LABORATORIO QUIMICA

Errores de Medición y su Propagación
En ciencias e ingeniería (experimentales) es imprescindible realizar mediciones, que consisten en obtener la magnitud física de algún atributo de objetos (proceso, fenómeno, sustancia, etc.). Ejemplos de algunos atributos son; longitud, masa, temperatura, consistencia. Para determinar el valor de una magnitud física se emplea un instrumento de medición y unmétodo de medición. Así también se requiere definir una unidad de medición.
El termino error es sinónimo como incertidumbre experimental. Existen limitaciones instrumentales, físicas y humanas que causan una desviación del valor “verdadero” de las cantidades que se desean medir. Estas desviaciones son denominadas incertidumbres experimentales o errores en la medición. El valor verdadero es aquel queobtendríamos si no existiesen errores en las mediciones, sin embargo esto es imposible. Se puede mejorar el procedimiento de medición pero jamás se puede eliminar el error, por lo que jamás podemos esperar el valor verdadero. Entre las varias limitaciones de medición se tienen:
La precisión y exactitud de los instrumentos de medición.
La interacción del método de medición con el mesurando.
Ladefinición del objeto a medir.
La influencia del observador que realiza la medición.
En la presentación y análisis de los resultados de medición se requiere expresar el grado de error o el limite probabilístico de la incertidumbre. Se debe ser capaz de cuantificar el error asociado a las mediciones y analizar cómo se afectan los resultados (esto es propagación de error). El error se puede concebircomo la dispersión de las diferentes mediciones de un valor central.
Tipos de Errores
Los errores experimentales son de dos tipos: determinados (sistemáticos) e indeterminados. Los errores determinados o sistemáticos.
Sistemático, significa que cuando se realizan mediciones repetidas, el error tiene la misma magnitud y el mismo signo algebraico, Determinado, significa que pueden ser reconocidos eidentificados, por lo tanto la magnitud y el signo son determinables. Ejemplos: un instrumento o escala no calibrada, una persona que no distingue colores correctos, el uso de un valor no correcto de una constante (o unidades no adecuadas). Los errores indeterminados están siempre presentes en las mediciones experimentales. En estos no existe la manera de determinar el signo ni la magnitud del erroren mediciones repetidas. Los errores indeterminados resultan, en el proceso de medición, en la obtención de diferentes valores cuando se efectúan mediciones repetidas (asumiendo que todas las condiciones permanecen constantes). Las causas en los errores indeterminados son diversas; error del operador o sesgo, condiciones experimentales fluctuantes, variabilidad inherente en los instrumentos demedición, etc.
El efecto que tienen los errores indeterminados en los resultados se puede minimizar al efectuar mediciones repetidas y después calcular el promedio. El promedio se considera una mejor representación del valor verdadero que una sola medición, ya que los errores de signo positivo y los de signo negativo tienden a compensarse en el cálculo de la media. Los errores determinados puedenser más importantes que los indeterminados por tres razones; no existe método seguro para descubrirlos e identificarlos al analizar los datos experimentales, sus efectos no pueden ser reducidos al promediar mediciones repetidas, los errores determinados tienen la misma magnitud y signo para cada medición en un conjunto de mediciones repetidas, por lo que no tienden a cancelarse los errores negativosy los positivos.
Expresión del Error
Se ha mencionado que el error en la medición está asociado al concepto de incertidumbre. Se desea expresar el grado de error en las mediciones o el limite probabilístico de la incertidumbre. Conceptualmente se concibe el error como la dispersión de las diferentes mediciones de un valor central. Esto se expresa como:


Ej: 24.2 ± .8 = (24.2 – 0.8) < 24.2 <...