где ε- значение доверительного интервала, выраженное в долях среднеквадратического отклонения единичного определения, найденное по табл. 2;
Рm - доверительная вероятность результата единичного косвенного определения.
Доверительную вероятность результата единичного косвенного определения Рm вычисляют по формуле:
, (8)
где РΔ - вероятность предельной погрешности косвенного определения, вычисляемая по формуле:
, (9)
где Р' - доверительная вероятность результатов измерения аргументов у1, у2, y3…, уm;
- вероятность совпадения по знаку предельных погрешностей аргументов Δу1, Δу2, Δy3…, Δуm;
m - число аргументов.
Таблица 2
Доверительные вероятности Рm, выраженные в долях среднеквадратического отклонения
ε(Pm) |
Рm |
ε(Pm) |
Рm |
ε(Pm) |
Рm |
2,0 |
0,950 |
2,7 |
0,9930 |
3,4 |
0,99930 |
2,1 |
0,964 |
2,8 |
0,9950 |
3,5 |
0,99950 |
2,2 |
0,972 |
2,9 |
0,9960 |
3,6 |
0,99970 |
2,3 |
0,978 |
3,0 |
0,9970 |
3,7 |
0,99980 |
2,4 |
0,984 |
3,1 |
0,9981 |
3,8 |
0,99986 |
2,5 |
0,988 |
3,2 |
0,9986 |
3,9 |
0,99990 |
2,6 |
0,990 |
3,3 |
0,9990 |
4,0 |
0,99993-1,00000 |
При уровне значимости (1-Р') = 0,05 каждой из суммируемых предельных погрешностей, совпадении их по знаку и изменении m от двух и более величина ε(Pm) изменяется в диапазоне числовых значений 3,4-4,0.
Допускаемое расхождение результатов двух параллельных определений dn следует вычислять по формуле:
(10)
где К - коэффициент, изменяющийся в диапазоне 1,00-1,40.
Принимаем К = 1,1.
4. Доверительные границы погрешности единичного определения Δi при доверительной вероятности Pm = 0,95 вычисляют по формулам (7) с использованием данных, приведенных в табл. 2 и (11):
. (11)
Доверительные границы погрешности результата анализа по двум параллельным определениям вычисляют по формуле:
(12)
или на основании значений dn, заданных в конкретной методике химического анализа в соответствии с данными табл. 1, по формуле:
, (13)
где z - коэффициент, зависящий от принятой доверительной вероятности (при , z = 1,64).
5. За нижний предел обнаружения определяемого компонента принимают значение его концентрации, равное 5 Si; в абсолютных единицах измерения.
Пример 1
Массовая концентрация компонента А (X') в растворе определена по результатам десяти параллельных определений (n' = 10) и соответственно равна 30,10; 29,90; 29,95; 30,05; 29,90; 30,10; 29,90; 30,10; 29,90; 30,10 г/дм3. Найти среднеквадратические отклонения единичного определения Si, г/дм3, и среднеарифметическое двух параллельных определений , г/дм3, допускаемые расхождения результатов двух параллельных определений в абсолютных (г/дм3) и относительных (%) единицах
г/дм3.
В соответствии с формулой (4)
По формуле (3) при n = 2:
.
По формуле (1) при Р = 0,95:
.
По формуле (2):
.
Пример 2
Из пробы, массой осаждают компонент А в виде малорастворимого соединения АI, которое последующей обработкой (промыванием, высушиванием или прокаливанием) переводят в форму взвешивания АII. Фактор пересчета Осадок АII имеет массу . Абсолютные погрешности взвешивания (где 0,2 мг - удвоенная цена деления на световой шкале электрических весов АДВ-200); степень полноты осаждения , , а степень отклонения состава формы взвешивания стехиометрического состава А не превышает . Оценить: предельную погрешность в определении содержания компонента А в пробе ΔХА, %, доверительную вероятность результата единичного косвенного определения гарантируемое среднеквадратическое отклонение единичного определения Sг, доверительный интервал среднего результата двух параллельных определений () при доверительной вероятности Р = 0,95.
Содержание компонента , % в пробе;
.
Относительные погрешности аргументов, %:
;
(из условия примера);
.
Предельная относительная погрешность измерения содержания компонента А в пробе ΔXAотн.пред., %, по формуле (6):
.
Предельная абсолютная погрешность измерения содержания компонента А в пробе ΔХАабс.пред, %:
.
Таким образом, для компонента А можно констатировать, что:
(30,0-0,3) < ХА < (30,0+0,3), т. е.
29,7 < ХА < 30,3.
Вероятность предельной погрешности результата ХА косвенного определения рассчитывают по формуле (9):
.
Доверительная вероятность результата ХА по формуле (8) составит:
Рm = 1-3,9·10-7 ≈ 1.
Доверительный интервал ε(Pm), соответствующий доверительной вероятности Pm = 1, равен 4 (см. табл. 2).
Гарантируемое среднеквадратическое отклонение Siг, %, единичного определения рассчитывают по формуле (7):
.
Допускаемое расхождение dn, %, результатов двух параллельных определений при P'm = 1 рассчитывают по формуле (10):
.
Если результаты двух параллельных определений вещества , , %, удовлетворяют условию (при ; ; ), то в соответствии с п. 4.13 настоящего стандарта значения и используют для получения окончательного результата анализа.
Доверительные границы ΔXAi, %, результата единичного определения при Р = 0,95 рассчитывают по формуле (11):
;
результата двух параллельных определений при - по формуле (12):
.
Окончательный результат анализа записывают в виде:
, P = 0,95.
Нижний предел обнаружения компонента А в пробе ХАmin, %, составит:
ХАmin = 5·0,075 ≈ 0,4.