摘要：介绍了数据处理在化学分析中的内容，集中阐述了数据处理在化学分析中的应用方面和具体内容，并且对数据处理在化学分析中的处理和分析进行了详细的探究，给数据处理在化学分析中的应用带来了先进的指导意义。

关键词：数据处理 化学分析 运算分析

中图分类号：C37 文献标识码：A

1、前言

随着科学研究和实际生产技术的发展，人们在工作中接触到的数据也越来越多。对这些数据的精准分析和判断，并认识和总结事物的规律，是人们进行精准科研和高效生产的关键。所以，定量分析就成了化学分析中一个重要的部分。定量分析主要在于量的精准，而保证数据的精确和可靠的主要手段就是数据处理。数据处理主要能够确定各种分析方法的允许误差；估计总体真实值的所在范围；考察分析人员的技术水平；对比不同仪器的精确度；寻找多个变量的相关关系。所以对于数据处理知识的熟练运用和掌握，就能够大大提高结果的准确性，并且找出误差的发生原因，使得结果准确性大大提升。本文主要通过在电力用油酸值测定中数据处理的应用，谈一谈它在化学分析中的应用。

2、对于有效数字的运算

2.1 有效数字的记录和修约

一般来说，有效数字是由所有的准确数字和最后一位可疑数字组成的，而数字的位数则通常取决于实际测量中设备仪器自身的精确度。在对有效数字的处理中，应该特别注意三个方面：第一，在测量记录有效数字的时候，可疑数字的位数只能保留一位，不能减少或者增加其位数；第二，有效数字的位数可以体现出相对误差的多少，所以即便可疑数字是零，也不能将其省去，一定要保留；第三量的单位和小数点的位置与有效数字无关。并且在对有效数字的位数进行计算的时候，如果其第一位的数字大于或者等于8，那么它的有效数字应该增加一位。

对于数据中的零，要视具体的情况进行具体分析，即如果零存在于有效数字的最后一位，也属于有效数字的范畴，不能把它忽略；如果零存在于数字的中间，则为有效数字；如果零存在于数字的前面，则不是有效数字，只是起到了定位的作用。

数字处理在pH值的应用中，小数部分的位数才是有效数字的关键部分，而它的整数部分只能代表原数值的方次。例如当pH=—2.09的时候，就表示氢离子的浓度为3.2X10-3mol/L，其有效数字一共有两位；而当pH =13. 0的时候，就表示氢离子的浓度为1X10-13 mol/L，其有效数字一共有一位。

2.2 有效数字的计算

对于乘法运算。在进行乘法运算的时候，应该根据参加运算的各数据中有效数字位数最少(即绝对误差最大)的数据作为标准，继而确定最终结果的有效位数。

对于减法运算。在进行减法运算的时候，应该根据参加运算的各数据中小数点后位数最少(即绝对误差最大)的数据作为标准，继而确定最终结果的有效位数。

2.3 在酸值试验中的应用

此处主要举一个例子来说明数据处理在酸值试验中的应用。

用分度值为0.01g的天平秤取9.82g乙醇回流后的油品，并用标准浓度0.02163mol/L的KOH-C2 H5 OH溶液进行滴定，随后用分度值为0.01mL的微量滴定管对消耗的KOH-C2 H5 OH进行测量(大致为0.14ml)，然后计算出油酸值(即每克油所消耗氢氧化钾的毫克数，用P表示)。

在这个式子中，m为油品的质量(g)；V为消耗KOH-C2 H5 OH溶液的体积(mL) ；56. 1为KOH摩尔质量(g / mol ) ；而c为KOH-C2 H5 OH溶液的浓度(mol/L)。

因为此运算属于乘法运算的范畴，所以应该找出相对误差最大的数据。通过细致的观察和认真的计算以后，可以知道相对误差最大的是KOH-C2 H5 OH溶液体积，只有两位有效数字。所以，油酸值也应该取两位的有效数字作为标准。在这之中，我们可以看出影响酸值最终结果的是消耗KOH-C2 H5 OH溶液的体积，因此，一定要在KOH-C2 H5 OH溶液的滴定过程和读数过程中严格的操作，提升测量溶液的精度，从而大大提升试验结果的精准性。

3、可疑数据的处理

在进行实际分析工作的时候，对于同一样品一般都要做多次的平行测定，以保证最终结果的准确可靠。对于在各次测定中得到的结果，首先应该对其进行科学的判断，选择出或大或小以及有显著差异的可疑数据，然后按照相应的规则，先对其进行取舍，再报告分析的结果。对于有明显差异的数值，也可以叫做可疑值。可疑值确定了其原因以后，可以舍去不用；但如果不知道可疑值的原因，就应该按照相应的原则，对其进行取舍。其中最常用的方法就是Q检验法。它的主要检验流程分为三个部分：首先，要把测得的所有结果按照从大到小的顺序进行排列；其次，计算它们的Q值，其公式为，其中xmin为最小值，xmax为最大值。x?为可疑值，而x则代表与x?相邻的值。最后，把所得的Q值与Q表中的所得的值相互比较，留下在Q值范围中的x?，弃掉在Q值范围以外的x?。

4、分析结果的报告

一般来说，一个试样的平行测定要进行两次，如果两次的结果不超过其公差的两倍，那么就取其平均值进行报告分析结果工作；但如果结果超出了公差的两倍，那么就要再做一份，然后取两个差值小于两倍公差的数据，求其平均值进行报告分析结果的工作。

如果分析结果的要求较高，那么就要进行多次的平行测量工作。此外，可以用标准偏差来报告结果，有时候还要给出测量值所在的范围以及在此范围的概率，以得出借测量值的可靠程度。在报告中，不仅要有x的平均值，还要有置信度和置信区间。

置信区间=±t

在这个式子中，s为标准偏差；是各次测量值的算术平均值；t代表着置信系数；n为测定次数。

在实际的计算中，首先应该先对于所有计算数据求其平均值，并记录下来；其次根据相关的公式求的标准偏差；最后把所有的数据整合起来，代入到置信度的计算公式中，求得置信度的数值。在计算中，不能把试验数据得到的可疑数据随随便便就舍去，这样很容易得到错误的数据，从而造成了人为的误差；此外，对于试验数据分析的次数越多，得到的试验结果也就越准确。因此在条件允许的情况下，应该对于测定的次数进行合适的增加，减小t的数值，从而缩小置信区间，达到提高数据可靠性的目的。但是也不能没有限制的增加测定次数，一般来说，当测定次数在20到30之间的时候，得出的数据已经和次数无限多时很接近了。所以，平行测定的次数大于30的时候，再进行测定已经没有了实际的意义，只会浪费时间和材料。

5、结束语

随着科技的高速发展，其产生的数据量也会越来越多，也给数据的处理带来了更多的困难。在这种形势下，未来的数据处理在化学分析中必定会有新的意义和内涵，以适应社会的需求。作为一名化学分析中的工作人员，在当下更应该对数据处理在化学分析中应用的核心内容进行深入的了解，结合以往数据处理在化学分析中应用的先进经验，做好化学分析中的数据处理工作，给化学分析的精度化做出自己的贡献。

6、参考文献

[1] 郭相坤,降林华,许德平,熊楚安,赵欣. 综述MATLAB在国内化学化工中的应用[J]. 计算机与应用化学,2008,11:1435-1447.

[2] 田大勇. 鲁米诺及衍生物功能化的金纳米材料及其在化学发光生物分析中的应用[D].中国科学技术大学,2011.

[3] 金裕范. 不同产地、加工工艺及储存年限普洱茶化学成分和药理活性的比较研究[D].北京中医药大学,2012.

[4] 陈阳. 电感耦合等离子体原子发射光谱法和原子吸收光谱法在药品质量控制中的应用[D].复旦大学,2012.

[5] 王中华,杨延民,陈联梅. Excel一元线性回归及在化学实验数据处理中的应用[J]. 化学教学,2004,10:35-37.