实验误差原理与控制

化学是以实验为基础的科学。化学实验中的所有测量，无论是直接还是间接测量，最根本的目的都是为求得与物质性质有关的某一物理量的真值。如溶液的浓度、与反应热有关的温度等。但是，严格来讲，任何物理量的真值是无法测定的。正如科尔索夫（Kolthoff）断言：从理论上讲，物理量的正确值是不可能得到的。我们所能测得的，只是某一物理量的近似值。在测量中，尽管不断改进测量方法，采用先进的设备，不断提高测量技术，使测得的数值逐渐接近于真值，但是这种改进与提高是有一定限度的，超过此限度，我们亦无能为力。换句话说，任何测量都不可能绝对准确，误差是必然存在的。即误差难免，真值难得。既然如此，当我们要测量物质的某一性质、或对物质的某性质作一系列测量的时候，一方面，必须对所测对象进行分析研究，选择适当的测量方法，估计所测结果的可靠程度（即误差分析），并对所测数据给予合理解释；另一方面，还必须将所得数据加以整理归纳，用一定的方式表示出各数值之间的相互关系，从而在一组观测值中确定一最佳值（数据处理），用此值代表所要测量的某一物理量，最后进行正确报道，前者需要误差分析方面的基本知识，如高斯误差定律，最小二乘法原理、误差传