SUSTAVNA POGREŠKA: KAKO JE IZRAČUNATI, U KEMIJI, U FIZICI, PRIMJERI - KEMIJA - 2026

Sustavna greška je onaj koji je dio eksperimentalne ili opservacijskih pogreške (pogreške u mjerenju), a to utječe na točnost rezultata. Također je poznata i kao utvrđena greška, jer se većinu vremena može otkriti i ukloniti bez ponavljanja eksperimenata.

Važna karakteristika sustavne pogreške je ta da je njena relativna vrijednost konstantna; to jest, ne razlikuje se u veličini uzorka ili debljini podataka. Na primjer, uz pretpostavku da je njegova relativna vrijednost 0,2%, ako se mjerenja ponavljaju pod istim uvjetima, pogreška će uvijek ostati 0,2% dok se ne popravi.

U laboratoriju, loša tehnika ili pogrešan korak bilo koje metode postaje sustavna pogreška koja utječe na točnost rezultata. Izvor: Jarmoluk putem Pixabaja.

Općenito, sustavna greška podliježe neprimjerenom rukovanju instrumentima ili tehničkom kvaru od strane analitičara ili znanstvenika. Lako se otkriva kada se eksperimentalne vrijednosti uspoređuju sa standardnom ili certificiranom vrijednošću.

Primjeri ove eksperimentalne pogreške događaju se kada analitičke vage, termometri i spektrofotometri nisu kalibrirani; ili u slučajevima kada se ne provodi dobro čitanje pravila, verniers, graduirani cilindri ili burete.

Kako izračunati sustavnu pogrešku?

Sustavna pogreška utječe na točnost, uzrokujući da eksperimentalne vrijednosti budu veće ili niže od stvarnih rezultata. Pravi rezultat ili vrijednost podrazumijeva se kao što su mnogi analitičari i laboratoriji iscrpno potvrdili, uspostavljajući se kao standard usporedbe.

Tako se, uspoređujući eksperimentalnu vrijednost s pravom, dobiva razlika. Što je veća ta razlika, to je veća apsolutna vrijednost sustavne pogreške.

Na primjer, pretpostavimo da se u spremniku broji 105 riba, no unaprijed se zna ili iz drugih izvora da je istinski broj 108. Sistematična pogreška je, dakle, 3 (108-105). Suočeni smo sa sustavnom greškom ako ponavljanjem broja riba dobivamo 105 riba iznova i iznova.

Međutim, važnije od izračuna apsolutne vrijednosti ove pogreške je odrediti njenu relativnu vrijednost:

Relativna pogreška = (108-105) ÷ 108

= 0,0277

Kad izrazimo u postocima, imamo 2,77%. To jest, pogreška broja ima težinu od 2,77% na stvarnom broju riba. Ako spremnik sada ima 1.000 riba, a nastavlja ih računati da vuku istu sustavnu grešku, tada bi bilo 28 manje riba od očekivanih, a ne 3 kao što se događa s manjim spremnikom.

Postojanost i proporcionalnost

Sustavna greška je obično konstantna, aditivna i proporcionalna. U gornjem primjeru, 2,77% pogreške ostat će konstantne sve dok se mjerenja ponavljaju pod istim uvjetima, bez obzira na veličinu spremnika za ribu (koji već dodiruje akvarij).

Također imajte na umu proporcionalnost sustavne pogreške: što je veća veličina uzorka ili debljina podataka (ili količina spremnika i broj njegovih riba), veća je sustavna pogreška. Ako spremnik sada ima 3.500 riba, pogreška će biti 97 riba (3.500 x 0.0277); apsolutna se greška povećava, ali njena relativna vrijednost je nepromjenjiva, konstantna.

Ako se broj udvostruči, ovaj put sa 7000 spremnika za ribu, tada će pogreška biti 194 ribe. Sustavna greška je, dakle, stalna, a također i proporcionalna.

To ne znači da je potrebno ponoviti broj riba: bit će dovoljno znati da utvrđeni broj odgovara 97,23% ukupne ribe (100-2,77%). Odatle se pravi broj riba može izračunati množenjem s faktorom 100 / 97,23

Na primjer, ako se broji 5.200 riba, onda bi stvarni broj bio 5.348 riba (5.200 x 100 / 97.23).

Sustavna pogreška u kemiji

U kemiji sistematske pogreške obično nastaju zbog lošeg vaganja zbog nekalibrirane ravnoteže ili lošeg očitavanja volumena u staklenim materijalima. Iako se možda ne čine tako, oni utječu na točnost rezultata, jer što ih je više, to se zbrajaju i njihovi negativni učinci.

Na primjer, ako vaga nije dobro kalibrirana, a u određenoj analizi potrebno je provesti nekoliko vaganja, tada će konačni rezultat biti dalje i dalje od očekivanog; bit će točniji. Isto se događa ako analiza stalno mjeri volumene s biretom čije je očitanje pogrešno.

Osim balansa i materijala od stakla, kemičari mogu pogriješiti i u rukovanju termometrima i pH metrima, u brzini miješanja, u vremenu potrebnom za reakciju, u kalibraciji spektrofotometri, za pretpostavku visoke čistoće u uzorku ili reagensu, itd.

Ostale sustavne pogreške u kemiji mogu biti kada se promijeni redoslijed dodavanja reagensa, reakcijska smjesa zagrijava na temperaturu veću od one koju preporučuje metoda, ili ako proizvod sinteze nije rekristaliziran ispravno.

Sustavna pogreška u fizici

U fizikalnim laboratorijima sustavne pogreške su još više tehničke: svaka oprema ili alat bez odgovarajuće kalibracije, primijenjen pogrešan napon, pogrešan raspored ogledala ili dijelova u eksperimentu, dodajući previše trenutka objektu koji bi trebao pasti zbog djelovanja gravitacije, među ostalim eksperimentima.

Imajte na umu da postoje sustavne pogreške koje potječu od instrumentalne nesavršenosti i druge, koje su više operativnog tipa, rezultat pogreške analitičara, znanstvenika ili pojedinca koji je u pitanju.

Primjeri sustavne pogreške

Dolje će biti navedeni drugi primjeri sustavnih pogrešaka koji se ne moraju nužno pojaviti u laboratoriju ili na znanstvenom polju:

-Kolope stavite u donji dio pećnice, pecite ih više nego što je poželjno

- Loše držanje dok sjedite

-Zatvorite lonac mocha samo zbog nedostatka snage

-Ne čistite pare na aparatima za kavu neposredno nakon teksture ili grijanja mlijeka

-Koristite šalice različitih veličina kada slijedite ili želite ponoviti određeni recept

-Želim dozirati sunčevo zračenje u sjenovitim danima

Izvršite bradu na šipkama s ramenima podignutim prema ušima

-Slušajte više pjesama na gitari, a da prethodno niste prilagodili njene žice

-Frite friteze s nedovoljnom količinom ulja u kotlu

- Izvršite sljedeće volumetrijske titracije bez ponovnog standardiziranja otopine titrana

Reference

1. Day, R., i Underwood, A. (1986). Kvantitativna analitička kemija. (Peto izd.). Dvorana PEARSON Prentice.
2. Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc. (11. veljače 2020.). Slučajna pogreška vs. Sustavna pogreška. Oporavilo od: misel.com
3. Bodner Research Web. (SF). Pogreške. Oporavak od: chemed.chem.purdue.edu
4. Elsevier BV (2020). Sustavna pogreška. ScienceDirect. Oporavilo od: sciencedirect.com
5. Sepúlveda, E. (2016). Sustavne pogreške. Oporavili od fizike na Internetu: fisicaenlinea.com
6. María Irma García Ordaz. (SF). Problemi s greškama u mjerenju. Autonomno sveučilište u državi Hidalgo. Oporavak od: uaeh.edu.mx
7. Wikipedia. (2020). Pogreška opažanja. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
8. John Spacey. (2018., 18. srpnja). 7 Vrste sustavnih pogrešaka. Oporavak od: simpsable.com