煤质分析过程中产生误差的原因

.误差产生的原因
 
虽然现代化分析仪器和技术在煤质分析中已得到广泛应用，但是在煤质化验分析过程中，都是由化验人员使用仪器、药品，并经过一定的操作步骤如称量、熔样、溶解和分离，此后才能获得煤质分析的各项测定结果。在上述过程中，即使zui熟练的化验人员，使用zui精密的仪器以及纯度zui高的试剂，也会由于测量仪器准确度的限制，人的感觉器官灵敏度的局限性，以及试剂纯度的相对性等等原因，而无法获得准确的试验结果。这就是说测定的结果和真实值之间总是要有一个差值，这个差值就是测定的误差。分析误差的产生大致可以归纳为两类：系统误差和偶然误差。
 
1.1系统误差
 
系统误差是由于固定的原因导致的差值，这些误差的数值相接近而且是同一符号(正值或负值)，同时常常重复出现。产生系统误差原因大致有3种：一是仪器方面。例如由于使用未校正的砝码称量，或者等臂分析天平的两臂长度不等;再如使用未校正的滴定管等均会导致系统误差的产生。二是试剂方面。例如试剂不纯或者蒸馏水含有杂质等引起同符号、同值的误差重复出现。三是测量方法。例如在酸碱滴定中，等当点和终点不一致所导致的误差。
 
1.2偶然误差
 
偶然误差是不固定的，可变化的，在几次测定中有大、有小、有正、有负。虽然偶然误差不像系统误差那样有规律地重复出现，但如果对大量实验进行仔细观察，可以发现偶然误差也是有规律可循的，诸如误差大的是少数，误差小的是多数，正误差和负误差出现的几率几乎相等。造成偶然误差的原因大致有下列两个因素：一是操作人员的疏忽。例如在看滴定管读数时，由于zui后一位读数(小于0.1mL)是估计的，多次估计值的不同可造成偶然误差。二是意外的因素。例如环境温度的变化、电流、电压的不稳定等，这些都是操作人员不能控制的条件，它们将引起偶然误差。
 
2减小误差的方法
 
了解了煤质分析中产生误差的原因，我们就可以采取针对性的方法来减小误差。
 
2.1系统误差
 
由于系统误差是由仪器、试剂、测量方法造成的，那么我们在试验时，一定要使用经过校正的仪器。如对天平的砝码、等臂天平的臂长以及电子天平、热电偶等进行定期鉴定，定期进行标定样测试，以便掌握仪器的运行情况。试剂方面一定要用分析纯试剂，容器一定要清洁，保证蒸馏水不含杂质。在测量方法上，如酸碱滴定中，由于使用不同的指示剂，可以得出不同的终点，当然滴定终点不会恰好和等当点一致，所以选用指示剂就成为一个重要问题。这就要求我们在试验中多次试验，选择那些pH值的变色范围和等当点pH接近的指示剂就可以减少滴定误差。
 
2.2偶然误差
 
因煤炭本身的特殊性和不同指标对煤样有不同的技术要求，要得到具有代表性和准确的分析结果，在煤样的采取和制备上应严格按国家规定进行煤样的采取、制备、化验，如在车皮、煤流等采样中，一定要做到均匀、不漏点、子样重量不少于规定重量等。由于煤是一种多孔结构的吸湿性物质，空气和环境中的水分对试样的实际质量影响较大，煤质分析中所用的煤样，除有特殊要求(如需用大粒度煤为试样)外，一般都应是经过破碎和缩分处理后的空气干燥煤样。为了避免在不同时间和不同地区因空气湿度相差较大，使煤质分析结果出现明显差异，在进行各种煤质分析项目如灰分、挥发分、元素分析、发热量等指标时，同时测定结果，以保证各指标测值的准确性。实际工作中如不能实现同时测定，则应在尽量短的时间内，即煤样水分不发生显著变化的期限(zui多不超过7天)内进行。煤样制成后，应装入严密的容器中，通常可用带有严密磨口玻璃塞或塑料塞的玻璃瓶。在称量前，煤样应充分混匀，再进行称取、试验，同时在破碎、缩分时一定要按规定操作。
目前，由于多使用现代化的煤质化验仪器，可能需主观估计的数据减少，但有时仍需估计数据，如在看滴定管读数时，对于zui后一位读数的估计，多次估计的不同就可能造成偶然误差，这就要求我们操作人员以一种惯性的标准来读数，尽可能减小误差。
 
由于环境变化、电流、电压等意外因素引起的误差，我们可以尽量使化验室处于一个相对封闭的环境，利用目前较先进的设备，使煤质化验室的温度、湿度都处于相对稳定的环境中，就可以减少由这方面造成的误差。
 
偶然误差和系统误差不同，经过多次重复测定可以发现值正负号出现的机会相同，因此，偶然误差可以通过多次平行测定使之减少到接近消除。
 
准确度是指测定值和真实值的符合程度，我们要得到较高的准确度，必须使系统误差减小到zui低程度，在系统误差zui小的前提下，尽量减少偶然误差，这样就可以减小煤质分析中的误差。
 
由于煤炭的特殊性，煤质分析试验方法的规范性较强。虽然在测定过程中误差是很难避免的，但是只要熟练地掌握操作技术，认真细致地遵照国家标准进行工作，就可以使误差趋于zui小。因此，煤质分析工作者应善于判断分析结果的正确性，找出产生误差的原因，予以纠正，以使煤质分析中的误差达到zui小。