеске.
Количество влаги выражают в процентах по отношению к взятой навеске.

3 тип весовых
определений: определения, при выполнении которых определяемую составную часть
количественно связывают в такое химическое соединение, в виде которого она
может быть выделена и взвешена. Состав этого соединения должен выражаться
определенной формулой. Анализируемую составную часть вещества при весовом
методе анализа выделяют в виде нерастворимого соединения (осадка). После
высушивания или прокаливания состав осадка соответствует определенной
химической формуле. Так как обычно требуется вычислить содержание определяемой
составной части анализируемой пробы в процентах, необходимо знать навеску, массу
полученного осадка (весовой формы) и его химическую формулу.

Например, при определении содержания СаО в
известняке:

X = масса осадка·100/ g  
%.

1. Расчет навески

Навеской называется
весовое количество образца, взятое для анализа. Величина ее зависит от
процентного содержания определяемой составной части в пробе и от характера
осадка (осаждаемой формы). Если осадок аморфный и очень объемистый [например, Fe(OH)₃],
можно взять для анализа небольшую навеску, такую, чтобы масса окончательно
полученного осадка (весовой формы) была 0,10—0,15 г. Если весовая форма
осадка кристаллическая и, следовательно, осадок компактный, взятая навеска
должна быть такой, чтобы масса осадка после прокаливания равнялась 0,3— 0,5 г.
Наконец, если осадок с трудом поддается прокаливанию, масса его не должна
превышать 0,1 г. В большинстве случаев берут навеску, величина которой
составляет от нескольких десятых граммов до одного грамма. Если же необходимо
определить содержание незначительных количеств примесей (порядка 0,001%), берут
навеску в несколько граммов.

Пример. Требуется
определить процентное содержание бария в образце кристаллического хлорида бария
ВаСl₂
2Н₂О.Рассчитываем, какую навеску соли следует взять, чтобы масса
осадка BaSO₄
была равна приблизительно 0,5 г. Составляем уравнение реакции:

ВаСl₂
2Н₂О + H₂SO₄
= BaSO₄
+ 2НСl
+ 2Н₂О

Грамм-молекула ВаСl₂
2Н₂О (244,28 г) соответствует грамм-молекуле
BaSO₄
(233,40 г). Составляем пропорцию:       

Из 244,28 г ВаСl₂
2Н₂О получается 233,40 г BaSO₄
»       х     г ВаС1₂ 2Н₂О »       0,50
г BaSO₄

отсюда:

 X
=    244,28 * 0,50    = 0,52 г

                233,40

Практически величина навески
кристаллического хлорида бария может быть равна 0,45—0,7 г.

2. Расчет количества осадителя.

Если
анализируемое вещество можно осадить из раствора в виде нескольких соединений,
выбирают наименее растворимое. Например, Ва²⁺ может быть осажден в
виде сульфата, хромата, карбоната и оксалата. Наибольшая растворимость у BaSO_4,
она  равна 2,5 мг/л; Очевидно, что барий лучше
определять в виде BaSO₄.

Выбрав
осадитель, рассчитывают приблизительное количество его, необходимое для полного
осаждения данного иона.

Пример.
Требуется определить содержание ионов бария в образце
кристаллического хлорида бария. Осаждение ведут серной кислотой. Вычислим,
сколько миллилитров серной кислоты необходимо для осаждения ионов бария. Для
анализа взято 0,45 г хлорида бария. Осаждают 0, 2 н. раствором серной
кислоты. Согласно уравнению реакции, на 1 моль ВаСl₂
2Н₂О требуется 1 моль H₂SO₄.

Вычисляем,
сколько граммов H₂SO₄
требуется для осаждения Ва²⁺ из 0,45 г ВаСl₂2Н₂О.

Так  
как 1 моль   ВаСl₂2Н₂О  
весит   244,28 г,   а 1 моль   H₂SO₄
—98,08 г, можно составить пропорцию:

На 244,28 г ВаСl₂
2Н₂О требуется 98,08 г H₂SO₄

»      0,45 г ВаС1₂·2Н₂О   
«                   х    г H₂SO₄

   отсюда

Х = 98,08 · 0,45/ 244,28
=0,1807 г безводной  H₂SO₄.                              

Затем вычислим, сколько
потребуется миллилитров 0,2 н. раствора H₂SO₄
для
осаждения всего бария в виде сульфата. 

В 1000 мл 0,2 н.
раствора содержится     9,8 г H₂SO₄ 

«    х    мл 0,2 н.         »   »       0,18 г H₂SO₄

отсюда

 Х = 0,18·1000/9,8 =20 мл
0,2 н. раствора H₂SO₄.

Практически
нужно взять 40—50 мл 0,2 н. раствора H₂SO₄,
так как  осадитель  должен быть в избытке. Обычно вводят избыток  осадителя,
равный 50—100%  от рассчитанного количества.

4.     Вычисление
процентного содержания вещества в образце

Анализируемую
составную часть вещества при весовом методе анализа выделяют в виде
нерастворимого соединения (осадка). После высушивания или прокаливания состав
осадка соответствует определенной химической формуле. Так как обычно требуется
вычислить содержание определяемой составной части анализируемой пробы в
процентах, необходимо знать навеску, массу полученного осадка (весовой формы) и
его химическую формулу.  Химический состав определяемого
вещества очень часто не соответствует составу полученного осадка, хотя это
вещество обязательно является составной частью осадка. В
подобных случаях сначала вычисляют количество определяемого вещества в
полученном осадке:

b=
B·
A/M

где b —
масса определяемого вещества в осадке;

В
— масса осадка;

 А — атомный
или молекулярный вес определяемого вещества;

М—молекулярный
вес вещества, находящегося в осадке.

Отношение А/М называется фактором
пересчета, а также химическим или аналитическим множителем (F).
Это отношение показывает, сколько граммов
определяемого вещества содержится в 1 г осадка.

При определении содержания кальция путем
взвешивания его в виде СаО фактор пересчета равен

F(Ca/CaO) = A(Ca)/M(CaO) =40,08/56,08=0,7147

Фактор пересчета равен отношению
эквивалентных количеств определяемого и взвешенного веществ. Следовательно, в
отношении, выражающем фактор пересчета, атомный или молекулярный вес
определяемого вещества находится в числителе, а молекулярный вес весовой формы
(осадка) — в знаменателе. При  вычислении фактора пересчета в числителе и
знаменателе указывают одинаковое число атомов определяемого вещества. Например,
при вычислении массы алюминия по массе прока­ленной окиси алюминия химический фактор
равен

F
(Al/Al₂O₃)
= 2А1/ Аl₂О₃=
0,5293.

Оформление  результатов эксперимента.

1.Оформление рабочего журнала

При работе в лаборатории необходимо вести
рабочий журнал, в котором полностью отражается подготовительная и экспериментальная
работа. При оформлении работы в журнал заносят дату и название работы.
Подготовка к лабораторной работе должна отражаться в предварительных записях и
содержать:

План работы — перечень
последовательных операций с указанием условий и количества реагирующих веществ;

Уравнение всех химических реакций;

Расчет и исходное количество
вещества и теоретическое выхода;

Физико-химические свойства исходных
и синтезирующих веществ.

При выполнении лабораторной работы все
свои наблюдения (изменение окраски, выпадение осадка, выделения газа) сразу же
фиксируются в рабочем журнале. Полный отчет определенной работе должен
содержать:

1.     Результаты
взвешивания и измерения.

2.     Краткое
описание последовательных операций и наблюдаемых явлений.

3.     Реальные
режимы синтеза (температура, время, скорость), режим смешивания реагентов и др.

4.     Расчет
практического выхода  или конкретный  установленный режим.

5.     Результаты
идентификации получаемых веществ (характерные химические реакции, форма и цвет
кристаллов).

6.     Спектроскопические
данные.

7.     Краткие
вывода объяснения наблюдаемых явлений, ответы на заданные вопросы.

2.
Оформление протоколов анализов согласно
нормативной документации в титриметрическом  анализе.

•     
Дата ……

•     
Название работы:   «Определение
H₂C₂O₂ по KMnO₄»

I. Ход определения. (описание)

II. Предварительные расчеты.
(запись выполненных расчетов)

III. Протокол анализа:

·       
Объем исходного раствора H₂C₂O₂ ………..

·       
Объем раствора  KMnO4, израсходованного на 1-е
титрование…..

·       
Объем раствора  KMnO4, израсходованного на 2-е
титрование…..

·       
Объем раствора  KMnO4, израсходованного на 3-е
титрование…..

·       
Объем раствора  KMnO4, израсходованного на 4-е
титрование…..

·       
Средний объем……………………….

•     
IV. Расчет результатов анализа
(запись выполненных расчетов)

•     
V. Дневник анализа.

3. Оформление протоколов анализов согласно нормативной
документации в весовом анализе.

•     
Дата . . , .      .

Название работы:   «Определение бария   в кристаллическом хлориде
бария».

I. Ход определения. (описание)

II. Предварительные расчеты.
(запись выполненных расчетов)

III. Протокол анализа:

•     
Масса часового стекла с
хлоридом бария ……

•     
Масса часового стекла ………………………………….      

•     
Масса хлорида
бария……………………………………        Взвешивание сульфата бария BaSO₄

•     
Масса тигля после первого
прокаливания…………………

•     
Масса тигля после второго
прокаливания…………………

Масса тигля с BaSO₄ после первого
прокаливания ……………..
Масса тигля с BaSO₄ после второго
прокаливания ……………..
Масса BaSO_{4            …………………………………………………………………………………………}

IV. Расчет результатов анализа
(запись выполненных расчетов)

V. Дневник анализа.

Обработка
результатов определений

Формулы для расчета в
весовом анализе

1.     Фактор
пересчета (аналитического множителя)

2.     Содержание
определяемого вещества в образце в %

в — масса вещества в осадке
 – навеска

3.     Содержание
определяемого вещества в осадке (г)

B-масса
осадка
А- атомная (моль) масса
М –моль вес вещества находящегося в осадке
или

  величину аналитического
множителя находим в справочнике.

Формулы для расчета в титриметрическом
анализе

1.
Весовая процентная концентрация

2.
Молярная концентрация

где: М — мольная масса вещества равна его  молекулярной массе

3.
Нормальная концентрация

      
4.  пересчет одного вида концентрации в другой

 5. 
Титр раствора и его производные      

       
1.По рабочему веществу

       ;      

  
2. По определяемому веществу

6
Расчет массы навески

            
Если объем выражен в литрах:

7. 
Объемно – аналитический пропорции

Метод
пипетирования

Метод
отдельных навесок