Статистические методы в аналитической химии

Воспроизводимость — это повторяемость результатов анализа, которая может быть оценена статистическими методами. В аналитической химии для оценки воспроизводимости результатов анализа при небольшом числе измерений (п = 2 г 5) пользуются специально разработанными для этого случая методами. Такие модифицированные методы базируются на основных понятиях классической статистики, с помощью которых выполняется оценка прямых равноточных измерений. [c.176]

В химии искусственный интеллект развивается по многим направлениям. Среди них наиболее важные — применение методов распознавания образов в аналитических целях и для предсказания возможности синтеза конкретного соединения и его свойств. При помощи этих методов была предсказана возможность синтеза интерметаллических соединений и окислов с определенной структурой. В большинстве случаев наиболее успешные результаты были получены при применении систем признаков, в которых используются численные данные периодической таблицы элементов Д. И. Менделеева. Это обстоятельство указывает на то, что в статистических методах распознавания образов существенную роль должны играть уже установленные закономерности природы. Интеллектуальная деятельность человека при создании абстрактных теорий и классификации объектов, по-видимому, имеет единый характер. Поэтому только сочетание теории и статистического отбора различных схем [c.5]

В. М. Пешковой, П. К. Агасяна и др. знакомятся с методами фотометрии и спектрофотометрии, спектрального и атомно-абсорбционного анализа, люминесценции, полярографии и амперометрии, потенциометрии, кулонометрии, хроматографии, микрохимического анализа, разделения и концентрирования. По всем названным специальным курсам читаются лекции и проводятся практические занятия в лабораториях. Кроме того, читается еще несколько спецкурсов без практикума комплексные соединения в аналитической химии, органические аналитические реагенты, экстракция в аналитической химии, статистические методы исследования, кинетические методы анализа, рентгенофлуоресцентный анализ, применение электронного парамагнитного резонанса в аналитической химии. Всего на специальные курсы и соответствующие практикумы отводится 540 часов, кроме того, на преддипломную практику — 324 часа. Темпы дипломных работ, на подготовку которых отводится 10 семестр, обычно определяются научной тематикой кафедры. Примерно аналогично ведется преподавание в других университетах, например в Казанском (зав. кафедрой В. Ф. Торопова), Пермском (В. П. Живописцев) и др. [c.218]

Рациональная организация контроля качества в сложных современных технологических процессах должна базироваться на хорошо поставленной аналитической службе. Здесь нужно учитывать и пробоотбор, и технически, а может быть и экономически обоснованные требования к точности и чувствительности, разумный выбор числа параллельных определений и способы контроля за самопроизвольным смещением результатов анализа во времени. Не слишком ли много сейчас проводят ненужных определений из-за перестраховки, из-за того, что вся организация аналитической службы базируется на каких-то устаревших, очень давно выработанных правилах, не приведенных в соответствие с современными статистическими представлениями При разработке новых методов анализа уже давно следовало бы применять современные методы планирования эксперимента с представлением результатов поверхностями отклика. Сейчас имеется уже достаточно примеров, свидетельствующих о высокой эффективности этих методов в аналитической химии. Во всех методах анализа, заканчивающихся выдачей регистрограмм, нужно использовать специализированные вычислительные устройства, которые не только выполняют статистический анализ, но также производят все предварительные вспомогательные операции — регистрацию данных (включая сканирование спектров), перевод данных в форму, удобную для ввода в вычислительные устройства, выдачу данных (после математической обработки) в форме, удобной для экспериментатора, корректировку данных в процессе их считывания и т. д. Нужно стремиться к тому, чтобы наши аналитики в ближайшее время получили широкий набор специализированных вычислительных устройств. Вся система организации работ в аналитической химии должна быть перестроена под влиянием идей математической статистики и тех новых возможносте , которые открываются при применении электронной вычислительной техники. [c.6]

Может ли вообще спектральный анализ быть правдивым Физические процессы, сопровождающие возбуждение спектра и его регистрацию происходят в мире, где нет этого понятия. Оно возникает лишь при попытке использовать результаты для каких-то решений и действий. Вот тут-то и появляется статистика. Появляется, чтобы стать гарантом правдивости, знаком качества результата анализа. Ясно, что верно это не только для спектрального анализа, но и вообще для всех возможных методов анализа, любых измерений. Книга, которую вы открыли, как раз и рассказывает о многих важных практических аспектах приложения статистических методов в аналитической химии. А цель этих вводных заметок — попытаться вписать материал книги в общий, более широкий контекст, найти ее место в рамках всей проблемы статистика — аналитика . Давайте посмотрим, как складываются отношения между анализом и статистикой на различных этапах анализа. [c.5]

Методом, который может быть использован для обработки таких табличных данных, является так называемое распознавание образов [1—4]. Это—чисто статистический подход для обработки данных экспериментов, который благодаря распространению ЭВМ получает все возрастающее применение в аналитической химии [5—7J. [c.113]

Ясно, что многие достижения последних лет непосредственно связаны с использованием вычислительной техники. Верно это и для аналитической химии. Достаточно вспомнить впечатляющие успехи в данном направлении известной фирмы Хьюлетт-Паккард [73]. Если обратиться к рекламе Американского химического общества [74], то хорошо видно, что распространяемое этим обществом программное обеспечение охватывает как все методы анализа, так и основные статистические процедуры. [c.12]

Сведений по теоретическому, практическому и методическому рассмотрению отбора образцов и результатов применения той или иной методики накоплено очень много. Во многие учебники аналитической химии включены главы, посвященные этой теме [1], имеется и специальная литература, в которой рассмотрены частные вопросы, например отбор проб кокса, нефти, потоков жидкости или газа, почвы и так далее. Математические статистические аспекты отбора проб рассмотрены в многочисленных книгах, в каждой из которых [2—4] дано доступное описание статистических понятий, которые необходимо учитывать при разработке различных методов отбора проб, например при решении такой задачи Предложите такую схему отбора проб для анализа, чтобы вероятность приемки партии с 2% дефектных изделий составляла 95%, а вероятность приемки партии с 8% дефектных изделий составляла 5% . [c.47]

Приводятся три примера применения методов математической статистики в аналитической химии 1) использование метода наименьших квадратов для построения градуировочного графика при фотоколориметрическом анализе, 2) статистический метод изучения взаимозаменяемости кювет, 3) применение дисперсионного анализа для оценки ошибок, вносимых отдельными звеньями аналитического процесса при определении сульфидов. [c.420]

Результаты измерений получают по разработанной методике, т.е. по методике, для которой известны статистические характеристики точности, воспроизводимости. В этом случае количество параллельных исходных наблюдений (определений) может быть и небольшим 2—3. Обоснованные статистические характеристики (хотя и весьма неблагоприятные) могут быть получены в этом случае даже для единичного наблюдения. Ценность статистических методов в данном случае состоит в том, что они позволяют обоснованно ограничиться минимальным числом определений, что особенно важно в аналитической химии при значительной трудоемкости каждого анализа. [c.73]

В теории погрешностей доказывается, что если погрешности следуют закону распределения Гаусса, то наиболее вероятным и надежным значением измеряемой величины является математическое ожидание или среднее арифметическое полученных равноточных результатов измерений. Строго это положение относится к гипотетической генеральной совокупности, т. е. совокупности всех наблюдений, мыслимых при данных условиях. Арифметическое среднее этих наблюдений называют генеральным средним ц. В аналитической химии число параллельных определений обычно невелико и совокупность полученных результатов называют выборочной совокупностью или случайной выборкой. Сред-нее значение результатов случайной выборки называют в ы-борочным средним. Методами статистического анализа можно по результатам случайной выборки оценить параметры генеральной совокупности и таким образом найти наиболее вероятное значение содержания компонента в пробе. [c.126]

Причины такого парадоксального положения аналитической химии лежат как раз в ее необычайно быстром и широком развитии за последние двадцать лет, основанном на достижениях физики, физической хиц и техники. Для целей химического анализа ныне все больше используются не только процессы, обусловленные изменениями во внешних электронных слоях атомов и молекул (химические и электрохимические реакции и электронная спектроскопия), но и взаимодействия и процессы на внутренних электронных и ядерных уровнях атомов (рентгеновские, масс-спектроскопические, активационные и др. методы). Кроме того, получили развитие и методы, основанные на статистических свойствах вещества в массе (например, диэлкометрия). А так как интеграция в аналитической химии пока отстает, то возник вопрос, является ли все это вообще отраслью химии И представляет ли собой дельную науку [c.5]

Правильность анализа характеризуется систематическими погрешностями. Их выявление, учет и устранение осуществляются в рамках конкретных методов на основании детального анализа всех этапов и общей схемы аналитического определения при постановке специальных экспериментов с использованием стандартных образцов. Воспроизводимость результатов анализа — характеристика случайных погрешностей, теория которых (математическая статистика) к настоящему времени разработана достаточно полно. В приложении к задачам аналитической химии, химическим и инструментальным методам анализа систематический и детальный обзор применения методов и идей математической статистики можно найти в монографиях В. В. Налимова и К. Доерфеля, приводимых в перечне рекомендуемой литературы. В книге А. Н. Зайделя, выдержавшей четыре издания, в доступной и одновременно лаконичной форме рассмотрены узловые вопросы статистической оценки погрешностей измерения физических величин. [c.6]

Каждая новая область применения математической статистики требует своего особого методического подхода. Опыт, полученный при статистических исследованиях в одной области, нельзя механически переносить на соседние, даже, казалось бы, близкие области. В частности, например, математическая теория ошибок, разработанная, исходя из задач метрологии и геодезии, не может быть без существенного видоизменения перенесена в область аналитической химии. Поэтому наряду с руководствами общего характера по математической статистике появилась необходимость в специализированных руководствах, рассчитанных на работников данной узкой области. Большой опыт в издании специализированных руководств наконился за рубежом, где вместе с выпуском значительного количества пособий общего характера, посвященных применению математической статистики в исследовательских работах, появился ряд специальных руководств по применению статистических методов исследования в химии. [c.8]

Хемометрией называют применение математических н статистических методов к химическим измерениям, в особенности с целью получения максимума химической информации путем анализа химических данных. Методы хемометрии впервые нашли широкое пр(именение в аналитической химии вследствие резкого возрастания количества аналитических данных [148]. Термин хемометрпя впервые упомянут в статье Волда, опубликованной в 1972 г. [Wold S., Kem. Tidskr., 84, 34 (1972)]. [c.117]

Вроде бы мы таким образом охватили все этапЬ длинной дороги анализа и пора переходить непосредственно к нашей книге. Но дело обстоит, однако, гораздо сложнее. Достигнув определенного уровня внедрения в аналитическую химию, статистические методы столкнулись со многими препятствиями, преодоление которых оказалось во многих отношениях гораздо более трудным делом, чем казалось сначала. Без их рассмотрения нам не обойтись. [c.10]

Надо признать, что появление хемометрии было встречено с энтузиазмом, и работа сразу закипела. Об этом свидетельствуют многие факты. Так, в наиболее престижном американском журнале по аналитической химии с периодичностью раз в два года опубликовано уже 8 больщих обзоров, причем последние семь из них назывались Хемометрия . Вот ссылки на два последних [62, 63]. В 1993 году выходит уже 7-й том специального журнала [64], редколлегия которого в США группируется вокруг авторов книги [60]. Вполне сложивщиеся щколы существуют теперь и в Японии, и в ряде стран Европы. Отметим, например, интересную школу, сложившуюся в университете Умео в Швеции вокруг С. Волда и Р. Карлсона [65, 66]. Приведем несколько ссылок на диссертации, выполненные в этом коллективе [67-69]. На первых порах становление хемометрии поддержала такая мощная организация, как НАТО [70]. Можно было бы указать еще на французский коллектив, возглавляемый Фан-Тан-Лу, и на его тесные связи со шведскими коллегами. Да и в Германии тоже ведется интенсивная работа. Отметим лишь работы О. Гроссман [71] и Дёрффеля [72]. Представляемую в русском переводе книгу Дёрффеля можно рассматривать как логическое основание книги [72]. Развитие хемометрии в значительной степени способствовало приобщению химиков к статистическим методам и особенно к методам планирования эксперимента. И одно из ее главных достижений — это, несомненно, изменение стиля мышления химиков. [c.12]

Но есть и еще одна трудность, о которой надо упомянуть. Речь идет об анализе информационных потоков в аналитической химии, да и в химии вообще. А это, как известно, весьма тру оемко. Недаром реферативный журнал Химия выходит чаще, чем любые другие реферативные журналы. Облегчить дело призваны некоторые справочники, например, [91, 92], и широко ведущиеся в последние годы наукометрические и сследованил — еще одна область интенсивного приложения статистических методов, кстати, есть и соответствующий журнал [93], а также публикации [94-96]. [c.13]

Мы не станем пересказывать здесь содержание самой книги, оно говорит само за себя. Вместо этого приведем цитату из предисловия В. В. Налимова к первому изданию . . Не слишком ли много сейчас проводят ненужных определений из-за перестраховки, из-за того, что вся организация аналитической службы базируется на каких-то устаревших, очень давно выработанных правилах, не приведенных в соответствие с современными статистическими представлениями При разработке новых м одов анализа уже давно следовало бы применять современные методы планирования эксперимента с представлением результатов поверхностями отклика.. .. Вся система организации работ в аналитической химии должна быть перестроена под влиянием идей математической статистики и тех новых возможностей, которые открываются при применении электронной вычислительной техники . Все ли мы сделали, чтобы эти слова уже перестали быть актуальными [c.14]

Статистические методы контроля качества в аналитической химии. Учебный план, программа и методические указания/Под ред. Ю. П. Адлера. — М. МИПК, 1981, 105 с. [c.18]

Поскольку многие методики аналитической химии предусматривают определение таких величин и проведение таких измерений, которые содержат в себе некоторый элемент неонредлен-ности, то для обработки такого рода данных требуется другой класс численных средств обработки — статистические методы. В широком аспекте статистика — это получение, обработка, анализ и представление данных. Статистику можно приближенно разделить на описательную и теоретическую. Описательная статистика имеет дело со сбором, представлением и описанием данных, в то время как задача теоретической статистики — интерпретация данных и принятие решений, основанных на результатах. Необходимость статистической обработки результатов ана- [c.380]

Выполнение названных требований возможно на основе широкой инструментализации химического анализа, или, точнее, в результате использования современных физических и физико-химических методов. Тенденция к увеличению роли инструментальных методов анализа несомненна, хотя и химические (классические) методы играют большую роль. Одной из важных черт развития науки является в наши дни математизация, и аналитическая химия не составляет исключения. Пути использования математики здесь разнообразны статистическая обработка результатов, применение теории информации при разработке метрологических основ химического анализа, планирование экспериментов, расчеты ионных равновесий с помощью электронно-вычислительных машин (ЭВМ), и особенно создание гибридных устройств анализатор-ЭВМ. На наших глазах расчетные, математические методы входят в практику работы аналитических лабораторий. [c.9]

Совершенствование статистических методов, позволяющих обрабатывать результаты анализов, пропаганда и широкое использование уже известных приемов — это, конечно, существенная задача химиков-аналитиков и математиков, связавших свою научную деятельность с аналитической химией. Распространению математических методов обработки результатов анализа способствовали книги В. В. Налимова Применение математической статистики при анализе вещества , изданная в 1960 г., и К- Доерфеля Статистика в аналитической химии (1969), а также брошюры А. И. Зайделя Элементарные оценки ошибок измерений (1967) и Р. И. Алексеева и Ю. И. Коровина Руководство по вычислению и обработке результатов количественного анализа (1972). [c.34]

Отделение химии и металлургии Заведующий L. W. Н. Hallett Направление научных исследований применение статистических методов в аналитической химии теоретический расчет частоты колебания молекул электролитическая диссоциация индия и сплава индия с висмутом в водных щелочных растворах кинетика и механизм гетерогенных каталитических реакций низшее валентное состояние ниобия и тантала боразотные гетероциклические соединения устойчивость кумариновых кислот ацилирование по Фриделю — Крафтсу производных декалина электрохимия органических соединений дифференциальный термический анализ полимеров. [c.269]

Чтобы решать аналитические проблемы, химик должен быть достаточно подготовленным, уметь пользоваться всем арсеналом химических знаний и приборами. Нужно владеть не только методами измерений химических и физических свойств атомов, ионов и молекул, но также и современными методами разделения, отбора проб, обработки статистических данных. Одной из привлекательных сторон аналитической химии является ее необычайно широкое поле деятельности, от испытанных временем методов осаждения и титрования до сложных современных теорий, инструментальных методов и технологии. Недостаточные знания любого аспекта аналитической химии сделают невозможным решение возникающих задач. О квалификации химика-аналитика можно судить по его умению критически выбирать методы анализа. Аналитику необходимо знание всех аспектов современной аналитической химии. При исследованиях, связанных со многими отраслями наук, очень важны рекомендации химика-аналитика относительно выбора наилучших методов измерений. Рекомендация должна быть основана на глубоком знании всех существующих методов и на умении применить их для специальных целей. Прежде всего мы рассматриваем неинструментальные аспекты теории, лежащей в основе практической работы химика-аналитика. Это имеет решающее значение для квалифицированного выполнения химического анализа. [c.13]

Иваново. Ивановский химико-технологический институт статистические методы расчета — главным образом на кафедре физики (И. Н. Годнев, с 1933 г.) и отчасти на кафедре физической химии (К- С. Краснов) термодинамика комплек-сообразования, химического равновесия, процесса растворения злектролитов, молекулярные постоянные—кафедры неорганической и аналитической химии и проблем ная лаборатория химических реакций (К. Б. Яцимирский, с 1945 г. по 1962 г.. В. П. Васильев и Г. А. Крестов). [c.10]

Предлагаемая вниманию читателей книга Доерфеля заинтересовала специалистов — химиков-аналитиков задолго до того, как был подготовлен ее русский перевод. Она написана значительно более популярно, чем вышедшая ранее на ту же тему работа , которая, как показал опыт, довольно трудно воспринимается химиками-аналитиками. Можно надеяться, что книга Доерфеля будет доступна значительно более широкому кругу читателей. Большим достоинством ее являются многочисленные, хорошо подобранные примеры, иллюстрирующие применение статистических методов в аналитической химии. Стремясь к краткости и популярности, Доерфель, естественно, мог изложить только простейшие методы математической статистики, ставшие теперь классическими. Однако он не рассмотрел некоторые современные, сложные и в то же время очень эффективные приемы, которые уже успешно используются в передовых лабораториях, занимаюш,ихся анализом веш,ества. Нам кажется, что в настояш ее время не следует стремиться к изданию всеобъемлющих учебников или монографий. Скорее нужны серии руководств, освещающих различные вопросы па разном уровне. Можно надеяться, что книга Доерфеля будет самой популярной из книг такой серии, предназначенных специально для тех, кто занимается анализом вещества. [c.5]

Пособие по применению программируемых микрокалькуляторов "Электроника МК-52" и "Т1 Programmable 59" для обработки экспериментальных данных, относящихся к разным областям химии (термодинамика, кинетика, аналитическая химия и т.п.). Приведены программы, реализующие основные численные и статистические методы выполнения сложных расчетов, построения математических моделей изучаемых процессов и явлений. Даны многочисленные примеры из химической практики. [c.7]

При подготовке третьего издания учебника автор столкнулся с рядом трудностей. Наиболее сложно было ответить на просьбы читателей, высказавших пожелания ввести в учебник дополнения. Стремясь не выходить за рамки учебной программы, автор сделал все от него зависящее и подверг учебник существенной переработке. Первая книга Качественный анализ сокращена. Вместе с тем в нее наряду с сероводородным методом анализа катионов введен бессероводородный метод, разработанный и апробированный на кафедре аналитической химии МХТИ им. Д. И. Менделеева. Вторая J нигa Количественный анализ несколько расширена, в нее внесено много новых материалов. Приведено описание некоторых новых методов анализа расширены вопросы теории переработан раздел, посвященный анализу силикатов дано представление об автоматических методах титрования описаны способы статистической математической обработки результатов анализа рассмотрены некоторые вопросы теории строения вещества и теории химической связи в их химико-аналитическом аспекте ос обое внимание уделено уточнению формулировок, определений и отдельных положений. [c.16]

Бели аналитик-исследователь может действительно эффективно решать проблемы общества, то это совершенно другое измерение его роли, которая должна быть признана. Удачливый химик-аналитик должен быть адептом множества методов и быть в курсе происходящего иа передовой химических знаний Фухосцня хим икаганалитика- предоставить достаточно обоснованную информацию, имеющую необходимую статистическую значимость, чтобы о материалах и задачах могло быть принято осмысленное решение. Подч кнем здесь еще раз, что химик-ааалитик по сути является лицом, решающим задачу, и чтобы вьшолнять работу наиболее эффективно, он должен использовать всеобъемлющий аналитический подход для разрешения задачи. Этот аналитический подход может быть определен следующими шагами (см. также гл. 2) [c.35]