更全的杂志信息网

固体试样采样单元数的确定——关于分析化学教材中取样问题的再商榷

更新时间:2016-07-05

武汉大学主编的《分析化学》(上)经过修订目前已经更新为第6版,其作为分析化学的主流教材,在国内高校广泛使用.从第5版开始,在原有版本的基础上修订了部分章节的内容,其中关于固体试样采样单元数的计算是新增加的内容之一.早在2010年赵中一[1]等就针对分析测试中取样单元数的确定进行了探讨,但笔者在教学实践中又有新的感想需要再商榷.

1 对采样单元计算公式的商榷

对于形态各异种类繁多的固体物料来说,试样的性质、物料的均匀程度差别较大,成分分布不均匀,要求采样过程中,既要保证所采集的样品具有代表性,又要减少工作量、降低试样的消耗,需要抽取部分具有代表性的样品进行检验.

在分析过程的5个环节中,其中样品的采集、样品的预处理、样品的测定过程总是存在误差的.在样品检测时,样品的真实值是客观存在但不可能准确得到的,我们只能用样本平均值来估计物料总体平均值(μ),即在样品的采、制、测环节中,“假设测量误差很小,分析结果与原始物料平均值的误差主要是由采样引起的”[2],在此假设下,由于测量过程不存在误差,我们不妨认为每个采样单元只需测定一次,这样n即为采样单元数,公式中用了uσ,适用于测定次数或采样单元n→∞.实际情况是采样是有限次的,有限次测量须根据t分布进行统计处理,从而推导出采样单元数它表示在一定置信度下,标准偏差为s,样本平均值与物料总体平均值μ之差为E时的采样单元数.由于nt互为关联,查t值表需要ff=n-1,而n恰恰是我们要计算的数值,所以采用迭代方法,先假设采样单元数n为∞,n→∞时,t=us=σ,只有此时公式才成立.

实际工作中,例如煤质分析包括煤样的采取、制备和化验.在正确地进行采样、制样和化验的情况下,采样、制样和化验引起的误差,占检验总方差的比重大约是采样占80%,制样占16%,化验占4%.因此,采样工作是煤质分析的重要环节[3],也是固体试样分析的重要环节.

2 对例题1的商榷

在分析化学上册(第6版)22页例1中,置信度95%,n=7时,t=2.36;n=10时,t=2.23,完全没有考虑到查tαf值时是f=n-1.第5版例1中的tαf值取值是正确的,但反复迭代计算的数值n不应该是10,而是9,即从9个采样点分别采集一份试样.计算如下:

n4起,如果按照保留一位有效数字的方法,可以认为n=9,如果从增加采样的份数,提高试样组成的代表性考虑,也可以取n=10,但经过迭代后仍得出当n=9时趋于恒定,即为该题的解.

周玮[4]在分析化学同步辅导及习题全解中对习题1、2、3进行全解,首先以测定次数代替n,在一定概率下得出f值,从而查到t值,再带进公式进行计算,相当于知道n又去求n,解题思路是错误的.

3 对习题的商榷

分析化学上册(第6版)习题1和习题2中,一个是测定8次,一个是取8份试样,如果按照我们前面假定的条件,测定次数和取样份数是不应该在题目中给出来的.以第2题为例,假设试样的最终分析结果的误差只与采样有关与测定无关,则一个采样单元的子样不需要进行平行测定,某物料取8份试样就是它的采样单元,无需用迭代法进行计算就知道是此数值了,事实上用迭代法计算得出的采样单元数也是8,但此时的计算显得多余.第1题中的测定8次意义不明确,如果是一个采样单元测定1次的话,8次测定即采样单元数为8,但按照迭代法计算的采样单元数是n=6,与测定8次不吻合.

IPCC第四次评估报告(IPCC,2007)指出,近百年来全球地表平均气温上升了0.74 ℃,与1980—1999年相比,未来20 a全球将可能增温0.4 ℃,而到21世纪末将增温1.1~6.4 ℃。IPCC第五次评估报告(IPCC,2013)认为,气候变化要比原来认识的更加严重,而且有95%以上的把握认为气候变化是人类的行为造成的。

分析广西贫困县县域经济现状发现,小企业获取贷款的主要障碍是缺乏抵押品和担保,原因在于银行在面对众多中小企业时,由于信息不对称,获取信息成本高昂。在信息不对称以及广西贫困县县域目前的信用环境下,银行贷款通常采用抵押担保方式,但是县域现行担保制度存在较大局限性,主要表现为数量极少,缺乏正规担保机构,以及现有担保机构实力整体弱小,过分强调风险,要求比银行更为严格,从而现有担保机构失去其本身存在意义,因此亟需加快创新县域经济现行担保制度。

(1)拥有数量可观的读者群体。全院读者普遍好评清华大学出版社、电子工业出版社以及北京邮电大学出版社的TP类图书。同样,科学出版社的Q类教材和中国人民大学出版社的F类参考书也受到大量读者的青睐。

[2] 武汉大学.分析化学(上册,第6版)[M].北京:高等教育出版社,2016.

[1] 赵中一,金继红.分析测试中取样单元数的确定——关于分析化学教材中取样问题的商榷[J].大学化学,2010,25(4):84-85.

参考文献:

综上所述,作者认为在采样单元数的计算中,采样单元数n→∞时,t=us=σ,只有此时公式才成立,不如直接采用t检验,用公式进行计算更容易理解并能够较好的与第3章内容相衔接.采样单元数n的计算要采用迭代法,反复循环,直到两次求得的n值相近为止.新修订的第6版例题1存在明显的计算错误,对于有限次测定(或采样)其置信因子t与置信度及自由度f(f=n-1)有关,而不是与n有关.

[3] 王翠萍,赵发宝.煤质分析及煤化工产品检验[M].北京:化学工业出版社,2016.

[4] 周玮.分析化学同步辅导及习题全解[M].徐州:中国矿业大学出版社,2008.

列车走行里程变化情况趋势如图6所示。由图6可见,列车运用的均衡性有了小幅度的提升。为更好地说明执行列车日走行里程的变化趋势,本文假设在车组信息、股道信息、车次信息等条件不变的情况下,重复执行该方案19次。列车日走行里程的变化情况如图7所示。

王瑜
《沧州师范学院学报》2018年第1期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号