سه نوع خطای سیستماتیک داریم:
1) خطاهای دستگاهی که از رفتارهای غیر ایده آل دستگاها، درجه بندی ناقص دستگاها، یا استفاده از آن ها تحت شرایط نامناسب ناشی می شود.
2) خطاهای روش که از رفتار شیمیایی یا فیزیکی غیر ایده آل در سیستم تجزیه ایی پدید می آیند.
3) خطاهای شخصی که از بی دقتی، کم نوجهی یا محدودیت های شخصی آزمایش گر نتیجه میشود.
خطاهای دستگاهی
همه دستگاه های اندازه گیری ، منابع بالقوه خطاهای سیستماتیک هستند . برای مثال ، پیت ها ، بورت ها و بالن های ممکن است حجمی ارائه دهند که قدری با آنچه برای آنها ذکر شده است ، تفاوت کند . این اختلاقها از به کار گیری ابزارهای شیشه ای در دماهایی بسیار متفاوت با دمای درجه بندی ، انحراف در دیواره ظروف به دلیل گرمایش به هنگام خشک کردن ، از خطا در درجه بندی های اولیه ، یا از آلودگی های به جا مانده در سطوح داخلی ظروف ناشی می شوند . با درجه بندی منظم دستگاه ها ، اکثر خطاهای سیستماتیک از این نوع حذف می شوند .
دستگاه های الکترونیکی در معرض خطاهای سیستماتیک دستگاهی هستند . این خطاها می توانند منابع فراوان داشته باشند . برای مثال ، خطاها ممکن است از کاهش ولتاژ دستگاه در نتیجه کاهش توان باتری ناشی شوند . همچنین اگر دستگاه ها به طور مرتب و منظم یا به طور صحیح درجه بندی نشوند ، امکان وقوع خطا وجود دارد .
همچنین ممکن است آزمایشگر تحت شرایطی از یک دستگاه استفاده کند که خطا در آن بالاست . برای مثال ، یک pH متر که در محیط های اسیدی قوی به کار می رود در معرض خطای اسیدی است. تغییرات دمایی باعث تغییرات در بسیاری از قطعات الکترونیکی می شوند که می توانند به خطا و نوسان بینجامند . برخی دستگاهها نسبت به نوف های القا شده توسط خطوط انتقال جریان متناوب نفوذ پذیرند و همین نوفه ها می توانند بر دقت و صحت دستگاه تأثیر بگذارند . در بسیاری موارد ، خطاهایی از این نوع ، قابل آشکارسازی و تصحیح هستند.
خطاهای روش
رفتار شیمیایی با فیزیکی غیر ایده آل واکنش گرها و واکنش هایی که یک تجزیه بر اساس آنها انجام می شود ، غالبا باعث بروز خطاهای روش سیستماتیک می شود . این گونه منابع رفتار غیر ایده آل شامل آهسته بودن واکنش ها، ناقص بودن سایر واکنش ها ، ناپایداری برخی گونه ها، غیر ویژه بودن اکثر واکنش گرها و احتمال رخ دادن واکنش های جانبی می شود که با فرایند های اندازه گیری تداخل می کنند.
برای مثال ، یک خطای روش متداول در تجزیه های حجم سنجی از مقدار اضافی واکنش گر مورد نیاز برای تغییر رنگ ( و در نتیجه علامتی برای کامل شدن واکنش ) ناشی می شود . از این رو ، صحت این تجزیه را نوع پدیده ای معین می کند که تیتراسیون را امکان پذیر سازد . یک مثال دیگر از خطای روش را در داده های شکل زیر می توان مشاهده کرد.
در این شکل ، نتایج به دست آمده توسط آزمایش گرهای ۳ و ۴ نشان دهنده گرایشی منفی هستند که تا ماهیت شیمیایی نمونه ، یعنی نیکوتینیک اسید قابل ردگیری است . روش تجزیه ای مورد استفاده شامل تخریب نمونه های آلی در سولفوریک اسید داغ و غليظ می شود که نیتروژن موجود در نمونه را به آمونیوم سولفات تبدیل می کند . غالبا یک کاتالیزور ، مثل اکسید جیوه ( II) یا نمک سلنیم یا مس ، اضافه می شود تا این تخریب سرعت بگیرد . سپس مقدار آمونیاک در آمونیوم سولفات در مرحله اندازه گیری تعیین می شود . آزمایش ها نشان داده اند که ترکیبات حاوی یک حلقه پیریدین ، مثل نیکوتینیک السيد ، به طور کامل توسط سولفوریک اسید تخریب می شوند . با چنین ترکیباتی از پتاسیم سولفات استفاده می شود تا دمای جوش بالا برود . نمونه های حاوی 0 – N یا N – N را باید تحت شرایط کاهنده واکنش داد . بدون این تدابیر ، نتایج کمتر از مقدار واقعی به دست می آیند . احتمال بسیار زیادی وجود دارد که خطاهای منفى ( ) و (
) در شکل خطاهای سیستماتیکی باشند که بتوان آن ها را به تخریب ناقص نمونه ها نسبت داد .
خطاهای ذاتی در یک روش را غالبا دشوار می توان تشخیص داد و لذا جدی ترین نوع خطاها در میان سه نوع خطای سیستماتیک هستند.
خطاهای شخص
بسیاری از اندازه گیری ها نیاز به قضاوت شخصی دارند . مثال ها عبارتند از برآورد موقعیت یک اشاره گر میان دو نقطه یک مقیاس، تشخیص رنگ محلول در نقطه پایانی یک تیتراسیون، با تعیین سطح مایع شده نسبت به اعداد درجه بندي در یک پیت یا بورت. قضاوت هایی از این نوع غالبا در معرض خطاهای سیستماتیک و فاقد جهت هستند .
برای مثال ، ممکن است شخصی یک اشاره گر را بالا ببیند، دیگری ممکن است آن را قدری پایین تر ببیند و سومی ممکن است به تغییرات رنگ از حساسیت کمتری برخوردار باشد. تجزیه گری که نسبت به تغییرات رنگ حساسیت کمتری دارد، تمایل به استفاده از شناساگر بیشتر دارد. روش های تجزیه ای را همواره طوری باید تنظیم کرد که هر گونه محدودیت فیزیکی شناخته شده تجزیه گر باعث خطاهای کوچک و قابل چشم پوشی شود.
یک منبع عمومی خطای شخصی، پیش داوری یا گرایش است. بسیاری از ما هر قدر هم که صادق باشیم، تمایل داریم مقادیر را طوری بخوانیم که دقت در مجموعه نتایج بالا رود. به طریق دیگر ممکن است از مقداری که می خواهیم اندازه گیری کنیم، تصویری در ذهن داشته باشیم و لذا ممکن است ناخود آگاه باعث شویم که نتایج به این مقدار نزدیک شوند . گرایش عددی، منبع دیگری از خطای شخصی است که به طور چشمگیری از یک شخص شخص دیگر تفاوت می کند. متداول ترین گرایش عددی را دربر آوردن موقعیت عقربه یک ترازو می توان دید که شامل ترجیح دادن ارقام 0 و 5 بر ساير اعداد می شود . همچنین ارقام کوچک بر ارقام بزرگ و اعداد زوج بر اعداد فرد ترجیح داده می شوند.
