Forskere griber aldrig bare håndfulde kemikalier og smider dem sammen. Nøjagtig, præcis måling er en grundlæggende komponent i god videnskab. Af denne grund udviklede forskere det internationale system for enheder, kendt som SI-enheder, for at standardisere målinger på tværs af alle videnskabelige discipliner. Selv med et standardiseret system er der plads til usikkerhed i laboratoriet. Minimering af denne usikkerhed sikrer korrekt forståelse af en proces eller et eksperiment.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
For at sikre korrekt måling i kemilaboratoriet skal du altid bruge SI-enheder til at kvantificere og beskrive, hvad du måler. Andre vigtige overvejelser for korrekt måling inkluderer nøjagtighed, præcision og signifikante tal.
SI-enheder
Videnskabelige målinger bruger enheder til at kvantificere og beskrive størrelsen på noget. For eksempel kvantificerer forskere længden i meter. Men fordi der er mange forskellige enheder (f.eks. Inches, fødder, centimeter), udviklede forskere SI-enheder for at undgå forvirring. Ved hjælp af fælles enheder kan forskere fra forskellige lande og kulturer let fortolke hinandens resultater. SI-enheder inkluderer meter (m) for længde, liter (L) for volumen, kg (kg) for masse, sekunder (r) for tid, Kelvin (K) for temperatur, ampere (A) for elektrisk strøm, mol (mol) for mængde og candela (cd) for lysende intensitet.
Nøjagtighed og præcision
Når man tager videnskabelige målinger, er det vigtigt at være både nøjagtig og præcis. Nøjagtighed repræsenterer hvor tæt en måling kommer på dens sande værdi. Dette er vigtigt, fordi dårligt udstyr, dårlig databehandling eller menneskelige fejl kan føre til unøjagtige resultater, der ikke er meget tæt på sandheden. Præcision er, hvor tæt en række målinger af den samme ting er på hinanden. Målinger, der er upræcise, identificerer ikke tilfældige fejl korrekt og kan give et bredt resultat.
Signifikante tal
Målingerne er kun så nøjagtige, som begrænsningerne for måleinstrumentet tillader. For eksempel er en lineal markeret i millimeter kun nøjagtig op til millimeteren, fordi det er den mindste tilgængelige enhed. Når du foretager en måling, skal dens nøjagtighed bevares. Dette opnås gennem "betydelige tal".
De væsentlige tal i en måling er alle de kendte cifre plus de første usikre cifre. For eksempel kan en målestok, der er afgrænset i millimeter, måle noget for at være nøjagtigt til fjerde decimal. Hvis målingen er 0,4325 meter, er der fire signifikante tal.
Grænser for væsentlige tal
Ethvert ciffer, der ikke er nul i en måling, er en væsentlig figur. Nuller, der opstår før et decimaltegn og efter et ikke-nul ciffer i en decimalværdi, er også signifikante. Hele talværdier, som fem æbler, har ingen indflydelse på de signifikante cifre i en beregning.
Multiplikation og opdeling af vigtige tal
Når du multiplicerer eller deler målinger, skal du tælle de markante tal i tallene. Dit svar skal have det samme antal signifikante tal som det oprindelige nummer med det laveste antal signifikante cifre. For eksempel skal svaret på problemet 2,43 × 9,4 = 22,842 konverteres til 23, afrundet op fra delnummeret.
Tilføjelse og fratrækning af vigtige tal
Når du tilføjer eller trækker målinger, skal du bestemme antallet af signifikante tal ved at bemærke placeringen af det største usikre ciffer. For eksempel skal svaret på problemet 212.7 + 23.84565 + 1.08 = 237.62565 konverteres til 237.6, fordi den største usikkert ciffer er 0,7 på tiendedelen i 212,7. Ingen afrunding bør finde sted, fordi de 2, der følger .6, er mindre end 5.