了解實驗記錄、報告
1、有效數字的運算規則
有效數字運算規則為了確保終結果中只包含有效數字(定位“0”例外),有效數字運算要遵守下列規則:
加減運算:zui終計算結果中保留的小數位數,應與參加運算的有效數字中小數位數zui少者相同。
乘除運算:運算結果經修約后,保留的有效數字位數應與參加運算的幾個有效數字中有效位數zui少者相同。
對數運算:對數的有效數字位數應和原數(真數)的相同。
平方、立方、開方運算:計算結果的有效數字位效應和原數的相同。
π、e和1/3等的有效位數,須參照與之相關的數據決定保留的位數。
2、原始記錄的有效數字
在記錄原始數據開始過程中,對任何一個有計算意義的數據都要審慎地估量,正確地記載量值的有效位數。
例如:50mL滴定管的zui小分度值為0.1mL,又因為允許增加一位估計數字,可以記錄到兩位小數,如12.34mL。這一量值表明十分位上的3是刻度指示值,確切可信;百分位上的4則是估計判讀的,是可疑數字,并知其波動范圍為0.02mL,其相對誤差為(0.02/12.34)×100-%=0.16%。
若在原始記錄中僅記為12.3mL,則表示可能產生1.6%的相對誤差。由于原始記錄不合理致使數據的準確度下降一個數量級。
但也不可任意增加有效數字的位數。如前例記成12.340則是明顯失真,因為不可能估計出兩位數字。原始記錄的有效數字位數既不可少,也不可多。
記取的原則是:根據儀器、儀表指示的zui小分度值如實記錄并允許增記一位估計數字。
實驗室通用的計量器具可記取的位數如下:
——萬分之一天平:小數點后第四位即萬分位。
——上皿天平:小數點后第二位即百分位。
——分光光度計:吸光值記到小數點后第三位即干分位。
——玻璃量器:記取的有效數字位數須根據量器的允許誤差和讀數誤差決定。
3、有效數字概念
任何特定量的測量結果,都是通過測量得到的賦予被測量的值,也稱為量值。
量值一般由一個數字乘以測量單位來表示特定量的大小。
由于不能人為地實現完善的測量過程,所以測量結果不可避免地含有誤差。為了表達測量結果的準確程度,用有效數字表示特定量測量結果的數字部分。
4、有效數據字一般規定
表示測試結果的量綱及其有效數字位數,應按照該分析方法中具體規定填報。
若無此規定時,一般性原則是:
一個數據中只準許末尾一個數字是估計(可疑)值,其他各數字都是有效(可信)的,依此決定整數及小數的位數。
因量綱的變化不作小數取位的硬性規定
5、有效數字的構成
有效數字由一位或多位“可靠數字”和一位“末位欠準數字”組成。
有效數字的有效位數是“可靠數字”和“末位欠準數字”的位數之和。
由于不同的具體測量條件下,“末位欠準數字”的欠準程度不同,所以原則上本標準不對修約間隔進行具體規定。
但在通常情況下,分析領域的修約間隔為“末位欠準數字”的1個單位。
6、有效數字數位多少的作用
有效數字的有效位數的多少,除了反映量值的大小之外,在分析領域中還反映該數值的準確程度。
例如0.6705g草酸鈉,這一數值的可信數字截取在千分位上的0
在萬分位的數字5是可疑的,其真值處于0.6704g~0.6706g之間。
7、有效數字中的“0”
有效數字中的“0”是否計算為有效數字的有效位數,要根據“0”的位置及其前后的數字狀況而定。常見的有以下四種情況:
位于非“0”數字之間的“0”,如2.005,1.025這兩個有效數字中的三個“0”都應計算為有效數字的有效位數(簡稱有效位數)。
位于非“0”數字后面的一切“0”都應計算為有效位數(全整數尾部“0”除外)。如2.2500,1.0250。
前面不具非零數字的“0”,如0.0025中的三個“0”都不應計算為有效位數,只起定位作用。一般可表示為2.5×10-3。
整數中后面的“0”,很難判斷是否有效數字。
例如1.5g也可表示成1500mg,從表觀上看,同一個量值的有效數字位數卻不同。
為了避免誤解,統一用指數形式表示,上例可記為1.5×103mg,表明是兩位有效數字。
8、報告的有效數字位數
報告分析結果有效數字位數,應根據分析方法的精密度即標準差的大小決定。
通常可取四分之一個標準差的首數所在數位,定為分析結果的尾數。
例如:某一測定結果為25.352,標準差為1.4,四分之一標準差為0.35,其*有效數字所在數位是十分位,即定為該結果的末位,可報為25.4。