Tóm tắt sai số trong hóa phân tích

CÁC PHƯƠNG PHÁP HOÁ PHÂN TÍCH
CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
(Định tính và Định lượng)
Phân tích
hoá học
Phân tích
Công cụ
Phân tích
Trọng lượng
Phân tích
Thể tích
Phân tích
Điện hoá
Phân tích
Quang phổ
Phân tích Sắc ký,
Chiết, Hóa lý khác
Quá trình phân tích
1. Xác định vấn đề nghiên cứu
2. Chọn phương pháp phân tích
3. Lấy mẫu
4. Chuẩn bị mẫu
5. Tách và làm giàu
chất phân tích (nếu cần)

6. Phân tích

7. Xử lý số liệu và báo cáo kết quả
Quá trình phân tích
1. Xác đ nh v n đ nghiên c uị ấ ề ứ


C n xác đ nh đ i l ng nào?ầ ị ạ ượ

Đ nh tính hay đ nh l ng?ị ị ượ

Thông tin gì s đ c dùng? Ai s s d ng thông tin đóẽ ượ ẽ ử ụ

Khi nào c n thông tin đó?ầ

Đ đúng và đ chính xác c n đ t đ c là bao nhiêu?ộ ộ ầ ạ ượ

Giá thành c n phân tích?ầ

Ng i phân tích c n khuyên khách hàng đ xu t nh ng ph ng pháp phân ườ ầ ề ấ ữ ươ
tích và cách l y m u hi u qu .ấ ẫ ệ ả
Quá trình phân tích
2. Ch n ph ng pháp phân tích 

Lo i m u; - Kích th c m uạ ẫ ướ ẫ

Chu n b m uẩ ị ẫ ;

Làm giàu n u c nế ầ

Đ t đ ch n l c (lo i ch t gây c n tr )ạ ộ ọ ọ ạ ấ ả ở

Đ đúng và đ chính xác c n đ t đ c    

Thi t b và máy móc s n có.ế ị ẵ


Đ i ngũ k thu t viên và kinh nghi mộ ỹ ậ ệ

Giá c - Th i gian phân tíchả ờ

Qui trình phân tích t đ ng hay không?ự ộ

Ph ng pháp phân tích có s n trong tài li u tham kh o hay không    ?

Các ph ng pháp tiêu chu n có s n không?  
Quá trình phân tích
3. L y m uấ ẫ

Lo i m uạ ẫ

M u đ i di nẫ ạ ệ

Kích th c m u 

M u th ng kêẫ ố

Sai s khi l y m u?ố ấ ẫ
Quá trình phân tích
4. Chu n b m u phân tíchẩ ị ẫ

M u là ch t r n, l ng hay ch t khíẫ ấ ắ ỏ ấ

D ng tan hay không tan trong n cạ ướ

Tro hóa khô hay x lý tử ướ


Tách b ng ph ng pháp hóa h c hay che các ch t c n tr n u c n?ằ ươ ọ ấ ả ở ế ầ

Có c n làm giàu ch t phân tích không?ầ ấ

C n chuy n d ng ch t phân tích đ xác đ nh không?ầ ể ạ ấ ể ị

C n đi u ch nh môi tr ng m u phân tích? ( pH, thêm thu c th …)ầ ề ỉ ườ ẫ ố ử
Quá trình phân tích
5. Tách ch t b ng ph ng pháp hóa h c khi c n thi tấ ằ ươ ọ ầ ế
Ch ng c t  
K t t aế ủ
Chi t b ng dung môiế ằ
Chi t pha r nế ắ
Tách s c kýắ
Đi n di
……….
Có thể thực hiện như một
giai đoạn phân tích
Quá trình phân tích
6. Phân tích
-
D ng đ ng chu nự ườ ẩ
-
Phân tích m u hi u ch nh/m u chu n ki m tra và m u tr ng.ẫ ệ ỉ ẫ ẩ ể ẫ ắ
-
Phân tích m u l pẫ ặ
7. X lý s li u phân tích và báo cáo k t quử ố ệ ế ả

Phân tích thống kê số liệu thực nghiệm


Báo cáo kết quả phân tích
Signal Instrumental Methods
Emission of
radiation
Emission spectroscopy (X-ray, UV, visible, electron,
Auger); fluorescence, phosphorescence, and
luminescence (X-ray, UV, and visible)
Absorption of radiation
Spectrophotometry and photometry (X-ray, UV,
visible, IR); photoacoustic spectroscopy; nuclear
magnetic resonance and electron spin resonance
spectroscopy
Scattering of
radiation
Turbidimetry;nephelometry; Raman spectroscopy
Refraction of
radiation
Refractometry; interferometry
Diffraction of
radiation
X-ray and electron diffraction methods
Rotation of radiation
Polarimetry; optical rotatry dispersion;circular
dichroism
Electrical potential Potentiometry; chronopotentiometry
Electric charge Coulometry
Electric current Polarography; amperometry
Electrical resistance Conductometry
Mass-to-charge
ratio

Rate of reaction
Mass spectrometry
Kinetic methods
Thermal properties Thermal conductivity and enthalpy methods
Radioactivity Activation and isotope dilution methods
Các loại phương pháp phân tích công cụ
So sánh các k thu t phân tích 
Method
Approx.
range
( mol/L)
Approx
precisi
on (%)
Selectivity Speed Cost Principle uses
Gravimetry
Titrimetry
Potentionmetry
Electrogravimetry,
coulometry
Voltammetry
Spectrophotometry
Fluorometry
Atomic spectrometry

Chromatography

Kinetic methods
10
-1

-10
-2
10
-1
-10
-4
10
-1
-10
-6
10
-1
-10
-4
10
-3
-10
-10
10
-3
-10
-6

10
-6
-10
-9

10
-3

-10
-9

10
-3
-10
-9

10
-2
-10
-10
0.1
0.1-1
2
0.01-2
2-5
2
2-5
2-10
2-5
2-10
Poor- mod.
Poor- mod.
Good
Moderate
Good
Good-mod.
Moderate
Good

Good
Good-Mod.
Slow
Mod.
Fast
Slow-mod.
Moderate
Fast- mod.
Moderate
Fast
Fast-Mod.
Fast- Mod.
Low
Low
Low
Mod.
Mod.
Low- Mod.
Mod.
Mod High
Mod high
Mod.
Inorg.
Inorg., Org.
Inorg.
Inorg., org.
Inorg., org.
Inorg., org.
Org.
Inorg- Multiele.

Org. Multicom.
Inorg.,org,enzyme
Đánh giá ph ng pháp phân tíchươ
•
Ki m tra đ chính xác b ng cách phân tích m u chu nể ộ ằ ẫ ẩ
+ S d ng chu n ki m traử ụ ẩ ể
+Phân tích m u thêm chu nẫ ẩ
+ So sánh k t qu phân tích m u v i k t qu phân tích theo ph ng pháp chu nế ả ẫ ớ ế ả ươ ẩ
+ Phân tích m u chu n đ i ch ng có thành ph n bi t tr c(m u CRM) ẫ ẩ ố ứ ầ ế ướ ẫ
+Phân tích m u chu n ki m tra hàng ngàyẫ ẩ ể
•
Đ đánh giá ph ng pháp c n áp d ng nh ng h ng d n đ c nêu trong th c hành phòng ể ươ ầ ụ ữ ướ ẫ ượ ự
thí nghi m (good laboratory practice) (GLP)
S ghi chép trong phòng thí nghi mổ ệ
•
Là s đ c dùng đ ghi công vi c phân tích trong PTN, nh ng tài li u hay ổ ượ ể ệ ữ ệ
b t c công vi c nào b n ti n hành. ấ ứ ệ ạ ế
•
M t s ch d n chính:ộ ố ỉ ẫ
+ dùng s có bìa c ngổ ứ
+ đánh s trang n i ti p nhauố ố ế
+ ch ghi b ng bút m cỉ ằ ự
+ không bao gi đ c phép xé đi trang nào.ờ ượ
+ ghi rõ ngày vào m i trang, ký nh n và ph i có ch ký xác nh n c a ng i có ỗ ậ ả ữ ậ ủ ườ
trách nhi mệ
+ ghi rõ tên công vi c ti n hành, t i sao nó đ c ti n hành và tài li u tham ệ ế ạ ượ ế ệ
kh o là gì.ả
+ ghi t t c s li u mà b n thu đ c ấ ả ố ệ ạ ượ
S ghi chép trong phòng thí nghi mổ ệ
•

Ví d v m t cách ghi chép trong s thí nghi m:ụ ề ộ ổ ệ
+ Ngày làm thí nghi m:ệ
+ Tên thí nghi mệ
+ Nguyên t c ti n hành thí nghi mắ ế ệ
+ Ph n ng dùng đ đ nh l ng:ả ứ ể ị ượ
+ Thí nghi m pha ch dung d ch chu n, thu c th … và n ng đ chu n……ệ ế ị ẩ ố ử ồ ộ ẩ
+ Cách tính n ng đ , s li u th c nghi mch a x lý, tính giá tr trung bình và ồ ộ ố ệ ự ệ ứ ử ị
đ l ch chu n.ộ ệ ẩ
+ K t qu cu i cùng đ t đ c và s li u s báo cáo. ế ả ố ạ ượ ố ệ ẽ
Các d ng sai s trong Hóa phân tíchạ ố
1. Sai số
2. Sai s tuy t đ i và sai s t ng đ iố ệ ố ố ươ ố
3. Sai s ng u nhiên và sai sô h th ngố ẫ ệ ố
4. Sai s thô và sai s tích lũyố ố
5. Đ l p l i và đ ph c h i ộ ặ ạ ộ ụ ồ
6. Đ chính xác và đ đúngộ ộ
7. S có nghĩaố
* Every measurement that is made is subject to a number of errors.
If you cannot measure it, you cannot know it.


A. Einstein

Sai s tuy t đ i =ố ệ ố ∆X
= giá tr đo đ c – giá tr th c     
∆X =

x – µ 

Sai s t ng đ i = ố ươ ố εx = ∆X / X



Ph n trăm sai s t ng đ iầ ố ươ ố
= εx x 100 (%)
Sai s tuy t đ i -Sai s t ng đ i ố ệ ố ố ươ ố
– Là sai s không xác đ nh đ c (hay không ki m soát ố ị ượ ể
đ c, gây ra do các y u t khách quan ho c ch ượ ế ố ặ ủ
quan không bi t tr c)ế ướ
–
Sai s có th có giá tr âm ho c d ng (giá tr ố ể ị ặ ươ ị
th c nghi m thu đ c l n h n ho c nh h n giá tr ự ệ ượ ớ ơ ặ ỏ ơ ị
th c)ự
– Gi m sai s ng u nhiên b ng cách ả ố ẫ ằ
+ti n hành nhi u thí nghi m ế ề ệ
+ki m soát t t đi u ki n th c nghi m (trang ể ố ề ệ ự ệ
thi t b , ph ng pháp, rèn luy n tay ngh phân ế ị ươ ệ ề
tích…
- Sai s ng u nhiên tuân theo phân b chu n Gaussian đ i v i t p s li u th c ố ẫ ố ẩ ố ớ ậ ố ệ ự
nghi m l n. 
- Có th mô t sai s ng u nhiên b ng các tham s th ng kê.ể ả ố ẫ ằ ố ố
Sai s ng u nhiên ố ẫ
(hay sai s không xác đ nh)ố ị
Sai s h th ngố ệ ố
Systematic Error (determinate error)
Nguyên nhân: - Do ng i ti n hành thí nghi mườ ế ệ
- Ch a chu n hóa d ng c , thi t b đo làm ư ẩ ụ ụ ế ị
k t qu l ch v m t phíaế ả ệ ề ộ
Đ c đi mặ ể : -Sai s luôn d ng và luôn âmố ươ
– Có th hi u ch nh k t quể ệ ỉ ế ả
– Có th là sai s h th ng không đ i ho c bi n đ iể ố ệ ố ổ ặ ế ổ

Đ phát hi n sai s h th ng:ể ệ ố ệ ố
•
Dùng m u chu n đ c ch ng nh n (m u CRM)ẫ ẩ ượ ứ ậ ẫ
•
Phân tích m u tr ngẫ ắ
•
S d ng ph ng pháp phân tích khácử ụ ươ
•
Tham gia cu c thi th nghi m thành th o (nhi u ng i phân tích t nhi u PTN khác nhau ộ ử ệ ạ ề ườ ừ ề
phân tích cùng m u và so sánh k t qu )ẫ ế ả
Proportional
error influences
the slope.
Constant error influences the
intercept.
Các lo i sai sạ ố
Computation Error
Addition or Subtraction
Z = A + B – C
∆
Z =
∆
A +
∆
B +
∆
C
Multiplication or Division
Z = AB / C
∆

Z / Z = (
∆
A / A) + (
∆
B / B) + (
∆
C / C)
General function
Z = f (A,B,C)
∆
Z =

(df/dA)
∆
A

+

(df/dB)
∆
B

+

(df/dC)
∆
B

Nếu không biết được bản chất sai số (ngẫu nhiên hay
sai số hệ thống (random or systematic?) thì có thể áp

dụng các qui luật sau:
Sai s tích lũyố
Sai s tích lũyố
Multiplication and division
When multiplying or dividing measurements the
relative errors are added
.
Consequently the absolute errors of the measurements must first be converted to relative
errors.
Example 1
:
A = (1.56
±
0.04) cm,
∆
A = 0.04 cm
ε
A
= 0.04 cm / 1.56 cm = 0.0256
B = (15.8
±
0.2) cm
2
,
∆
B = 0.2 cm
2
ε
B

= 0.2 cm
2
/ 15.8 cm
2
= 0.0127
Product of A and B: AB = (1.56 cm)(15.8 cm
2
) = 24.648 cm
3
= 24.6 cm
3
to 3 SF
Adding relative errors:
ε
AB
=
ε
A
+
ε
B
= 0.0256 + 0.0127 = 0.0383 = 0.04
The % relative error in the product AB is therefore = 4 %
L y m uấ ẫ
Chu n b m uẩ ị ẫ
Phân tích
-M u đ i di n?ẫ ạ ệ
-M u đ ng nh t hayẫ ồ ấ
không đ ng nh t?ồ ấ


S m t m uự ấ ẫ

Nhi m b n ễ ẩ
(t bên ngoài)ừ
-Đ nh l ng ch t phân tíchị ượ ấ
-Xây d ng đ ng chu nự ườ ẩ
Sai s do thi t bố ế ị
Sai sô do dung d ch chu nị ẩ
1. Sai s c đ nh 2. Sai s thay đ iố ố ị ố ổ
3. Sai s thêm vào trong quá trình phân tích 4. Sai s d ng c ố ố ụ ụ
5. Sai s do ng i phân tíchố ườ 6. Sai s do ố
ph ng pháp 7. Sai s t ng h p t nhi u ngu nươ ố ổ ợ ừ ề ồ
Ngu n sai sồ ố
S có nghĩaố
•
Là s các ch s trong k t qu phân tích ph n ánh đ đúng c a phép đo và đ chính xác c a ố ữ ố ế ả ả ộ ủ ộ ủ
giá tr đo.
•
K t qu đ c báo cáo v i s có nghĩa ít nh t (trong phép nhân và chia) ho c ít s có nghĩa ế ả ượ ớ ố ấ ặ ố
nh t sau d u th p phân (trong phép c ng và tr ) ấ ấ ậ ộ ừ
•
Qui c s có nghĩa ướ ố


Các con s t nhiên nhố ự ư

1 6 9…

S ố “không” gi a các s có nghĩa ữ ố


S không sau s t nhiên v bên ph i s th p phân ố ố ự ề ả ố ậ
Làm tròn số
•
Các ch s c n d c làm tròn v s có nghĩa khi báo cáo k t qu phân tích ữ ố ầ ượ ề ố ế ả

N u b các s 6,7,8,9, thì tăng gía tr tr c nó lên 1 đ n v . ế ỏ ố ị ướ ơ ị

N u lo i b các s 1,2,3,4, thì không thay đ i con s đ ng tr c nó. ế ạ ỏ ố ổ ố ứ ướ

N u lo i b s 5 thì làm tròn s tr c đế ạ ỏ ố ố ướ ó v s ch n g n nh t. ề ố ẵ ầ ấ
•
Ví d: 2,25 làm tròn thành 2,2; 2,35 thành 2,4.