SISTEMATIK HATA: KIMYADA, FIZIKTE, ÖRNEKLERDE NASIL HESAPLANIR - KIMYA - 2025

Sistematik hata deneysel veya gözlemsel hatalar (ölçüm hataları) bir parçası olan biridir ve bu sonuçların doğruluğunu etkiler. Çoğu zaman deneyler tekrarlanmadan tespit edilip ortadan kaldırılabildiğinden, belirli bir hata olarak da bilinir.

Sistematik hatanın önemli bir özelliği, göreceli değerinin sabit olmasıdır; yani, numunenin büyüklüğüne veya verilerin kalınlığına göre değişmez. Örneğin, bağıl değerinin% 0,2 olduğunu varsayarsak, aynı koşullar altında ölçümler tekrarlanırsa, hata düzeltilene kadar her zaman% 0,2 olarak kalacaktır.

Laboratuvarda, kötü bir teknik veya herhangi bir yöntemdeki yanlış bir adım, sonuçların doğruluğunu etkileyen sistematik bir hataya dönüşür. Kaynak: Jarmoluk, Pixabay aracılığıyla.

Genel olarak, sistematik hata, aletlerin uygunsuz şekilde kullanılmasına veya analist veya bilim adamının teknik arızasına tabidir. Deneysel değerler standart veya sertifikalı bir değerle karşılaştırıldığında kolayca tespit edilir.

Bu tür deneysel hataların örnekleri, analitik teraziler, termometreler ve spektrofotometreler kalibre edilmediğinde ortaya çıkar; veya kuralların, vernierlerin, dereceli silindirlerin veya büretlerin iyi okunmadığı durumlarda.

Sistematik hata nasıl hesaplanır?

Sistematik hata doğruluğu etkiler ve deneysel değerlerin gerçek sonuçlardan daha yüksek veya daha düşük olmasına neden olur. Gerçek bir sonuç veya değer, birçok analist ve laboratuar tarafından kapsamlı bir şekilde doğrulanmış ve kendisini bir karşılaştırma standardı olarak belirleyen bir sonuç olarak anlaşılır.

Böylece deneysel değer ile gerçek değer karşılaştırılarak fark elde edilir. Bu fark ne kadar büyükse, sistematik hatanın mutlak değeri o kadar büyük olur.

Örneğin, bir tankta 105 balık sayıldığını, ancak önceden veya başka kaynaklardan gerçek sayının 108 olduğu bilindiğini varsayalım. Bu nedenle sistematik hata 3'tür (108-105). Balık sayımını tekrarlayarak 105 balık elde edersek sistematik bir hata ile karşı karşıyayız.

Bununla birlikte, bu hatanın mutlak değerini hesaplamaktan daha önemli olan, göreceli değerini belirlemektir:

Bağıl hata = (108-105) ÷ 108

= 0,0277

Yüzde olarak ifade edildiğinde% 2.77'ye sahibiz. Yani, sayım hatası, gerçek balık sayısı üzerinde% 2.77 ağırlığa sahiptir. Tankta şu anda 1.000 balık varsa ve aynı sistematik hatayı sürükleyerek saymaya devam ederse, beklenenden 28 daha az balık olacaktır ve daha küçük tankta olduğu gibi 3 değil.

Tutarlılık ve orantılılık

Sistematik hata genellikle sabit, toplamsal ve orantılıdır. Yukarıdaki örnekte, balık tankının boyutuna bakılmaksızın (zaten bir akvaryuma dokunarak) ölçümler aynı koşullar altında tekrarlandığı sürece% 2,77'lik hata sabit kalacaktır.

Ayrıca sistematik hatanın orantılılığına da dikkat edin: örnek boyutu veya verilerin kalınlığı (veya tankın hacmi ve balığının sayısı) ne kadar büyük olursa, sistematik hata o kadar büyük olur. Tankta şu anda 3.500 balık varsa, hata 97 balık (3.500 x 0.0277) olacaktır; mutlak hata artar, ancak göreli değeri değişmez, sabittir.

Sayı iki katına çıkarsa, bu sefer 7.000 balık tankı ile, o zaman hata 194 balık olur. Sistematik hata bu nedenle sabittir ve aynı zamanda orantılıdır.

Bu, balık sayımının tekrar edilmesi gerektiği anlamına gelmez: belirlenen sayının toplam balığın% 97,23'üne (% 100-2,77) karşılık geldiğini bilmek yeterli olacaktır. Buradan, gerçek balık sayısı 100 / 97.23 faktörü ile çarpılarak hesaplanabilir.

Örneğin, 5.200 balık sayılsaydı, gerçek sayı 5.348 balık olurdu (5.200 x 100 / 97.23).

Kimyada sistematik hata

Kimyada, sistematik hatalar genellikle kalibre edilmemiş terazi nedeniyle kötü tartımlardan veya cam malzemelerdeki hacimlerin kötü okunmasından kaynaklanır. Öyle görünmese de, sonuçların doğruluğunu etkilerler çünkü ne kadar çok varsa, olumsuz etkileri de o kadar artar.

Örneğin, terazi iyi kalibre edilmemişse ve belirli bir analizde birkaç tartım yapılması gerekiyorsa, nihai sonuç beklenenden çok daha uzak olacaktır; daha yanlış olacaktır. Aynısı, analiz sürekli olarak hacimleri okuması yanlış olan bir büretle ölçerse de olur.

Terazi ve cam malzemeler dışında kimyagerler, termometre ve pH metrelerin kullanımında, karıştırma hızında, bir reaksiyonun gerçekleşmesi için gereken sürede, kalibrasyonunda da hatalar yapabilirler. spektrofotometreler, bir numunede veya reaktifte vb. yüksek saflık varsayımında.

Kimyadaki diğer sistematik hatalar, reaktiflerin eklenme sırasının değişmesi, bir reaksiyon karışımının yöntem tarafından önerilenden daha yüksek bir sıcaklığa ısıtılması veya bir sentez ürününün doğru şekilde yeniden kristalize edilmemesi olabilir.

Fizikte sistematik hata

Fizik laboratuvarlarında sistematik hatalar daha da tekniktir: uygun kalibrasyonu olmayan herhangi bir ekipman veya alet, yanlış voltaj uygulanmış, bir deneydeki aynaların veya parçaların yanlış düzenlenmesi, düşmesi gereken bir nesneye çok fazla zaman eklenmesi diğer deneylerin yanı sıra yerçekiminin etkisinden dolayı.

Araçsal bir kusurdan kaynaklanan sistematik hatalar ve bir eylemi gerçekleştiren söz konusu analist, bilim insanı veya bireyin bir hatasının ürünü olan operasyonel tipten daha çok diğer hatalar olduğuna dikkat edin.

Sistematik hata örnekleri

Bir laboratuvarda veya bilimsel alanda meydana gelmesi gerekmeyen diğer sistematik hata örnekleri aşağıda belirtilecektir:

-Çörekler fırının alt kısmına yerleştirilerek istenenden daha fazla kızartılır

-Otururken kötü duruş

-Moka potunu yalnızca güç eksikliği nedeniyle kapatın

-Kahve makinelerinin vapurlarını sütü tekstüre ettikten veya ısıttıktan hemen sonra temizlemeyin.

-Belirli bir tarifi takip ettiğinizde veya tekrarlamak istediğinizde farklı boyutlarda fincanlar kullanın

- Gölgeli günlerde güneş radyasyonu dozlamak istiyor

- Omuzlarınızı kulaklarınıza doğru kaldırarak çubuklarda barfiks hareketi yapın

-İlk önce tellerini ayarlamadan bir gitarda birden fazla şarkı çalın

-Bir kazanda yetersiz hacimde yağ içeren kızartmalar

-Titrant çözeltisini tekrar standartlaştırmadan sonraki hacimsel titrasyonları gerçekleştirin

Referanslar

1. Day, R. ve Underwood, A. (1986). Kantitatif Analitik Kimya. (Beşinci baskı). PEARSON Prentice Salonu.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 Şubat 2020). Rastgele Hata vs. Sistematik hata. Kurtarıldı: thinkco.com
3. Bodner Araştırma Web. (Sf). Hatalar. Kurtarıldı: chemed.chem.purdue.edu
4. Elsevier BV (2020). Sistematik hata. ScienceDirect. Kurtarıldı: sciencedirect.com
5. Sepúlveda, E. (2016). Sistematik hatalar. Physics Online'dan kurtarıldı: fisicaenlinea.com
6. María Irma García Ordaz. (Sf). Ölçüm hatası problemleri. Hidalgo Eyaleti Özerk Üniversitesi. Kurtarıldı: uaeh.edu.mx
7. Vikipedi. (2020 yılında). Gözlemsel hata. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
8. John Spacey. (2018, 18 Temmuz). 7 Sistematik Hata Türleri. Kurtarıldı: simplicable.com