Den kritiske rolle for præcis måling i kemi

Af Kevin Carr, Opdateret 30. august 2022

mtr/iStock/GettyImages

I kemi er præcis måling ikke en luksus – det er en nødvendighed. Et enkelt fejltrin i kvantificeringen kan føre til fejlagtige konklusioner. For at afbøde denne risiko stoler forskerne på det internationale system af enheder (SI) som en universel standard kombineret med streng praksis, der sikrer både nøjagtighed og præcision.

TL;DR

Brug SI-enheder, opretholde nøjagtighed og præcision, og respekter betydelige tal for at garantere pålidelige resultater i laboratoriet.

SI-enheder

SI-systemet – etableret af General Conference on Weights and Measures – giver et sammenhængende sæt af basisenheder:meter (m) for længde, liter (L) for volumen, kilogram (kg) for masse, sekunder (s) for tid, Kelvin (K) for temperatur, ampere (A) for elektrisk strøm, mol (mol) for mængden af lysstof (mol) for mængden af stoffet. Ved at udtrykke hver måling i disse enheder kan forskere verden over fortolke data uden tvetydighed.

Nøjagtighed og præcision

Nøjagtighed refererer til, hvor tæt en måling er på den sande værdi, mens præcision angiver reproducerbarheden af gentagne målinger. Et meget nøjagtigt instrument kan stadig producere upræcise aflæsninger, hvis det svinger mellem forsøgene. Omvendt kan et instrument, der leverer stramt klyngede resultater, systematisk udlignes fra den sande værdi. Begge attributter er afgørende for troværdige data.

Væsentlige tal

Instrumentopløsning dikterer grænsen for præcision. For eksempel kan en millimetergraderet lineal løse op til ±0,001m. Ved indberetning af en måling skal antallet af signifikante tal afspejle denne begrænsning. En værdi på 0,4325m bærer fire signifikante cifre, der indikerer tillid til fjerde decimal.

Regler for væsentlige tal

• Hvert ciffer, der ikke er nul, er signifikant.
• Indledende nuller er pladsholdere og ikke signifikante.
• Efterfølgende nuller i et decimaltal er signifikante.
• Hele tal uden decimaltegn er tvetydige; brug en decimal for at angive betydning.

Multiplikation og division

Når der multipliceres eller divideres, skal resultatet afrundes til det mindste antal signifikante tal blandt operanderne. Eksempel:2,43×9,4 =22,842 → 23 (to signifikante tal).

Addition og subtraktion

For summer og forskelle skal resultatet afrundes til den mindst præcise decimal. Eksempel:212,7 + 23,84565 + 1,08 =237,62565 → 237,6 (tiendedelplads).