ANALYTISCHE CHEMIE I
,Hoofdstuk 5:
Kwalitatief:
- identificatie van de stoffen
- selectieve chemische reacties
- instrumentatie
Kwantitatief:
- concentraties
- kwalitatieve analysen
Termen definiëren
Proberen de fouten te minimaliseren binnen een aanvaardbare foutenmarge. Fouten kunnen
voorkomen door slechte kalibratie, standaardisatie, dit zijn systematische fouten: ze hebben
een welbepaalde oorzaak. Random (toevallige) fouten: kan je niet vermeiden. Een derde type
zijn de gross errors, de zogenaamde outliers, een fout die een grote verandering.
De maximale aanvaardbare fout bepaald dikwijls de gekozen methode.
Herhalingen: zijn monsters van dezelfde grootte die een analyse kunnen ondergaan op exact
dezelfde wijze.
Mediaan: de gecentreerde waarde, indien even aantal => som middelste termen / 2
Gemiddelde: 𝑋̅ = som van de waarden / # waarden
Range: het verschil tussen de grootste en de kleinste waarde.
De echte waarde: Xt (true value)
Een outlier: is een waarde die volledig afwijkt van de rest en die een grootte invloed heeft op
het gemiddelde.
De deviatie: de spreiding tussen de gemeten waarde en de gemiddelde waarde.
Twee soorten fouten:
- accuraatheid: hoe goed het gemeten resultaat afwijkt van het werkelijke resultaat
Men onderscheidt hierin de absolute en de relatieve fout:
o de absolute fout is het verschil tussen de gemeten waarde en de werkelijke
waarde. E = xi – xt
𝑥 −𝑥
o De relatieve fout is de absolute fout / de werkelijke waarde. Er = 𝑖 𝑥 𝑡
𝑡
- precisie: een bepaalde onzekerheid op de meting die bepaald wordt door herhalingen
van de metingen op herhaal monsters
De deviatie: di = |𝑥𝑖 − 𝑥̅ | de spreiding tussen de gemeten waarde en de gemiddelde
waarde.
1
,Systematische fouten
Ze hebben een bepaalde herhalende waarde voor verschillende metingen van dezelfde
methode, en kunnen dus vermeden worden door identificatie van de oorzaak.
Men onderscheidt 3 types systematische fouten:
- instrumentele fouten: slecht gebruik van het materiaal zoals slechte kalibratie of slechte
condities van de omgeving. Kunnen worden opgespoord en vermeden.
- Methode fouten: slechte keuze van de methode voor een bepaald experiment. Kan de
snelheid van de reactie zijn, de onstabiliteit van de reagentia… moeilijk te vermeiden.
- Persoonlijke fouten: persoonlijke limitaties zoals bijvoorbeeld kleurenblinde persoon
gaat geen titratie uitvoeren enz…
De effecten van de systematische fouten op resultaten kunnen constant of proportioneel zijn:
- constante fouten: de grootte van de fout blijft gelijk wanneer het aantal metingen
veranderd. De absolute fout blijft hier onveranderd, terwijl de relatieve fout verandert
wanneer het monster wordt veranderd.
→ onafhankelijk van de hoeveelheid staal
- proportionele fouten: de fouten vergoten of verkleinen in verhouding met de grootte
van het monster.
→ afhankelijk van de hoeveelheid staal
Detectie en verwijdering van systematische fouten
Instrumentele fouten kunnen vermeden worden door goede kalibratie en ijkingen van de
toestellen. Persoonlijke fouten worden vermeden door gedisciplineerd te werken. Methode
fouten zijn moeiijk te vermeiden, maar kunnen vermeden worden door aangepastere methodes
te kiezen.
Een handige tool is het vergelijken van de resultaten met referentie materiaal of standaard
monsters. Indien dit niet mogelijk is, kan men ook een andere methode gebruiken voor
eenzelfde onderzoek.
Blanco metingen zijn ook van belang voor de controle van de ijking en de kalibratie van het
materiaal. De grootte van de metingen variëren kan zorgen voor de verlaging van constante
fouten en zelfs de detectie ervan.
Hoofdstuk 6:
Toevallige fouten zijn onvermijdelijk en bepalen dus de spreiding van de waarden. De
volledige toevallige fout is de som van alle random fouten. Deze kunnen elkaar tegen werken
of amplificeren. Er zijn verschillende combinaties mogelijk die dus de spreiding van de
waarden bepalen.
Als we genoeg metingen maken kunnen we een distributie krijgen in de vorm van een Gauss
curve.
2
, de relatieve frequentie van de fout wordt gegeven door het aantal
combinaties van die fout / totaal aantal fouten.
de deviation is dan de afwijking die die fout veroorzaakt.
(ps: deze gauss curve is niet met de juiste assen, gewoon een vb)
Herkalibratie: bepaling van het volume van een staal en hierna het staal afwegen. Als de
temperatuur van het staal gekend is en de dichtheid ervan kunnen we de massa van het staal
bepalen en door het verschil tussen beide massa’s te bepalen kunnen we uiteindelijk de pipet
kalibreren.
De spreiding of range W in een verzameling herhaalde metingen is het verschil tussen het
grootste en het kleinste resultaat.
Een populatie is: de verzameling van alle metingen van het experiment. De steekproef is een
deelverzameling van alle metingen. De populatie is het geheel, de steekproef is een deel
hiervan.
Een Gauss curve wordt door 2 parameters opgesteld:
- de gemiddelde populatie 𝝁
- de standaardafwijking 𝝈
Parameters verwijzen naar de hoeveelheden die ene
distributie beschrijven, terwijl variabelen x de effectieve
metingen zelf zijn.
De Gauss vgl:
Het gem: de gemiddelde populatie: (N = totaal aantal metingen)
De standaardafwijking: (N = aantal metingen, xi de gemeten waarde)
De gemiddelde populatie kan ook vervangen worden door de parameter Z. Deze Z is de
afwijking van een resultaat van de gemiddelde populatie gedeeld door de standaardafwijking.
In dat geval is de Gauss vgl:
3
,Hoofdstuk 5:
Kwalitatief:
- identificatie van de stoffen
- selectieve chemische reacties
- instrumentatie
Kwantitatief:
- concentraties
- kwalitatieve analysen
Termen definiëren
Proberen de fouten te minimaliseren binnen een aanvaardbare foutenmarge. Fouten kunnen
voorkomen door slechte kalibratie, standaardisatie, dit zijn systematische fouten: ze hebben
een welbepaalde oorzaak. Random (toevallige) fouten: kan je niet vermeiden. Een derde type
zijn de gross errors, de zogenaamde outliers, een fout die een grote verandering.
De maximale aanvaardbare fout bepaald dikwijls de gekozen methode.
Herhalingen: zijn monsters van dezelfde grootte die een analyse kunnen ondergaan op exact
dezelfde wijze.
Mediaan: de gecentreerde waarde, indien even aantal => som middelste termen / 2
Gemiddelde: 𝑋̅ = som van de waarden / # waarden
Range: het verschil tussen de grootste en de kleinste waarde.
De echte waarde: Xt (true value)
Een outlier: is een waarde die volledig afwijkt van de rest en die een grootte invloed heeft op
het gemiddelde.
De deviatie: de spreiding tussen de gemeten waarde en de gemiddelde waarde.
Twee soorten fouten:
- accuraatheid: hoe goed het gemeten resultaat afwijkt van het werkelijke resultaat
Men onderscheidt hierin de absolute en de relatieve fout:
o de absolute fout is het verschil tussen de gemeten waarde en de werkelijke
waarde. E = xi – xt
𝑥 −𝑥
o De relatieve fout is de absolute fout / de werkelijke waarde. Er = 𝑖 𝑥 𝑡
𝑡
- precisie: een bepaalde onzekerheid op de meting die bepaald wordt door herhalingen
van de metingen op herhaal monsters
De deviatie: di = |𝑥𝑖 − 𝑥̅ | de spreiding tussen de gemeten waarde en de gemiddelde
waarde.
1
,Systematische fouten
Ze hebben een bepaalde herhalende waarde voor verschillende metingen van dezelfde
methode, en kunnen dus vermeden worden door identificatie van de oorzaak.
Men onderscheidt 3 types systematische fouten:
- instrumentele fouten: slecht gebruik van het materiaal zoals slechte kalibratie of slechte
condities van de omgeving. Kunnen worden opgespoord en vermeden.
- Methode fouten: slechte keuze van de methode voor een bepaald experiment. Kan de
snelheid van de reactie zijn, de onstabiliteit van de reagentia… moeilijk te vermeiden.
- Persoonlijke fouten: persoonlijke limitaties zoals bijvoorbeeld kleurenblinde persoon
gaat geen titratie uitvoeren enz…
De effecten van de systematische fouten op resultaten kunnen constant of proportioneel zijn:
- constante fouten: de grootte van de fout blijft gelijk wanneer het aantal metingen
veranderd. De absolute fout blijft hier onveranderd, terwijl de relatieve fout verandert
wanneer het monster wordt veranderd.
→ onafhankelijk van de hoeveelheid staal
- proportionele fouten: de fouten vergoten of verkleinen in verhouding met de grootte
van het monster.
→ afhankelijk van de hoeveelheid staal
Detectie en verwijdering van systematische fouten
Instrumentele fouten kunnen vermeden worden door goede kalibratie en ijkingen van de
toestellen. Persoonlijke fouten worden vermeden door gedisciplineerd te werken. Methode
fouten zijn moeiijk te vermeiden, maar kunnen vermeden worden door aangepastere methodes
te kiezen.
Een handige tool is het vergelijken van de resultaten met referentie materiaal of standaard
monsters. Indien dit niet mogelijk is, kan men ook een andere methode gebruiken voor
eenzelfde onderzoek.
Blanco metingen zijn ook van belang voor de controle van de ijking en de kalibratie van het
materiaal. De grootte van de metingen variëren kan zorgen voor de verlaging van constante
fouten en zelfs de detectie ervan.
Hoofdstuk 6:
Toevallige fouten zijn onvermijdelijk en bepalen dus de spreiding van de waarden. De
volledige toevallige fout is de som van alle random fouten. Deze kunnen elkaar tegen werken
of amplificeren. Er zijn verschillende combinaties mogelijk die dus de spreiding van de
waarden bepalen.
Als we genoeg metingen maken kunnen we een distributie krijgen in de vorm van een Gauss
curve.
2
, de relatieve frequentie van de fout wordt gegeven door het aantal
combinaties van die fout / totaal aantal fouten.
de deviation is dan de afwijking die die fout veroorzaakt.
(ps: deze gauss curve is niet met de juiste assen, gewoon een vb)
Herkalibratie: bepaling van het volume van een staal en hierna het staal afwegen. Als de
temperatuur van het staal gekend is en de dichtheid ervan kunnen we de massa van het staal
bepalen en door het verschil tussen beide massa’s te bepalen kunnen we uiteindelijk de pipet
kalibreren.
De spreiding of range W in een verzameling herhaalde metingen is het verschil tussen het
grootste en het kleinste resultaat.
Een populatie is: de verzameling van alle metingen van het experiment. De steekproef is een
deelverzameling van alle metingen. De populatie is het geheel, de steekproef is een deel
hiervan.
Een Gauss curve wordt door 2 parameters opgesteld:
- de gemiddelde populatie 𝝁
- de standaardafwijking 𝝈
Parameters verwijzen naar de hoeveelheden die ene
distributie beschrijven, terwijl variabelen x de effectieve
metingen zelf zijn.
De Gauss vgl:
Het gem: de gemiddelde populatie: (N = totaal aantal metingen)
De standaardafwijking: (N = aantal metingen, xi de gemeten waarde)
De gemiddelde populatie kan ook vervangen worden door de parameter Z. Deze Z is de
afwijking van een resultaat van de gemiddelde populatie gedeeld door de standaardafwijking.
In dat geval is de Gauss vgl:
3
