Для решения первой задачи по анализу образцов торфа нейтронно-активационным методом с учетом среднего значения содержания лантана из 4 параллельных определений равного 1,95×10^(-4)% необходимо:
- Найти общий результат анализа для заданных коэффициентов погрешности $p = 0.95$ и $f = 3$.
Решение:
Для начала определим погрешность определения среднего значения. Известно, что погрешность среднего значения вычисляется по формуле:
$$\delta_{ср} = \frac{p}{\sqrt{f}} \times \overline{X}$$
Где:
- $\delta_{ср}$ - погрешность среднего значения,
- $p$ - коэффициент погрешности,
- $f$ - количество измерений,
- $\overline{X}$ - среднее значение.
Подставляем известные значения:
$$\delta_{ср} = \frac{0.95}{\sqrt{3}} \times 1.95 \times 10^{-4}$$
$$\delta_{ср} = \frac{0.95}{\sqrt{3}} \times 1.95 \times 10^{-4}$$
$$\delta_{ср} ≈ 0.570 \times 10^{-4} ≈ 0.570 \times 10^{-4} = 0.57 \times 10^{-4} = 5.7 \times 10^{-5}$$
Таким образом, общий результат анализа с учетом погрешности равен:
$$1.95 \times 10^{-4} \pm 5.7 \times 10^{-5}$$
Далее, для решения второй задачи по определению содержания нитрата аммония в растворе методом спектрофотометрии, имея пять параллельных определений $X1 = 20.5$, $X2 = 19.8$, $X3 = 21.2$, $X4 = 20.1$, $X5 = 20.3$ в мкг/мл, нужно найти среднее значение и погрешность для этого набора данных.
Решение:
- Найдем среднее значение содержания нитрата аммония:
$$\overline{X} = \frac{\sum_{i=1}^{5} X_i}{n}$$
$$\overline{X} = \frac{20.5 + 19.8 + 21.2 + 20.1 + 20.3}{5}$$
$$\overline{X} = \frac{101.9}{5}$$
$$\overline{X} = 20.38 , \text{мкг/мл}$$
- Определим погрешность среднего значения по формуле для коэффициента вариации:
$$V = \frac{\sigma_{ср}}{\overline{X}} \times 100 %$$
Где:
- $V$ - коэффициент вариации,
- $\sigma_{ср}$ - среднеквадратическое отклонение.
- Рассчитаем коэффициент вариации:
$$\sigma_{ср} = \sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{5} (X_i - \overline{X})^2}{n}}$$
$$\sigma_{ср} = \sqrt{\frac{(20.5-20.38)^2 + (19.8-20.38)^2 + (21.2-20.38)^2 + (20.1-20.38)^2 + (20.3-20.38)^2}{5}}$$
$$\sigma_{ср} = \sqrt{\frac{0.144 + 0.1936 + 0.3364 + 0.0624 + 0.0384}{5}}$$
$$\sigma_{ср} = \sqrt{\frac{0.7748}{5}}$$
$$\sigma_{ср} = \sqrt{0.15496}$$
$$\sigma_{ср} ≈ 0.3939$$
Теперь найдем коэффициент вариации:
$$V = \frac{0.3939}{20.38} \times 100 % ≈ 1.93 %$$
Таким образом, среднее значение содержания нитрата аммония равно $20.38$ мкг/мл с погрешностью примерно $1.93$%.