SISTEMINĖ KLAIDA: KAIP JĄ APSKAIČIUOTI, CHEMIJOJE, FIZIKOJE, PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Sisteminė paklaida yra vienas, kad yra dalis Eksperimentinė arba stebėjimo klaidų (matavimo klaidos), ir kad turi įtakos rezultatų tikslumui. Tai taip pat žinoma kaip nustatyta klaida, nes dažniausiai ją galima aptikti ir pašalinti nekartojant eksperimentų.

Svarbi sisteminės klaidos savybė yra ta, kad santykinė jos vertė yra pastovi; tai yra, jis nesikeičia atsižvelgiant į imties dydį ar duomenų storį. Pavyzdžiui, darant prielaidą, kad santykinė jo vertė yra 0,2%, jei matavimai kartojami tomis pačiomis sąlygomis, paklaida visada išliks 0,2%, kol ji bus ištaisyta.

Laboratorijoje bloga technika ar neteisingas bet kurio metodo žingsnis tampa sistemine klaida, kuri turi įtakos rezultatų tikslumui. Šaltinis: Jarmoluk per „Pixabay“.

Paprastai sisteminė klaida priklauso nuo netinkamo prietaisų tvarkymo arba dėl analitiko ar mokslininko techninio gedimo. Tai lengvai aptinkama, kai eksperimentinės vertės lyginamos su standartine ar sertifikuota verte.

Šios rūšies eksperimentinės paklaidos pavyzdžiai atsiranda, kai nėra kalibruojami analitiniai svarstyklės, termometrai ir spektrofotometrai; arba tais atvejais, kai nėra tinkamai perskaitytos taisyklės, vernieriai, graduoti balionai ar buretai.

Kaip apskaičiuoti sisteminę klaidą?

Sisteminė klaida daro įtaką tikslumui, todėl eksperimentinės vertės yra didesnės ar mažesnės nei tikrieji rezultatai. Tikruoju rezultatu ar verte suprantamas tas, kurį išsamiai patikrino daugelis analitikų ir laboratorijų, nustatydamas save kaip palyginimo standartą.

Taigi, palyginus eksperimentinę vertę su realia, gaunamas skirtumas. Kuo didesnis šis skirtumas, tuo didesnė sisteminės paklaidos absoliuti vertė.

Pavyzdžiui, tarkime, kad rezervuare suskaičiuota 105 žuvys, tačiau iš anksto arba iš kitų šaltinių žinoma, kad tikrasis skaičius yra 108. Taigi sisteminė paklaida yra 3 (108–105). Mes susiduriame su sisteminga klaida, jei pakartodami žuvų skaičių vėl ir vėl gauname 105 žuvis.

Tačiau svarbiau nei apskaičiuoti absoliučią šios klaidos vertę yra nustatyti jos santykinę vertę:

Santykinė paklaida = (108-105) ÷ 108

= 0,0277

Tai, kai išreiškiama procentais, turime 2,77%. Tai yra, skaičiavimų paklaida turi 2,77% tikrojo žuvų skaičiaus. Jei cisternoje dabar yra 1 000 žuvų ir jos skaičiuojamos traukiant tą pačią sisteminę klaidą, tada žuvų būtų 28 mažiau, nei tikėtasi, o ne 3, kaip nutinka mažesniame rezervuare.

Pastovumas ir proporcingumas

Sisteminė klaida paprastai yra pastovi, adityvi ir proporcinga. Aukščiau pateiktame pavyzdyje 2,77% paklaida išliks pastovi tol, kol matavimai bus pakartojami tomis pačiomis sąlygomis, neatsižvelgiant į žuvų rezervuaro dydį (jau liečiantį akvariumą).

Taip pat atkreipkite dėmesį į sisteminės klaidos proporcingumą: kuo didesnis mėginio dydis ar duomenų storis (arba rezervuaro tūris ir jo žuvų skaičius), tuo didesnė sisteminė klaida. Jei rezervuare dabar yra 3500 žuvų, paklaida bus 97 žuvys (3500 x 0,0277); absoliuti paklaida didėja, tačiau jos santykinė vertė yra nekintama, pastovi.

Jei skaičius padidinamas dvigubai, šį kartą naudojant 7000 žuvų baką, tada klaida bus 194 žuvys. Todėl sisteminė klaida yra pastovi ir proporcinga.

Tai nereiškia, kad būtina pakartoti žuvų skaičių: užteks žinoti, kad nustatytas skaičius atitinka 97,23% visų žuvų (100–2,77%). Iš to galima apskaičiuoti tikrąjį žuvų skaičių padauginus iš koeficiento 100 / 97,23

Pavyzdžiui, jei būtų suskaičiuota 5200 žuvų, tikrasis skaičius būtų 5 348 žuvys (5 200 x 100 / 97,23).

Sisteminė chemijos klaida

Chemijoje sistemines klaidas dažniausiai sukelia blogas svėrimas dėl nekalibruotos svarstyklės arba blogas stiklo medžiagų tūrio rodmuo. Nors jie gali ir neatrodyti, tačiau jie turi įtakos rezultatų tikslumui, nes kuo daugiau jų yra, tuo daugiau jų neigiamas poveikis pridedamas.

Pvz., Jei svarstyklės nėra tinkamai sukalibruotos, o atliekant tam tikrą analizę reikia atlikti kelis svėrimus, tada galutinis rezultatas bus toliau ir toliau nuo to, ko tikimasi; tai bus netiksliau. Tas pats atsitinka, jei analizė nuolat matuoja tūrį su buretu, kurio rodmuo neteisingas.

Be balanso ir stiklo medžiagų, chemikai taip pat gali padaryti klaidų tvarkydami termometrus ir pH-metrus, maišydami greitį, per laiką, reikalingą reakcijai įvykti, kalibruodami spektrofotometrai, laikant aukštą mėginio ar reagento grynumą ir kt.

Kitos sisteminės chemijos klaidos gali būti keičiant reagentų pridėjimo tvarką, reakcijos mišinį kaitinant iki aukštesnės nei rekomenduojama metodo temperatūros arba sintezės produktas nėra tinkamai perkristalinamas.

Sisteminė fizikos klaida

Fizikos laboratorijose sisteminės klaidos yra dar labiau techninės: bet kokia įranga ar įrankis be tinkamo kalibravimo, netinkama įtampa, netinkamas veidrodžių ar dalių išdėstymas eksperimente, pridedant per daug akimirkos objektui, kuris turėtų nukristi. dėl gravitacijos poveikio, be kitų eksperimentų.

Atkreipkite dėmesį, kad yra sistemingų klaidų, atsirandančių dėl instrumentinio netobulumo, ir kitų, labiau operatyvinių, klaidų, atsirandančių dėl analitiko, mokslininko ar asmens, kuris atlieka veiksmą, klaidos.

Sistemingos klaidos pavyzdžiai

Kiti sistemingų klaidų pavyzdžiai bus paminėti toliau, kurie nebūtinai turi atsirasti laboratorijoje ar mokslo srityje:

-Įdėkite bandeles į apatinę krosnies dalį, skrudindami jas daugiau, nei pageidautina

-Ligi laikysena sėdint

-Mocha puodą uždenkite tik dėl to, kad trūksta jėgų

- Nevalykite kavos aparatų garų garintuvų, kai tik pienelis bus suplaktas ar pašildytas

-Naudokite skirtingų dydžių puodelius, kai sekate ar norite pakartoti tam tikrą receptą

-Norime dozuoti saulės radiaciją šešėlinėmis dienomis

- Atlikite smakro viršelius ant pečių, pečiais pakeldami link ausų

- Groti keliomis dainomis gitara, prieš tai nesuderindami jos stygos

-Kepkite gruzdintuvus su nepakankamu kiekiu aliejaus katilėlyje

- Atlikite tolimesnius tūrinius titravimus, dar kartą ne standartizuodami titranto tirpalo

Nuorodos

1. Day, R., ir Underwood, A. (1986). Kiekybinė analitinė chemija. (Penktasis leidimas). „PEARSON“ Prentice salė.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2020 m. Vasario 11 d.). Atsitiktinė klaida prieš Sisteminė klaida. Atgauta iš: thinkco.com
3. „Bodner“ tyrimų internetas. (sf). Klaidos. Atgauta iš: chemed.chem.purdue.edu
4. „Elsevier BV“ (2020). Sisteminė klaida. „ScienceDirect“. Atkurta iš: sciencedirect.com
5. Sepúlveda, E. (2016). Sisteminės klaidos. Atkurta iš fizikos internete: fisicaenlinea.com
6. María Irma García Ordaz. (sf). Matavimo klaidų problemos. Hidalgo valstijos autonominis universitetas. Atkurta iš: uaeh.edu.mx
7. Vikipedija. (2020). Stebėjimo klaida. Atkurta iš: en.wikipedia.org
8. Johnas Spacey'as. (2018 m. Liepos 18 d.). 7 sisteminės klaidos tipai. Atkurta iš: simplicable.com