KESALAHAN SISTEMATIK: BAGAIMANA MENGHITUNGNYA, DALAM KIMIA, DALAM FIZIK, CONTOH - KIMIA - 2026

The ralat sistematik adalah salah satu yang adalah sebahagian daripada eksperimen atau kesilapan pemerhatian (ralat pengukuran), dan yang memberi kesan kepada ketepatan keputusan. Ia juga dikenali sebagai kesalahan yang ditentukan, kerana selalunya ia dapat dikesan dan dihilangkan tanpa mengulangi eksperimen.

Ciri penting ralat sistematik ialah nilai relatifnya tetap; iaitu, tidak berbeza dengan ukuran sampel atau ketebalan data. Sebagai contoh, dengan anggapan nilai relatifnya adalah 0,2%, jika pengukuran diulang dalam keadaan yang sama, ralat akan tetap 0,2% hingga diperbaiki.

Di makmal, teknik yang salah atau langkah yang salah dalam kaedah apa pun akhirnya menjadi kesalahan sistematik yang mempengaruhi ketepatan hasilnya. Sumber: Jarmoluk melalui Pixabay.

Secara amnya, kesalahan sistematik dikenakan pengendalian instrumen yang tidak sesuai, atau kegagalan teknikal oleh penganalisis atau saintis. Ia mudah dikesan apabila nilai eksperimen dibandingkan dengan nilai standard atau diperakui.

Contoh kesalahan eksperimen jenis ini berlaku apabila keseimbangan analitik, termometer, dan spektrofotometer tidak dikalibrasi; atau dalam keadaan di mana pembacaan peraturan yang baik, vernier, silinder bergraduat atau buret tidak dijalankan.

Bagaimana mengira kesalahan sistematik?

Kesalahan sistematik mempengaruhi ketepatan, menyebabkan nilai eksperimen lebih tinggi atau lebih rendah daripada hasil sebenar. Hasil atau nilai nyata difahami sebagai hasil yang telah disahkan secara menyeluruh oleh banyak penganalisis dan makmal, menjadikan dirinya sebagai standard perbandingan.

Oleh itu, membandingkan nilai eksperimen dengan nilai sebenar, perbezaan diperoleh. Semakin besar perbezaan ini, semakin besar nilai mutlak kesalahan sistematik.

Sebagai contoh, anggaplah 105 ikan dikira dalam tangki ikan, tetapi diketahui terlebih dahulu atau dari sumber lain bahawa bilangan sebenarnya adalah 108. Oleh itu, kesalahan sistematik adalah 3 (108-105). Kita berhadapan dengan kesalahan sistematik jika dengan mengulangi kiraan ikan kita memperoleh 105 ikan berulang kali.

Walau bagaimanapun, yang lebih penting daripada mengira nilai mutlak ralat ini adalah menentukan nilai relatifnya:

Kesalahan relatif = (108-105) ÷ 108

= 0.0277

Apabila dinyatakan dalam bentuk peratusan, kita mempunyai 2.77%. Iaitu, kesalahan pengiraan mempunyai berat 2.77% pada jumlah ikan yang sebenarnya. Sekiranya tangki sekarang mempunyai 1.000 ikan, dan hasilnya mengira mereka menyeret kesalahan sistematik yang sama, maka akan ada 28 ikan lebih sedikit dari yang diharapkan, dan bukan 3 seperti yang terjadi pada tangki yang lebih kecil.

Ketekunan dan perkadaran

Kesalahan sistematik biasanya berterusan, tambah dan berkadar. Dalam contoh di atas, kesalahan 2.77% akan tetap berterusan selagi pengukuran diulang dalam keadaan yang sama, tanpa mengira ukuran tangki ikan (sudah menyentuh akuarium).

Perhatikan juga perkadaran kesalahan sistematik: semakin besar saiz sampel atau ketebalan data (atau jumlah tangki dan jumlah ikannya), semakin besar ralat sistematik. Sekiranya tangki sekarang mempunyai 3,500 ikan, kesalahannya adalah 97 ikan (3,500 x 0,0277); ralat mutlak meningkat, tetapi nilai relatifnya tidak berubah-ubah, tetap.

Sekiranya jumlahnya berlipat ganda, kali ini dengan tangki ikan 7.000, maka kesalahannya adalah 194 ekor ikan. Oleh itu, kesalahan sistematik tetap dan berkadar.

Ini tidak bermaksud bahawa perlu mengulangi jumlah ikan: cukup untuk mengetahui bahawa jumlah yang ditentukan sesuai dengan 97.23% dari jumlah ikan (100-2.77%). Dari situ, bilangan ikan yang sebenar dapat dikira dengan mengalikan faktor 100 / 97.23

Sebagai contoh, jika 5,200 ikan dihitung, maka jumlah sebenar adalah 5,348 ikan (5,200 x 100 / 97,23).

Kesalahan sistematik dalam kimia

Dalam kimia, kesalahan sistematik biasanya disebabkan oleh penimbangan yang tidak baik kerana keseimbangan yang tidak dikalibrasi, atau oleh pembacaan kelantangan yang tidak baik dalam bahan kaca. Walaupun tidak kelihatan seperti itu, kesannya mempengaruhi ketepatan hasilnya, kerana semakin banyak hasilnya, semakin banyak kesan negatifnya bertambah.

Sebagai contoh, jika keseimbangan tidak dikalibrasi dengan baik, dan dalam analisis tertentu, perlu dilakukan beberapa penimbangan, maka hasil akhir akan semakin jauh dari yang diharapkan; ia akan menjadi lebih tidak tepat. Perkara yang sama berlaku jika analisis sentiasa mengukur jumlah dengan buret yang bacaannya tidak betul.

Selain daripada keseimbangan dan bahan kaca, ahli kimia juga boleh melakukan kesalahan dalam mengendalikan termometer dan meter pH, dalam kelajuan pengadukan, pada masa yang diperlukan untuk tindak balas berlaku, dalam penentukuran spektrofotometer, dengan menganggap kesucian tinggi dalam sampel atau reagen, dll.

Kesalahan sistematik lain dalam kimia adalah apabila urutan penambahan reagen diubah, campuran reaksi dipanaskan hingga suhu lebih tinggi daripada yang disarankan oleh kaedah, atau produk sintesis tidak dikristalisasi dengan betul.

Kesalahan sistematik dalam fizik

Di makmal fizik, kesalahan sistematik lebih teknikal: peralatan atau alat apa pun tanpa penentukuran yang betul, voltan yang salah digunakan, susunan cermin atau bahagian yang salah dalam eksperimen, menambahkan terlalu banyak momen pada objek yang seharusnya jatuh kerana kesan graviti, antara eksperimen lain.

Perhatikan bahawa terdapat kesalahan sistematik yang berasal dari ketidaksempurnaan instrumental, dan lain-lain yang lebih merupakan jenis operasi, hasil daripada kesalahan pihak penganalisis, saintis atau individu yang bersangkutan yang melakukan tindakan.

Contoh kesalahan sistematik

Contoh lain dari kesalahan sistematik akan disebutkan di bawah, yang tidak semestinya berlaku di dalam makmal atau dalam bidang saintifik:

-Tempatkan roti di bahagian bawah ketuhar, memanggangnya lebih dari yang dikehendaki

-Posisi yang lemah semasa duduk

-Masukkan periuk mocha hanya kerana kekurangan kekuatan

-Jangan bersihkan wap mesin kopi setelah membuat tekstur atau memanaskan susu

-Gunakan cawan dengan saiz yang berbeza semasa anda mengikuti atau ingin mengulangi resipi tertentu

-Ingin dos sinaran matahari pada hari-hari yang teduh

-Lakukan dagu di atas palang dengan bahu diangkat ke telinga anda

-Main banyak lagu di gitar tanpa menala rentaknya terlebih dahulu

-Goreng goreng dengan isipadu minyak yang tidak mencukupi dalam kuali

-Lakukan titrasi volumetrik berikutnya tanpa menyeragamkan larutan titran lagi

Rujukan

1. Day, R., & Underwood, A. (1986). Kimia Analitik Kuantitatif. (Edisi kelima.) Dewan Prentice PEARSON.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 Februari 2020). Ralat Rawak vs. Ralat Sistematik. Dipulihkan dari: thinkco.com
3. Web Penyelidikan Bodner. (sf). Kesalahan. Dipulihkan dari: chemed.chem.purdue.edu
4. Elsevier BV (2020). Ralat Sistematik. ScienceDirect. Dipulihkan dari: sciencedirect.com
5. Sepúlveda, E. (2016). Kesalahan sistematik. Dipulihkan dari Fizik Dalam Talian: fisicaenlinea.com
6. María Irma García Ordaz. (sf). Masalah ralat pengukuran. Universiti Autonomi Negara Hidalgo. Dipulihkan dari: uaeh.edu.mx
7. Wikipedia. (2020). Kesalahan pemerhatian. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
8. John Spacey. (2018, 18 Julai). 7 Jenis Kesalahan Sistematik. Dipulihkan dari: simplicable.com