Статистика в химическом анализе

 

Методические указания и контрольные задания

для самостоятельной работы

 

 

Нижнекамск

УДК 519/23.24

 

Печатаются по решению редакционно-издательского совета Нижнекамского химико-технологического института (филиала)ФГБОУ ВПО КНИТУ.

 

Рецензенты:

Сафиуллина Т.Р., кандидат химических наук, доцент;

Вдовина С.В., кандидат химических наук, доцент.

 

Ахметова, Т.И.

Статистика в химическом анализе: Методические указания и задания для самостоятельной работы / Т.И. Ахметова, И.В. Кожевникова. – Нижнекамск: Нижнекамский химико-техно-логический институт (филиал) ФГБОУ ВПО КНИТУ, 2014. – 54 с.

В методических указаниях кратко изложены основные методологические принципы математической статистики в приложении к химическому анализу. Даны элементы общей теории ошибок.

Теоретический материал проиллюстрирован рядом примеров задач.

Предназначены для студентов всех форм обучения направления подготовки 18.03.01 «Химическая технология» (квалификация (степень) «бакалавр»).

Подготовлены на кафедре химии Нижнекамского химико-технологического института (филиала) ФГБОУ ВПО КНИТУ.

 

Общие указания

 

Выполнение контрольной работы является необходимым этапом самостоятельной работы студента при изучении курса «Статистика в химическом анализе». Зачтенная преподавателем контрольная работа служит основанием для допуска к сдаче зачета или экзамена.

При оформлении контрольной работы следует придерживаться следующих правил:

· все задачи должны строго соответствовать варианту и быть решены в последовательности, указанной в таблице вариантов (номер варианта следует согласовывать в деканате);

· работа может быть оформлена в компьютерном или рукописном варианте;

· на обложке тетради (на титульном листе) должен быть указан номер варианта, а перед описанием задачи – номер задачи;

· условия задач должны быть переписаны в тетрадь полностью;

· решения задач должны содержать краткие объяснения и комментарии к выполненным арифметическим действиям, ссылки на использованные при решении законы и правила;

Прежде чем приступать к решению той или иной задачи, следует изучить теоретические основы данного раздела и усвоить тот объем теоретического материала, который необходим для решения задачи, используя при этом рекомендуемые учебные пособия (см. ниже), лекции, а также примеры, представленные в настоящем пособии.

Срок сдачи контрольной работы – не позднее, чем за неделю до начала сессии.

 

2 Вопросы для самоконтроля

1. Как вычисляется абсолютная и относительная погрешность? Единицы измерения абсолютной и относительной погрешности.

2. Дайте характеристику, какие погрешности относят к систематическим, к случайным, к промаху. Перечислите основные признаки систематических погрешностей. Приведите примеры источника систематических погрешностей. Что такое «контрольный опыт»?

3. Что характеризует чувствительность, предел обнаружения, нижняя граница определяемых концентраций, селективность метода? Дайте определение понятия «аналитический сигнал». Приведите примеры. Как определяется интервал определяемых концентраций или количеств?

4. Что характеризует воспроизводимость и правильность химического анализа? О чем свидетельствует близость результатов параллельных определений компонента? Чем отличаются понятия «сходимость» и «воспроизводимость»?

5. Как проверить правильность результатов химического анализа? Как снизить погрешность метода или методики?

6. Как выявить наличие «промаха»? Что называют погрешностью химического анализа? Что должен сделать экспериментатор перед применением мате­матической статистики для обработки данных химического анализа?

7. Дайте определение генеральной и выборочной совокупности данных. Когда химик-аналитик может считать, что имеет генеральную совокупность результатов?

8. Что характеризует дисперсия, стандартное отклонение и относительное стандартное отклонение выборочной совокупности результатов химического анализа? Приведите формулы для расчета этих величин.

9. Что характеризует доверительный интервал, как вычисляют доверительные границы?

10. Как сравнить по воспроизводимости две выборочные совокупности результатов химического анализа? Как доказать, что результаты двух выборочных совокупностей принадлежат одной и той же генеральной совокупности данных химиче­ского анализа?

11. Представление аналитических данных. Значащие цифры. Правила округления.

12. Дайте определение - какие цифры называют значащими. Какова значимость нуля в числах, если нуль стоит в начале числа, в середине числа, в конце числа после запятой, в конце целого числа?

13. Распространение систематической и случайной погрешностей при функциях: сумма, разность, произведение и частное, при логарифмировании.

14. Как определяется число значащих цифр суммы или разности, произведения или частного, логарифма и антилогарифма, результата возведения в степень, результата извлечения квадратного корня?

15. Построение градуировочных графиков методом наименьших квадратов. Сущность метода.

16. Линейная корреляция. Коэффициент корреляции.

17. Какому виду распределения подчиняются обычно данные химического анализа? Какими двумя способами можно оценить нормальность распределения результатов химического анализа?

3 Рекомендуемая литература

3.1 Золотов, Ю.А. Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн.1. Общие вопросы. Методы разделения: учеб для вузов / Ю.А. Золотов, Е.Н. Дорохова, В.И. Фадеева и др. Под ред. Ю.А. Золотова.-2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002. – 351 с.: ил.

3.2 Васильев, В.П. Аналитическая химия. Кн. 1. Титриметрические и гравиметрические методы анализа: учеб. для вузов, обуч. по хим.-технол. спец./ В.П. Васильев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2002. – 368 с.: ил.

3.3 Кристиан Г. Аналитическая химия: в 2 томах: пер. с англ. Т.1. / Г. Кристиан. – М.: БИНОМ Лаборатория знаний, 2009.-(Лучший зарубежный учебник). – 623 с.: ил.

3.4 Аналитическая химия. Проблемы и подходы: В 2 т: пер с англ. Т. 1, 2 / Под ред. Р. Кельнера, Ж.-М Мерме, М. Отто, М. Видмера. – Мир: ООО Изд. АСТ, 2004. - (Лучший зарубежный учебник).

3.5 Харитонов, Ю.А. Аналитическая химия: в 2-х томах/ Ю.А. Харитонов. – М.: Высш. шк., 2000.

3.6 Чарыков, А.К. Математическая обработка результатов химического анализа: учеб. пособие для вузов. – Л.: Химия, 1984. – 168 с., ил.