Tutkijat eivät koskaan nappaa vain kourallisia kemikaaleja ja heitä niitä yhteen. Tarkka ja tarkka mittaus on hyvän tieteen perustekijä. Tästä syystä tutkijat kehittivät kansainvälisen yksikköjärjestelmän, joka tunnetaan nimellä SI-yksiköt, standardoimaan mittaukset kaikilla tieteenaloilla. Jopa standardoidun järjestelmän kanssa laboratoriossa on tilaa epävarmuudelle. Tämän epävarmuuden minimointi varmistaa prosessin tai kokeen oikean ymmärtämisen.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Varmistaaksesi oikean mittauksen kemialaboratoriossa, käytä aina SI-yksiköitä kvantifioimaan ja kuvaamaan mitat. Muita asianmukaisen mittauksen tärkeitä näkökohtia ovat tarkkuus, tarkkuus ja merkittävät luvut.
SI-yksiköt
Tieteellisissä mittauksissa käytetään yksikköä määrittelemään ja kuvaamaan jonkin suuruus. Esimerkiksi tutkijat määrittelevät pituuden metreinä. Koska yksiköitä on kuitenkin paljon (esim. Tuumaa, jalkaa, senttimetriä), tutkijat kehittivät SI-yksiköitä sekaannusten välttämiseksi. Yhteisten yksiköiden avulla eri maiden ja kulttuurien tutkijat voivat helposti tulkita toistensa tuloksia. SI-yksiköt sisältävät metriä (m) pituudelle, litraa (L) tilavuudelle, kilogrammaa (kg) massaa, sekuntia (sekuntia) ajalle, Kelvin (K) lämpötilalle, ampeeri (A) sähkövirralle, mooli (mol) määrälle ja kandela (cd) valolle intensiteetti.
Tarkkuus ja täsmällisyys
Tieteellisiä mittauksia suoritettaessa on tärkeää olla sekä tarkka että tarkka. Tarkkuus edustaa sitä, kuinka lähellä mittaus saavuttaa sen todellisen arvon. Tämä on tärkeää, koska huonot laitteet, huono tietojenkäsittely tai inhimilliset virheet voivat johtaa epätarkkoihin tuloksiin, jotka eivät ole kovin lähellä totuutta. Tarkkuus on kuinka lähellä saman asian mittaussarja on toisiinsa. Epätarkat mittaukset eivät tunnista satunnaisia virheitä oikein ja voivat tuottaa laajalle levinneen tuloksen.
Merkittävät luvut
Mittaukset ovat vain niin tarkkoja kuin mittauslaitteen rajoitukset sallivat. Esimerkiksi millimetreinä merkitty viivain on tarkka vain millimetriin asti, koska se on pienin saatavilla oleva yksikkö. Mittausta tehtäessä on säilytettävä sen tarkkuus. Tämä saavutetaan "merkittävillä luvuilla".
Mittauksen merkittävät luvut ovat kaikki tunnetut numerot plus ensimmäiset epävarmat numerot. Esimerkiksi millimetreinä rajattu mittatikku voi mitata jotain tarkkuutta neljän desimaalin tarkkuudella. Jos mitta on 0,4325 metriä, on neljä merkittävää lukua.
Merkittävät luvut
Mikä tahansa muu kuin nollanumero mittauksessa on merkittävä luku. Nollat, jotka esiintyvät ennen desimaalipistettä ja sen jälkeen, kun desimaaliarvossa ei ole nollaa, ovat myös merkittäviä. Kokonaislukuarvoilla, kuten viidellä omenalla, ei ole vaikutusta laskennan merkittäviin numeroihin.
Merkittävien lukujen kertominen ja jakaminen
Kun kerrot tai jaat mittauksia, laskekaa merkitsevät luvut lukuihin. Vastauksessasi tulisi olla sama määrä merkitseviä lukuja kuin alkuperäisessä numerossa, jolla on pienin merkitsevien numeroiden määrä. Esimerkiksi vastaus ongelmaan 2,43 × 9,4 = 22,842 tulisi muuntaa 23: ksi pyöristämällä ylöspäin osaluvusta.
Merkittävien lukujen lisääminen ja vähentäminen
Kun lisäät tai vähennät mittauksia, määritä merkittävien lukujen lukumäärä huomioimalla suurimman epävarman numeron sijoitus. Esimerkiksi vastaus ongelmaan 212,7 + 23,84565 + 1,08 = 237,62565 tulisi muuntaa 237,6: ksi, koska suurin epävarma luku on .7 kymmenesosassa vuonna 212.7. Pyöristämistä ei pidä tapahtua, koska .6: n jälkeinen 2 on pienempi kuin 5.