怎樣減小煤質化驗儀器使用中的誤差


1 煤質化驗概念及內容
煤是一種性質十分復雜的固體可燃物，由于形成的原始物質和沉積環境的不同，煤的性質和成分也各不相同。為了深入研究煤的組成結構，以便全面了解煤的本性和煤質變化規律；為了測定煤炭加工產品的成分和性質，適應煤炭生產和加工利用的需要而建立起來的快速和在線分析，達到迅速而準確地控制煤炭加工產品的品質，必須進行煤質分析和煤炭產品的測試，以便合理、高效地利用煤炭。
煤的用途廣泛，各種煤炭利用方式、工藝和用煤設備對煤的性質又有專門的技術要求。因此煤的分析試驗方法應具有能正確地反映出試驗對象的性質；能將不同性質的樣品明顯地區分；方法準確度和精密度高、重復性、再現性好；試驗方法和設備簡單易行，利于標準化。煤炭化驗方法除達到以上基本要求外，由于煤的性質復雜、易變，煤質分析試驗方法又有許多特定的要求和特點，如試驗方法規范性強、樣品不均一性大，樣品組成和性質變化范圍大，測試項目和試驗方法多且不統一。
鑒于煤炭的復雜性、易變性和多種用途的不同要求，為使人們對各種煤質分析的結果和數據有共同認識，而不致產生誤解，各國對煤質分析試驗都作了統一規定。我國也制定了煤質分析試驗方法的國家標準。國家標準從煤樣測定方法、試劑、試劑溶液配制、分析結果的計算和表達、精密度、符號、分析值及報告值的取位和各種“基”的換算等，都做出了統一的規定。
1.1  煤樣                                                    
煤樣是指為確定煤的某些特性，按規定方法采取的具有代表性的一部分試樣，即從大量煤炭產品中取出少量具有代表性的樣品進行分析試驗以得到該批煤的平均質量。必須按規定進行采樣、制樣和分析化驗，才能得到各種分析化驗的具體指標。煤質分析中，因煤本身的特殊性和不同指標對煤樣有不同的技術要求，要得到具有代表性和較準確的分析結果，在煤樣的采取和制備上都規定有嚴格的操作方法。
1.2  測定
在煤炭分析中，除特別要求外，每項分析試驗應對同一煤樣進行兩次平行測定，一般稱為重復測定或平行測定。兩次測值的差如不超過規定限度即同一化驗室允許誤差“Ｔ”，則取算術平均值作為測定結果，否則須進行第３次測定；如３次測值的極差小于１．２Ｔ，則取３次測值的算術平均值作為測定結果，否則須進行第４次測定；如４次測值的極差小于１．３Ｔ，則取４次測值的算術平均值作為結果；如極差大于１．３Ｔ，而其中３個測值的極差小于１．２Ｔ，則可取３個測值的算術平均值作為結果。如上述條件均未達到，則應舍棄全部測定結果，并檢查儀器和操作，然后重新測定。
1.3  試劑
化學試劑通常分為化學純試劑、分析純試劑、優級純試劑和基準試劑。與一般化學分析方法一樣，煤質分析中所用試劑除專門規定外，一般都使用分析純試劑；如分析方法中對試劑純度要求不高，可用化學純試劑；如用來制備滴定用標準溶液，應使用基準試劑配制。在煤質分析中所用的水都為蒸餾水或同等純度的水，要求嚴格的分析中，有時需用經過陰陽離子交換樹脂處理過的離子水。
1.4  溶液
在煤炭化驗中，除已指明溶質的溶液外，均為水溶液，含有一定量溶質的溶液都應是確定濃度的溶液，煤質分析中常用的溶液濃度表示方法為物質的量濃度即單位體積溶液中所含物質的量，單位為mol/m3或mol/L，或者為百分比濃度，即用質量分數（％）或體積分數（％）表示。
1.5  測定方法的精密度
煤炭化驗中測定方法精密度以重復性和再現性表示。
重復性即同一化驗室的允許誤差，是指同一化驗室中，由同一操作者，同一臺儀器，對同一分析煤樣，于短期內所作的重復測定，所測結果的差值（在９５％概率下）的臨界值。
再現性即不同化驗室的允許誤差，是指在不同化驗室中，對從煤樣縮制最后階段的同一煤樣中分取出來的具有代表性的試樣所作的重復測定所得結果的平均值差值（在特定概率下）的臨界值。
1.6  結果計算和表達
煤炭化驗的測定結果一般按四舍五入的數據修約規則進行，凡末位有效數后邊的第一位數字大于５則在其前一位上增加１，小于５則舍去；凡末位有效數后邊的第一位數等于５，而５后面的數字并非全部為零，則在５前一位數上增加１；如５后面的數字全部為零時，而５前面一位數為奇數，則在５的前一位數上加１；如前一位為偶數時（包括零），則將５舍去。在擬舍棄的數字中，若為兩位以上數字時，不能連續進行多次修約，應根據所擬舍棄數字中左邊第一位數字的大小，按上述規定一次修約出測定結果。
2  誤差產生的原因
雖然現代化分析儀器和技術在煤質分析中已得到廣泛應用，但是在煤炭化驗分析過程中，都是由化驗人員使用儀器、藥品，并經過一定的操作步驟如稱量、熔樣、溶解和分離，此后才能獲得煤質分析的各項測定結果。在上述過程中，即使最熟練的化驗人員，使用最精密的儀器以及純度最高的試劑，也會由于測量儀器準確度的限制，人的感覺器官靈敏度的局限性，以及試劑純度的相對性等等原因，而無法獲得絕對準確的試驗結果。這就是說測定的結果和真實值之間總是要有一個差值，這個差值就是測定的誤差。分析誤差的產生大致可以歸納為兩類：系統誤差和偶然誤