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怎樣減小煤炭化驗中產生的誤差?

2021-06-21 481

 

誤差產生的原因

   雖然現代化煤炭化驗儀器和技術在煤炭化驗中已得到廣泛應用,但是在煤質化驗分析過程中,都是由化驗人員使用儀器、藥品,并經過一定的操作步驟如稱量、熔樣、溶解和分離,此后才能獲得煤質分析的各項測定結果。在上述過程中,即使最熟練的化驗人員,使用最jing密的儀器以及純度最高的試劑,也會由于測量儀器準確度的限制,人的感覺器官靈敏度的局限性,以及試劑純度的相對性等等原因,而無法獲得絕對準確的試驗結果。這就是說測定的結果和真實值之間總是要有一個差值,這個差值就是測定的誤差。分析誤差的產生大致可以歸納為兩類:系統誤差偶然誤差。

 系統誤差

     系統誤差是由于固定的原因導致的差值,這些誤差的數值相接近而且是同一符號(正值或負值),同時常常重復出現。產生系統誤差原因大致有3種:一是儀器方面。例如由于使用未校正的砝碼稱量,或者等臂分析天平的兩臂長度不等;再如使用未校正的滴定管等均會導致系統誤差的產生。二是試劑方面。例如試劑不純或者蒸餾水含有雜質等引起同符號、同值的誤差重復出現。三是測量方法。例如在酸堿滴定中,等當點和終點不一致所導致的誤差。

2  偶然誤差

      偶然誤差是不固定的,可變化的,在幾次測定中有大、有小、有正、有負。雖然偶然誤差不像系統誤差那樣有規律地重復出現,但如果對大量實驗進行仔細觀察,可以發現偶然誤差也是有規律可循的,諸如誤差大的是少數,誤差小的是多數,正誤差和負誤差出現的幾率幾乎相等。造成偶然誤差的原因大致有下列兩個因素:一是操作人員的疏忽。例如在看滴定管讀數時,由于最后一位讀數(小于0.1 mL)是估計的,多次估計值的不同可造成偶然誤差。二是意外的因素。例如環境溫度的變化、電流、電壓的不穩定等,這些都是操作人員不能控制的條件,它們將引起偶然誤差。

 減小誤差的方法

了解了煤質分析中產生誤差的原因,我們就可以采取針對性的方法來減小誤差。

1  系統誤差

由于系統誤差是由儀器、試劑、測量方法造成的,那么我們在試驗時,一定要使用經過校正的儀器。如對天平的砝碼、等臂天平的臂長以及電子天平、熱電偶等進行定期鑒定,定期進行標定樣測試,以便掌握儀器的運行情況。試劑方面一定要用分析純試劑,容器一定要清潔,保證蒸餾水不含雜質。在測量方法上,如酸堿滴定中,由于使用不同的指示劑,可以得出不同的終點,當然滴定終點不會恰好和等當點一致,所以選用指示劑就成為一個重要問題。這就要求我們在試驗中多次試驗,選擇那些pH值的變色范圍和等當點pH接近的指示劑就可以減少滴定誤差。

2  偶然誤差

      因煤炭本身的特殊性和不同指標對煤樣有不同的技術要求,要得到具有代表性和準確的分析結果,在煤樣的采取和制備上應嚴格按國家規定進行煤樣的采取、制備、化驗,如在車皮、煤流等采樣中,一定要做到均勻、不漏點、子樣重量不少于規定重量等。由于煤是一種多孔結構的吸濕性物質,空氣和環境中的水分對試樣的實際質量影響較大,煤質分析中所用的煤樣,除有特殊要求(如需用大粒度煤為試樣)外,一般都應是經過破碎和縮分處理后的空氣干燥煤樣。為了避免在不同時間和不同地區因空氣濕度相差較大,使煤質分析結果出現明顯差異,在進行各種煤質分析項目如灰分、揮發分、元素分析、發熱量等指標時,最好同時測定結果,以保證各指標測值的準確性。實際工作中如不能實現同時測定,則應在盡量短的時間內,即煤樣水分不發生顯著變化的期限(最多不超過7天)內進行。煤樣制成后,應裝入嚴密的容器中,通??捎脦в袊烂苣タ诓A蛩芰先牟A?。在稱量前,煤樣應充分混勻,再進行稱取、試驗,同時在破碎、縮分時一定要按規定操作。

目前,由于多使用現代化的儀器,可能需主觀估計的數據減少,但有時仍需估計數據,如在看滴定管讀數時,對于最后一位讀數的估計,多次估計的不同就可能造成偶然誤差,這就要求我們操作人員以一種慣性的標準來讀數,盡可能減小誤差。

由于環境變化、電流、電壓等意外因素引起的誤差,我們可以盡量使化驗室處于一個相對封閉的環境,利用目前較先進的設備,使化驗室的溫度、濕度都處于相對穩定的環境中,就可以減少由這方面造成的誤差。

       偶然誤差系統誤差不同,經過多次重復測定可以發現絕對值正負號出現的機會相同,因此,偶然誤差可以通過多次平行測定使之減少到接近消除。

準確度是指測定值和真實值的符合程度,我們要得到較高的準確度,必須使系統誤差減小到zui低程度,在系統誤差最小的前提下,盡量減少偶然誤差,這樣就可以減小煤質分析中的誤差。

由于煤炭的特殊性,煤炭化驗試驗方法的規范性較強。雖然在測定過程中誤差是很難避免的,但是只要熟練地掌握操作技術,認真細致地遵照國家標準進行工作,就可以使誤差趨于最小。因此,煤質分析工作者應善于判斷分析結果的正確性,找出產生誤差的原因,予以糾正,以使煤質分析中的誤差達到最小。

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