
Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Hoá Phân tích…………………………………………
115
Chương V
SAI SC TRONG HOÁ PHÂN TÍCH
1. SAI SC
Trong Hoá phân tích, ñ thu ñưc kt qu cui cùng ngưi phân tích phi tin hành
rt nhiu thao tác và m=i thao tác ñó ñu có th mc sai sót d'n ñn s" sai lch kt qu
phân tích so v&i giá tr th"c ca m'u. Sai s phân tích chính là s sai lch gi&a k%t qu
thu ñưc so v i giá tr thc. Sai s là s" kin mà ngay c ngưi phân tích c*n thn nht,
s% d!ng phương tin, d!ng c! cũng như máy móc phân tích hoàn ho nht cũng không
th tránh ñưc.
Sai s thưng có ñ l&n khác nhau và do nhiu nguyên nhân khác nhau gây nên.
Không th tránh ñưc sai s nhưng có th hn ch tác hi ca nó nu nm ñưc nguyên
nhân và qui lut phát sinh ca nó ñ chn gii pháp phân tích tt nht.
1.1. Phân loi sai s
D"a vào ñ l&n, tính cht và nguyên nhân gây nên, sai s ñưc chia thành 3 loi:
- Sai s ng'u nhiên,
- Sai s h thng.
- Sai s ñáng tic (sai s thô).
a. Sai s ngu nhiên
Là nhng sai s rt nh và không có qui lut, thưng g)p trong khi tin hành t.ng
bư&c phân tích. Hu qu ca nó là làm cho kt qu ca các ln phân tích song song có
khác nhau chút ít, nhưng kt qu trung bình ca các ln phân tích này không gây ra sai s
ñáng k so v&i giá tr th"c (sai s nh hơn ho)c bng sai s cho phép). Tp hp kt qu
ca nhiu ln phân tích l)p li này ñưc gi là tp hp mc sai s ng'u nhiên.
Nguyên nhân ca sai s ng'u nhiên không th xác ñnh ñưc, không lí gii ñưc.
Thưng qui cho s" hình thành sai s này là do nhng s" bin ñ-i rt nh ca môi trưng
trong qúa trình ño như nhng thay ñ-i nh ca nhit ñ, áp sut, ñ *m… Sai s ng'u
nhiên không th loi b ñưc mà ch$ có th dùng toán thng kê ñ xác ñnh khong t n
ti ca giá tr kt qu phân tích.
b. Sai s h thng
Là loi sai s có hư&ng làm cho kt qu phân tích luôn l&n hơn ho)c luôn nh hơn
giá tr th"c vưt quá sai s cho phép.
Có nhiu nguyên nhân gây ra sai s h thng như:
* Do dng c, thit b ño không chính xác, hoá cht không sch:
Gây ra s ño luôn sai v&i giá tr th"c.
Ví d!: Bình ñnh mc có dung tích ghi trên bình là 100ml, nhưng trong th"c t ch$
có 99,5ml. Như vy, khi dùng bình này ñ pha hoá cht, dung dch thu ñưc luôn có n ng
ñ l&n hơn theo tính toán là 100/99,5 ln. Ho)c khi pha 1 lit dung dch CuSO
4
0,02N t.
CuSO
4.
5H
2
O (theo nhãn ghi), nhưng trong th"c t do bo qun CuSO
4.
5H
2
O ñã chuyn
thành CuSO
4.
4H
2
O; nu pha theo lưng ñã tính v&i CuSO
4.
5H
2
O s3 cho dung dch có
n ng ñ 0,0216N l&n hơn 0,02N.

Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Hoá Phân tích…………………………………………
116
ð khc ph!c loi sai s này cn căn ch$nh d!ng c!, thit b ño, kim tra hoá cht
trư&c khi tin hành thí nghim.
Nu sau khi làm thí nghim m&i phát hin ra sai s thì:
- Tt nht là làm li phân tích.
- Trong trưng hp không th làm li phân tích, thì có th hiu ch$nh kt qu bng
h s ñã xác ñnh. Trong trưng hp trên v&i s" sai s ño ca bình, kt qu phân tích thu
ñưc ñưc hiu ch$nh bng cách nhân v&i h s 100/99,5.
* Do phương pháp:
Phép ño luôn cho kt qu l&n hơn ho)c nh hơn giá tr th"c.
Ví d!: Dùng phn ng không hoàn toàn s3 luôn mc s âm (-). ð khc ph!c loi
sai s này cn chn li phương pháp phân tích, nu không th chn li phương pháp, cn
tính toán sai s ca phương pháp ho)c làm m'u kim tra v&i ñi tưng chu*n (cht
chu*n) và sau ñó ch$nh lí kt qa phân tích theo sai s ñã tính. Ví d!: Khi phân tích N
trong các hp cht hu cơ v&i các vòng thơm cha N bng phương pháp Kendan
(Kjeldahl); thưng quá trình công phá m'u không chuyn hoá 100% N v NH
3
, vì th
phi s% d!ng các hoá cht sch có tính cht tương t" cht cn phân tích làm m'u chu*n.
Phân tích m'u chu*n s3 cho h s hiu ch$nh ñ hiu ch$nh kt qu phân tích trong th"c
t.
* Do s$ thiên lch ca ngư*i làm phân tích:
Sai s này do cá nhân ngưi phân tích gây nên do thiu kinh nghim ho)c có s"
thiên v khi quan sát và tin hành thí nghim ho)c tính toán sai. Ví d!: Khi chu*n ñ ñã
nhn bit sai v s" chuyn màu ca ch$ th. ð khc ph!c loi sai s này ngưi phân tích
cn phi t" s%a mình cho các thao tác tht chu*n xác.
c. Sai s ñáng tic (sai s thô)
Sai s này thưng l&n, không có qui lut và gây nh hưng l&n ñn kt qu cui
cùng.
Nguyên nhân gây ra sai s này là:
* Do ch!n phương pháp phân tích không ,n ñnh:
Ví d!: Khi so màu ñã chn phn ng kém bn v&i thi gian ho)c b tác ñng ca
không khí ho)c khi phân tích theo phương pháp khi lưng kt tu ñã s% d!ng kt ta có
kh năng hp th! cht b*n qúa l&n khó r%a sch… Cách khc ph!c là thay ñ-i phương
pháp ho)c -n ñnh ñiu kin ño…
* Do ngư*i làm phân tích cu th, không cn thn:
Như khi làm phân tích không tuân th qui trình, khi làm thí nghim ñã ñánh ñ-,
nhm l'n hoá cht; nhm l'n khi tính toán… ð khc ph!c loi sai s này ngưi phân
tích cn phi t" s%a mình cho các thao tác tht chu*n xác.
Trên quan ñim thc ti,n sai s cũng có th ñưc chia thành hai nhóm: sai s
chnh lí ñưc và sai s không chnh lí ñưc. Sai s h thng do dng c, thi%t b và hoá
cht và sai s h thng do phương pháp là loi sai s chnh lí ñưc thông qua con ñưng
thc nghim ho#c thông qua tính toán. Sai s ngu nhiên là loi sai s khách quan không
chnh lí ñưc, song, nó rt nh! nên ñưc chp nhn. Sai s thô là sai s không chnh lí
ñưc và phi ñưc loi ra khi tính toán k%t qu.
1.2. Biu din kt qu phân tích và sai s
a. Biu din kt qu phân tích

Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Hoá Phân tích…………………………………………
117
Gi s% mt ñi lưng cn phân tích có giá tr th"c là µ ñưc xác ñnh n ln v&i các
kt qu ca m=i ln l)p li là x
i
( i = 1, 2,…, n), có th biu din sai s bng sai s tuyt
ñi ho)c sai s tương ñi.
b. Sai s tuyt ñi
Sau khi ñã loi tr. sai s thô, kt qu phân tích là giá tr trung bình (x ) ca các
kt qu thuc nhng ln phân tích l)p li:
_
x = (∑
ni = 2
x
i
)/n (V-1)
Sai s tuyt ñi (ký hiu là dx) s3 là:
dx = x - µ (V- 2)
Như vy, sai s tuyt ñi có th mang du âm ho)c dương. Thưng sai s tuyt ñi ñưc
biu din dư&i dng giá tr tuyt ñi, tc
dx = x - µ (V- 3)
ñơn v ca dx chính là ñơn v ño kt qu phân tích.
Sai s tuyt ñi thưng ñưc dùng khi biu din kt qu phân tích dư&i dng
khong xác ñnh x ± dx, ví d!: khi cân 100mg m'u trên cân phân tích có sai s ±
0,1mg, thì lưng cân cân ñưc là 100,0 ± 0,1 (mg).
Bng sai s tuyt ñi có th ñánh giá ñ chính xác ca phép phân tích. Khi xác
ñnh mt ch$ tiêu nào ñó ca mt m'u bng các phương pháp khác nhau, thì phương pháp
nào có sai s tuyt ñi nh hơn s3 có ñ chính xác cao hơn. Ví d! 1: khi cân 100,0mg
m'u trên 2 loi cân cân phân tích có sai s 0,1mg, tc dx = 0,1mg và cân thưng có sai s
1mg, tc dx = 1mg, như vy cân trên cân phân tích có ñ chính xác cao hơn vì dx nh
hơn.
Tuy nhiên, khi xác ñnh các ch$ tiêu khác nhau v&i các hàm lưng khác nhau thì
sai s tuyt ñi không th cho bit rõ thông tin v ñ chính xác ca phương pháp ño. Ví
d! 2: khi xác ñnh m'u cha 60,01% SiO
2
và mt m'u khác cha 0,10% As ñu mc sai
s tuyt ñi dx = 0,05%, rõ ràng không th coi vic xác ñnh As có ñ chính xác như là
xác ñnh SiO
2
ch$ vì có dx như nhau.
M)t khác không th dùng sai s tuyt ñi ñ so sánh ñ chính xác ca các phân
tích mà kt qu ñưc biu din v&i các ñơn v ño khác nhau. Ví d! 3: so sánh kt qu
phân tích ca m'u 1 có x
1
= 40,0mg, dx = 0,1mg v&i m'u 2 có x
2
= 20,00% và dx =
0,05% là không th th"c hin ñưc.
Vì th, ñ có th ñánh giá tt hơn ñ chính xác và ñ có th so sánh các kt qu
phân tích biu din bng các ñơn v ño khác nhau dùng sai s tương ñi.
c. Sai s tương ñi
Là t$ s gia sai s tuyt ñi và giá tr th"c µ. Sai s tương ñi ñưc biu din
theo phn trăm e% ho)c sai s %:
e% = (dx/µ).100 (V- 4)
Trong th"c t, thưng không bit giá tr th"c µ tr. khi phân tích m'u chu*n, vì th
sai s tương ñi thưng ñưc biu din dư&i dng:

Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Hoá Phân tích…………………………………………
118
e% = (dx/x).100 (V- 5)
Sai s tương ñi thưng dùng ñ biu din ñ chính xác ca kt qu phân tích.
Trong ví d! 2 nêu trên, sai s e% ca phân tích SiO
2
là 0,083%, ca phân tích As là 50%,
như vy, vic phân tích SiO
2
là chính xác hơn phân tích As. Còn v&i ví d! 3, c hai phép
ño ñu mc sai s tương ñi 0,25%, như vy có ñ chính xác như nhau.
Như vy, tuỳ theo yêu cu mà biu din kt qu phân tích v&i sai s tuyt ñi
ho)c sai s tương ñi.
2. LÍ THUYBT VI SAI SC
Vic tính toán sai s phân tích theo các biu thc V- 1 - V- 5, thưng ch$ dùng
cho tính toán kt qu t.ng công ñon phân tích. Trong th"c t, khi tin hành phân tích,
ngưi phân tích trin khai rt nhiu thao tác liên tip nhau ñ có kt qu cui cùng. M=i
thao tác mc mt sai s nht ñnh và sai s này th hin trong kt qu cui cùng. S" th
hin ca chúng ñưc xác lp bng lí thuyt sai s.
Nu m=i bư&c ñi trong phân tích cho kt qu x
1
, x
2
,…,x
n
, sai s dx ca chúng là
dx
1
, dx
2
,…, dx
n
và sai s % ca chúng là e
x1
, e
x2
,…, e
xn
, kt qu cui cùng ca phân tích
là y ñưc biu din như là hàm ca các x
i
: y = f(x
1
, x
2
,…, x
n
), lí thuyt sai s nói như
sau:
y = f(x
1
, x
2
,…, x
n
] →
dy = (δy/δx
1
).dx
1
+ (δy/δx
2
).dx
2
+ … + (δy/δx
n
).dx
n
và
e
y
= (δlny/δx
1
).dx
1
+ (δlny/δx
2
).dx
2
+… + (δlny/δx
n
).dx
n
Như vy, nu quá trình phân tích là t-ng ñi s các công ñon thì:
y = x
1
± x
2
→ dy = dx
1
+ dx
2
và e
y
= dy/y (V-
6)
Nu quá trình phân tích là giá tr thu ñưc nhân v&i hng s thì:
y = kx → dy = kdx và e
y
= e
x
(V- 7)
Nu quá trình phân tích là tích ho)c thương ca các công ñon thì:
y = x
1
.x
2
ho)c y = x
1
/x
2
→ dy = e
y
.y và e
y
= e
x1
+ e
x2
(V- 8)
Nu quá trình phân tích là hàm mũ, hàm căn ca các công ñon thì:
y = x
n
→ dy = n.x
n-1
.dx và e
y
= ne
x
(V- 9)
Vic áp d!ng công thc nào ho)c t- hp các nhóm công thc ph! thuc vào vic
xác ñnh các mi tương quan trong tin hành phân tích. Ví d!: khi cân m'u, trư&c tiên
phi cân bì (x
1
) r i cân bì + m'u (x
2
), khi lưng cân ca m'u y = x
2
– x
1
. Nu sai s ca
cân là ± dx, áp d!ng biu thc V- 6 s3 có: dy = dx + dx= 2dx, suy ra e
y
= [2dx/(x
2
-
x
1
)]100.
,ng d!ng lí thuyt sai s có th tính ñưc sai s phân tích khi bit sai s ca t.ng
công ñon và xác ñnh ñưc công ñon nào gây ra sai s l&n nht ñ có bin pháp làm
gim sai s phân tích.
Ví d!: pha1 lít dung dch tiêu chu*n CuSO
4
.5H
2
0 10
-4
M. Chn l"a cách pha
trong hai cách sau: 1 - pha tr"c tip t. lưng cân, 2- pha loãng t. dung dch mF có
n ng ñ 10
-3
M, v&i vic s% d!ng cân phân tích có ñ chính xác ± 0,1mg và các d!ng c!
thu( tinh tiêu chu*n, sai s cho phép 0,1%.
Cách 1: Khi lưng mol phân t% ca CuSO
4
.5H
2
0 là 249,685g, vy lưng cân ñ pha1 lít
dung dch tiêu chu*n có n ng ñ 10
-4
M là: 249,685. 1. 10
-4
g tc 24,9685mg ≈ 25,0mg,

Trưng ði hc Nông nghip Hà Ni – Giáo trình Hoá Phân tích…………………………………………
119
như vy sai s cân là: 2.0,1.100/25 = 0,8% (theo biu thc V- 6), quá l&n so v&i sai s
cho phép 0,1%.
Cách 2: Lưng cân ñ pha1lít dung dch tiêu chu*n có n ng ñ 10
-3
M là: 249,685. 1.10
-
3
g tc 249,685mg ≈ 249,7mg, như vy, sai s cân là: 2.0,1.100/249,7 = 0,08% (theo biu
thc V- 6), nh hơn sai s cho phép (0,1%). Nu coi vic ly 100ml dung dch 10
-3
M này
r i pha loãng thành 1000ml s3 mc sai s rt nh so v&i sai s cho phép, thì theo các biu
thc V- 6 và V- 7 có sai s ca cách pha th 2 là 0,08% chính là sai s cân, nh hơn sai
s cho phép.
Như vy: khi pha dung dch có nng ñ quá nh! nên dùng phương pháp pha
loãng t dung dch m0 có nng ñ cao hơn ñ không mc sai s cân quá l n.
3. ðD ðÚNG, ðD CHÍNH XÁC VÀ ðD TIN CPY C1A KBT QU0 PHÂN TÍCH
ðây là 3 ch$ tiêu ñánh giá kt qu phân tích.
3.1. ð$ ñúng
Phân tích là ñúng khi kt qu thu ñưc trùng v&i giá tr th"c. S" sai lch gia kt
qu thu ñưc và giá tr th"c th hin ñ ñúng ca phép phân tích, giá tr này càng nh thì
ñ ñúng càng cao. Trong Hoá phân tích thưng ñ sai lch này cho phép nh hơn hay
bng 0,1%, nhng trưng hp c! th có th cho phép cao hơn.
3.2. ð$ chính xác
Mt cách gi khác ñó là ñ l)p li hay ñ hi t!. Khi tin hành phân tích nhiu ln
l)p li (i ln) mt m'u v&i mt phương pháp, các kt qu phân tích thu ñưc thưng cũng
khác nhau và khác v&i giá tr th"c mt tr s dx
i
. Khong giá tr mà các kt qu x
i
phân b
ñưc gi là ñ hi t! ca phép phân tích. Nu khong ñó càng nh, thì phép phân tích có
ñ hi t! càng cao; còn khong ñó càng l&n, thì ñ hi t! càng nh hay ñ phân tán cao
(phép phân tích có th mc sai s thô).
3.3. ð$ tin cy
ð tin cy là tiêu chí phi hp bi ñ ñúng và ñ hi t!. Phép phân tích ñưc coi
là tin cy cao, khi v.a cho kt qu có ñ ñúng cao và v.a có ñ hi t! cao ca các giá tr
x
i
. Trong phân tích m'u th"c t, ñi b phn các m'u không có trư&c giá tr th"c µ cho
nên thưng chn các phương pháp có ñ hi t! cao m)c dù có th mc sai s h thng.
Còn phương pháp tuy cho kt qu ñúng, nhưng, ñ phân tán l&n không ñưc chp nhn,
vì khó có cơ s ñ ñm bo rng ln phân tích l)p li tip theo s3 v'n cho ñ ñúng như cũ
(vì thưng ch$ có th l)p li mt s ln rt hn ch).
ð ñúng, ñ hi t! và ñ tin cy ñưc ng d!ng trong vic xác ñnh s ln phân
tích nhc li ti thiu cn th"c hin. Nu phương pháp phân tích có ñ hi t! cao thì s
ln nhc li có th ít còn nu có ñ phân tán cao thì s ln nhc li phi nhiu. Thông
thưng, khi xây d"ng phương pháp phân tích m&i cn nhc li ít nht 7 ln, còn khi phân
tích v&i phương pháp ñã ñưc xác ñnh (khi phân tích hàng lot m'u) có th gim s ln
nhc li xung 3 ho)c 2, vì ch$ trong nhng trưng hp nêu trên m&i có th dùng toán
thng kê ñ xác ñnh sai s thô, sai s h thng.

