Química Analítica Tipos de Errores

Atondo Aguirre MelquisedecEscalante Yocupicio David Santa Cruz Valenzuela Julia Alicia Verdugo Alejandro

Introducción:

Al hacer mediciones, las medidas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando se efectué  por la misma persona, sobre  misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo método y el mismo ambiente, en sentido estricto, es imposible hacer una medición totalmente exacta por lo tanto siempre se presentan errores al hacer las mediciones. Los errores pueden ser despreciables o significativos dependiendo de las circunstancias en que se dé la medición.

MEDICIÓN

La medición es la determinación de la proporción entre la dimensión o suceso de un objeto y una determinada unidad de medida. La dimensión del objeto y la unidad deben ser de la misma magnitud. Una parte importante de la medición es la estimación de error o análisis de errores.

MEDICIÓN

MAGNITUD

Es una propiedad que poseen todos los cuerpos, fenómenos y relaciones entre ellos, que permite que puedan ser medidos y dicha medida, representada en la cantidad, puede ser expresada mediante números sobre la base de una comparación con otro cuerpo o fenómeno que se toma como patrón.

La masa, el tiempo, la longitud, el volumen, la rapidez, la temperatura, entre muchas otras, son ejemplos de magnitudes.

MEDICIÓN

OPERACIONES DE MEDICIÓN

Para llevar a cabo una operación de medición se requieren al menos tres aspectos:1. Un sistema físico sobre el que se quiere medir la

magnitud que nos interesa 2. Un procedimiento uniforme de medida, aplicable a

esos sistemas físicos. Para ello, normalmente se usan aparatos3. Una clase de resultados que comprenden los

posibles éxitos de la medición.

MEDICIÓN

TIPOS DE MEDICIÓN

Medición Directa

Asignación de cantidades a números en la que se asigna para una magnitud valores sin hacer uso de medidas previas, es decir, directamente.

Ej. Masa medida por una balanza

MEDICIÓN

Medición Indirecta

Asignación de valores a objetos haciendo uso de valores previos, ya sea de la misma magnitud para otros objetos, o de otras magnitudes para el mismo objeto, o bien ambos a la vez.

Ej. Medida de la longitud a partir del calentamiento

TIPOS DE MEDICIÓN

COMPARAR

Comparar es la operación con la que se examinan dos o más elementos u objetos geométricos, para descubrir sus relaciones, diferencias o semejanzas. Los instrumentos utilizados para comparar se llaman comparadores y, estos, sirven para la verificación del paralelismo de dos caras, comprobar la redondez y concentricidad de ejes y agujeros o la colocación de las piezas en las máquinas herramientas, medir y clasificar piezas, etc.

VERIFICAR

Verificar es, simplemente, comprobar si una cosa es verdadera. Aunque, en Mecánica, este término, también comprende los términos medir y comparar, siendo fundamental para saber si las piezas, aparatos o máquinas cumplen o no las condiciones o requisitos necesarios para llevar a cabo la función a la que están destinados.

ERRORES DE MEDICIONES

Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando las efectúe la misma persona, sobre la misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo método y en el mismo ambiente (repetibilidad). Los errores surgen debido a la imperfección de los sentidos, de los medios, de la observación, de las teorías que se aplican, de los aparatos de medición, de las condiciones ambientales y de otras causas.

Medida del error: En una serie de lecturas sobre una misma dimensión constante, la inexactitud o incertidumbre es la diferencia entre los valores máximo y mínimo obtenidos.

Incertidumbre = valor máximo - valor mínimo.

Media Aritmética: Es el valor más cercano al verdadero valor de la magnitud medida, es el resultado de obtener la media aritmética de varias mediciones directas efectuadas con igual exactitud.

ERRORES DE MEDICIONES DIRECTAS

Mediciones realizadas: x1, x2, x3, ……..xn

Media Aritmética

ERRORES DE MEDICIONESError Absoluto: Es el valor absoluto de la diferencia entre la media aritmética y el valor de cada medición, se simboliza con la letra griega Delta

Valor Medio del Error Absoluto: Se encuentra sumando los errores absolutos de cada medición y dividiendo para el número de mediciones.

Error Relativo: Es la relación entre el error absoluto, y el valor de la medición.

ERRORES DE MEDICIONESError Relativo Porcentual: Es la relación entre el error absoluto, y el valor de la medición expresado en porcentaje.

NOTACIÓN DE UNA MEDICIÓNEl resultado de las mediciones, considerando el error absoluto se debe escribir de la siguiente manera:

TIPOS DE ERRORESDe acuerdo con su influencia y determinación, los errores de medición son de dos tipos básicamente diferentes:

Controlables, Sistemáticos, Acumulativos o Constantes

Fortuitos, Aleatorios, Accidentales, Casuales o no controlables.

TIPOS DE ERRORES

Estos son errores que invariablemente tendrán la misma magnitud y el mismo signo bajo las mismas condiciones.Estos errores pueden ser controlables, es decir, pueden ser determinados y tenidos en cuenta.Los mismos son determinables, aunque algunas veces su determinación exacta no sea posible porque quizá solo se sabe algunas causas de error que están presente, pero no pueden ser aislados en lo que respecta a la magnitud.

La suma total de los errores controlables conocidos se llama INEXACTITUD. Si estos errores son conocidos, las lecturas de medición pueden ser enmendadas o corregidas.

ERRORES CONTROLABLES SISTEMÁTICOS ACUMULATIVOS O CONSTANTES

TIPOS DE ERRORES

Si un Error Controlable es solo conocido como una tolerancia (ERROR CONTROLABLE DESCONOCIDO), es decir, como una inexactitud admitida, él recibe el signo . No debe por lo tanto ser usado para corregir una medición.

ERRORES CONTROLABLES SISTEMÁTICOS ACUMULATIVOS O CONSTANTES

TIPOS DE ERRORESERRORES ALEATORIOS O NO CONTROLABLES

Estos errores no pueden ser controlados por el operador de los instrumentos de medición.

TIPOS DE ERRORES ALEATORIOS O NO CONTROLABLES

Atendiendo a las causas tenemos los siguientes errores de medición: Errores Naturales Errores Instrumentales Errores Personales

TIPOS DE ERRORESTIPOS DE ERRORES ALEATORIOS O NO CONTROLABLES

ERRORES NATURALES

Se originan de los fenómenos naturales y ellos son en realidad los efectos de ciertas influencias ambientales, para que el observador pueda leer mediciones con error.

Errores adicionales son también los causados por iluminación como las vibraciones, el polvo, la refracción de los rayos de luz, la presión atmosférica y la humedad.

La más importante influencia ambiental es la temperatura, o más precisamente la diferencia de temperatura y el patrón de medida, así como también las desviaciones en la temperatura de cada uno de estos elementos de la temperatura de referencia de 20ºC.

TIPOS DE ERRORESTIPOS DE ERRORES ALEATORIOS O NO CONTROLABLES

ERRORES INSTRUMENTALES

Estos son debidos a las tolerancias admitidas de varios componentes de instrumentos de medida o a imperfecciones en la construcción o ajuste al ensamblarse. Por ejemplo juego excesivo entre la regla y la corredera de un calibrador Pie de Rey, rosca defectuosa en el tambor de los micrómetros, errores en la guía y la forma de los dientes de la rueda y piñón en los indicadores de carátula, errores de graduación en las escalas.

TIPOS DE ERRORESTIPOS DE ERRORES ALEATORIOS O NO CONTROLABLES

ERRORES PERSONALES

Estos errores dependen de las limitaciones físicas y también de los hábitos del observador. Surgen de la misma manera con cada operador y en cada medición, por esta razón es aconsejable el cambio de observador durante mediciones repetidas.Recordemos que el hombre es binocular por lo tanto resulta difícil apreciar con exactitud la coincidencia entre dos líneas separadas, o no situadas en el mismo plano. Por lo tanto a lo expuesto anteriormente se puede denominar error de paralaje.

TIPOS DE ERRORESERRORES PARALAJE

TIPOS DE ERRORES ALEATORIOS O NO CONTROLABLES

Se origina en la falta de perpendicularidad entre el rayo visual del observador y la escala respectiva.

Se debe reducir al mínimo posible la distancia entre el índice y la escala.Esta incertidumbre se puede reducir con la colocación de un espejo en la parte posterior del índice. Así la perpendicularidad del rayo visual se logrará cuando el observador no vea la imagen del mismo en el espejo.

TIPOS DE ERRORESTIPOS DE ERRORES ALEATORIOS O NO CONTROLABLES

Errores Accidentales o Casuales.Errores debidos a las Fuerzas.

TIPOS DE ERRORESTIPOS DE ERRORES ALEATORIOS O NO CONTROLABLES

Los errores aleatorios se cuantifican por étodos estadísticos. Si se toma n- mediciones de una magnitud física x, siendo las lecturas x1, x2, x3,…,xn ; el valor estimado de la magnitud física x, se calcula tomando el promedio de la siguiente manera.