煤質分(fen)析過(guo)程中產生(sheng)誤差的原因:
1.誤(wu)差產生(sheng)的原因
雖然現代化分析儀器和技術在煤質分析中已得到廣泛應用,但是在煤質化驗分析過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),都(dou)是由化驗人員使(shi)用儀器、藥品(pin),并經過(guo)一(yi)定的(de)(de)操作步驟如(ru)稱量(liang)(liang)、熔樣、溶解和(he)分離,此(ci)后(hou)才能(neng)獲(huo)得(de)煤質分析(xi)的(de)(de)各項測(ce)(ce)定結果(guo)(guo)。在(zai)上述過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),即使(shi)再熟練的(de)(de)化驗人員,使(shi)用精密的(de)(de)儀器以(yi)及(ji)純(chun)度(du)高的(de)(de)試劑,也會由于測(ce)(ce)量(liang)(liang)儀器準(zhun)確度(du)的(de)(de)限制,人的(de)(de)感覺器官靈敏度(du)的(de)(de)局限性(xing),以(yi)及(ji)試劑純(chun)度(du)的(de)(de)相對性(xing)等(deng)等(deng)原因,而(er)無(wu)法獲(huo)得(de)準(zhun)確的(de)(de)試驗結果(guo)(guo)。這就(jiu)是說測(ce)(ce)定的(de)(de)結果(guo)(guo)和(he)真實(shi)值之間總是要有一(yi)個差值,這個差值就(jiu)是測(ce)(ce)定的(de)(de)誤(wu)差。分析(xi)誤(wu)差的(de)(de)產生大致(zhi)可(ke)以(yi)歸納為兩類:系統誤(wu)差和(he)偶(ou)然誤(wu)差。
2.系統誤差
系統(tong)誤差(cha)(cha)是(shi)(shi)由于(yu)固定的(de)(de)原因導致(zhi)(zhi)的(de)(de)差(cha)(cha)值(zhi)(zhi),這(zhe)些(xie)誤差(cha)(cha)的(de)(de)數(shu)值(zhi)(zhi)相接近(jin)而且是(shi)(shi)同(tong)(tong)一符(fu)號(正(zheng)(zheng)值(zhi)(zhi)或(huo)負值(zhi)(zhi)),同(tong)(tong)時常常重復出(chu)現。產生(sheng)系統(tong)誤差(cha)(cha)原因大致(zhi)(zhi)有3種(zhong):一是(shi)(shi)儀(yi)器方(fang)(fang)面(mian)。例(li)(li)如由于(yu)使用(yong)未校(xiao)正(zheng)(zheng)的(de)(de)砝(fa)碼(ma)稱量(liang),或(huo)者(zhe)等(deng)(deng)臂分(fen)析天平的(de)(de)兩臂長(chang)度不等(deng)(deng);再(zai)如使用(yong)未校(xiao)正(zheng)(zheng)的(de)(de)滴(di)定管等(deng)(deng)均會導致(zhi)(zhi)系統(tong)誤差(cha)(cha)的(de)(de)產生(sheng)。二是(shi)(shi)試(shi)劑方(fang)(fang)面(mian)。例(li)(li)如試(shi)劑不純(chun)或(huo)者(zhe)蒸餾水含有雜(za)質等(deng)(deng)引(yin)起(qi)同(tong)(tong)符(fu)號、同(tong)(tong)值(zhi)(zhi)的(de)(de)誤差(cha)(cha)重復出(chu)現。三是(shi)(shi)測量(liang)方(fang)(fang)法。例(li)(li)如在酸堿(jian)滴(di)定中,等(deng)(deng)當點和(he)終點不一致(zhi)(zhi)所(suo)導致(zhi)(zhi)的(de)(de)誤差(cha)(cha)。
3.偶然誤差
偶(ou)然(ran)(ran)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)固(gu)定(ding)的(de)(de),可(ke)變(bian)化的(de)(de),在幾次測定(ding)中有大(da)、有小(xiao)、有正、有負。雖(sui)然(ran)(ran)偶(ou)然(ran)(ran)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)不(bu)(bu)(bu)像(xiang)系統(tong)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)那樣有規律(lv)地重(zhong)復出現,但如果對大(da)量實驗進(jin)行仔細觀察(cha),可(ke)以(yi)發(fa)現偶(ou)然(ran)(ran)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)也是(shi)(shi)有規律(lv)可(ke)循的(de)(de),諸如誤(wu)(wu)(wu)差(cha)大(da)的(de)(de)是(shi)(shi)少數,誤(wu)(wu)(wu)差(cha)小(xiao)的(de)(de)是(shi)(shi)多(duo)數,正誤(wu)(wu)(wu)差(cha)和負誤(wu)(wu)(wu)差(cha)出現的(de)(de)幾率幾乎(hu)相等。造成偶(ou)然(ran)(ran)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)的(de)(de)原因大(da)致有下列(lie)兩個因素(su):一是(shi)(shi)操作人(ren)員的(de)(de)疏忽(hu)。例如在看滴定(ding)管讀數時,由于后一位(wei)讀數(小(xiao)于0.1mL)是(shi)(shi)估(gu)計(ji)的(de)(de),多(duo)次估(gu)計(ji)值的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同可(ke)造成偶(ou)然(ran)(ran)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)。二(er)是(shi)(shi)意外的(de)(de)因素(su)。例如環(huan)境溫(wen)度的(de)(de)變(bian)化、電流、電壓的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)穩(wen)定(ding)等,這(zhe)些都是(shi)(shi)操作人(ren)員不(bu)(bu)(bu)能控制的(de)(de)條件,它們將引起偶(ou)然(ran)(ran)誤(wu)(wu)(wu)差(cha)。
4.減(jian)小誤(wu)差的方法
了(le)解了(le)煤質(zhi)分析中產(chan)生誤(wu)差的原因(yin),我們就可以采取(qu)針對(dui)性的方法(fa)來減(jian)小誤(wu)差。
5.系統誤差
由于系統誤差是由儀器、試(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)、測量方法造成的,那么我(wo)(wo)們(men)在試(shi)驗時,一(yi)(yi)定(ding)(ding)要(yao)使(shi)用(yong)經過校正的儀器。如對(dui)天(tian)平的砝(fa)碼(ma)、等(deng)(deng)臂天(tian)平的臂長(chang)以(yi)(yi)(yi)及(ji)電(dian)子(zi)天(tian)平、熱電(dian)偶等(deng)(deng)進行定(ding)(ding)期(qi)鑒(jian)定(ding)(ding),定(ding)(ding)期(qi)進行標定(ding)(ding)樣測試(shi),以(yi)(yi)(yi)便掌握儀器的運行情況(kuang)。試(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji)方面一(yi)(yi)定(ding)(ding)要(yao)用(yong)分析(xi)純試(shi)劑(ji)(ji)(ji)(ji),容器一(yi)(yi)定(ding)(ding)要(yao)清(qing)潔(jie),保證蒸餾水不含雜質。在測量方法上,如酸堿滴定(ding)(ding)中,由于使(shi)用(yong)不同(tong)的指示劑(ji)(ji)(ji)(ji),可以(yi)(yi)(yi)得出不同(tong)的終點,當(dang)然滴定(ding)(ding)終點不會(hui)恰(qia)好和(he)等(deng)(deng)當(dang)點一(yi)(yi)致(zhi),所以(yi)(yi)(yi)選用(yong)指示劑(ji)(ji)(ji)(ji)就成為一(yi)(yi)個重要(yao)問題。這就要(yao)求我(wo)(wo)們(men)在試(shi)驗中多次試(shi)驗,選擇那些pH值的變色范圍和(he)等(deng)(deng)當(dang)點pH接近的指示劑(ji)(ji)(ji)(ji)就可以(yi)(yi)(yi)減少滴定(ding)(ding)誤差。
6.偶然誤差
因煤(mei)(mei)(mei)炭本身(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)特殊(shu)性和(he)(he)不同指(zhi)標(biao)對煤(mei)(mei)(mei)樣(yang)(yang)有(you)(you)不同的(de)(de)(de)(de)(de)技術要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu),要(yao)(yao)(yao)得(de)到具有(you)(you)代表性和(he)(he)準確的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)析結果,在(zai)(zai)煤(mei)(mei)(mei)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)采(cai)取(qu)和(he)(he)制備(bei)上應(ying)嚴格按(an)國家規(gui)定進行(xing)煤(mei)(mei)(mei)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)采(cai)取(qu)、制備(bei)、化(hua)驗(yan),如在(zai)(zai)車皮(pi)、煤(mei)(mei)(mei)流等采(cai)樣(yang)(yang)中(zhong),一(yi)定要(yao)(yao)(yao)做(zuo)到均(jun)勻、不漏點(dian)、子樣(yang)(yang)重(zhong)量(liang)(liang)不少于(yu)(yu)規(gui)定重(zhong)量(liang)(liang)等。由于(yu)(yu)煤(mei)(mei)(mei)是一(yi)種多孔結構的(de)(de)(de)(de)(de)吸濕性物質(zhi),空(kong)氣(qi)和(he)(he)環境中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)水分(fen)對試樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)際質(zhi)量(liang)(liang)影響(xiang)較大,煤(mei)(mei)(mei)質(zhi)分(fen)析中(zhong)所用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)煤(mei)(mei)(mei)樣(yang)(yang),除(chu)有(you)(you)特殊(shu)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(如需(xu)用(yong)大粒(li)度煤(mei)(mei)(mei)為試樣(yang)(yang))外,一(yi)般(ban)都應(ying)是經過(guo)破碎和(he)(he)縮分(fen)處理后的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)干燥煤(mei)(mei)(mei)樣(yang)(yang)。為了避免在(zai)(zai)不同時(shi)間(jian)和(he)(he)不同地區因空(kong)氣(qi)濕度相差較大,使煤(mei)(mei)(mei)質(zhi)分(fen)析結果出現明顯差異(yi),在(zai)(zai)進行(xing)各種煤(mei)(mei)(mei)質(zhi)分(fen)析項目(mu)如灰(hui)分(fen)、揮發(fa)分(fen)、元素分(fen)析、發(fa)熱量(liang)(liang)等指(zhi)標(biao)時(shi),同時(shi)測定結果,以(yi)保(bao)證各指(zhi)標(biao)測值的(de)(de)(de)(de)(de)準確性。實(shi)際工作中(zhong)如不能實(shi)現同時(shi)測定,則應(ying)在(zai)(zai)盡量(liang)(liang)短的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)內,即煤(mei)(mei)(mei)樣(yang)(yang)水分(fen)不發(fa)生顯著(zhu)變化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)期限(不超過(guo)7天)內進行(xing)。煤(mei)(mei)(mei)樣(yang)(yang)制成后,應(ying)裝入嚴密的(de)(de)(de)(de)(de)容(rong)器中(zhong),通(tong)常可(ke)用(yong)帶有(you)(you)嚴密磨口玻(bo)璃塞(sai)或塑料(liao)塞(sai)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃瓶(ping)。在(zai)(zai)稱量(liang)(liang)前,煤(mei)(mei)(mei)樣(yang)(yang)應(ying)充分(fen)混勻,再進行(xing)稱取(qu)、試驗(yan),同時(shi)在(zai)(zai)破碎、縮分(fen)時(shi)一(yi)定要(yao)(yao)(yao)按(an)規(gui)定操作。
目(mu)前,由于多使用現代化的煤質(zhi)化驗儀(yi)器,可(ke)能需主觀估計的數(shu)據減(jian)少,但有時仍需估計數(shu)據,如在看(kan)滴定管讀(du)數(shu)時,對于一(yi)位(wei)讀(du)數(shu)的估計,多次估計的不同(tong)就可(ke)能造成偶(ou)然誤差(cha),這就要求我(wo)們操作人員以(yi)一(yi)種慣性的標準(zhun)來讀(du)數(shu),盡可(ke)能減(jian)小誤差(cha)。
由(you)(you)于(yu)環境變化(hua)、電(dian)流、電(dian)壓等意(yi)外(wai)因素(su)引起的(de)誤差,我(wo)們可以(yi)盡量使化(hua)驗室(shi)處于(yu)一(yi)個相對封閉(bi)的(de)環境,利用目(mu)前(qian)較先進(jin)的(de)設備,使煤質化(hua)驗室(shi)的(de)溫(wen)度(du)(du)、濕度(du)(du)都處于(yu)相對穩(wen)定(ding)的(de)環境中,就可以(yi)減少(shao)由(you)(you)這方(fang)面造(zao)成的(de)誤差。
偶然(ran)誤(wu)差和(he)系(xi)統誤(wu)差不同(tong),經過多次重(zhong)復測定可以發現值正負號出現的(de)機會相(xiang)同(tong),因此,偶然(ran)誤(wu)差可以通(tong)過多次平行測定使之減少(shao)到(dao)接近(jin)消除。
準(zhun)確(que)度(du)是指測(ce)定值(zhi)和真實值(zhi)的(de)符(fu)合程度(du),我們要得(de)到(dao)較高的(de)準(zhun)確(que)度(du),使(shi)系統誤(wu)差(cha)減(jian)小到(dao)低程度(du),在(zai)系統誤(wu)差(cha)小的(de)前提下,盡量減(jian)少(shao)偶然誤(wu)差(cha),這樣就可以(yi)減(jian)小煤質分析中(zhong)的(de)誤(wu)差(cha)。
由于煤(mei)炭(tan)的(de)(de)特殊(shu)性,煤(mei)質(zhi)分(fen)(fen)(fen)析(xi)試驗方法的(de)(de)規(gui)范性較強。雖然(ran)在(zai)測(ce)定過程中誤(wu)差是很(hen)難避免的(de)(de),但是只要熟(shu)練地掌握操作技術,認真細致地遵(zun)照(zhao)國(guo)家標準進(jin)行工作,就可以(yi)使誤(wu)差趨于小。因此,煤(mei)質(zhi)分(fen)(fen)(fen)析(xi)工作者應(ying)善于判(pan)斷分(fen)(fen)(fen)析(xi)結果的(de)(de)正確性,找出產生誤(wu)差的(de)(de)原因,予(yu)以(yi)糾正,以(yi)使煤(mei)質(zhi)分(fen)(fen)(fen)析(xi)中的(de)(de)誤(wu)差達到很(hen)小。