所谓有效数字,是表示有效意义的数字。或者说,在测量工作中有重复性的数字,即反复几次试验测量,所得数据总是那个固定不变的数值。例如,一个小烧杯第一次称其重量为56.3克,再称第二次、第三次……,都总是得到56.3克,这56.3就是有效数字。又如,我们称量一杯水,第一次称重为98.72克,第二次称重为98.71克,第三次称重为98.73克,那么,这时我们就不能说他们都是有数数字,而只是98.7三位数是反复重复的数字。所以严格地说,98.7三位为有效数字。
其实,有效数字在实际工作中又放宽了一位数,即最后一位数字允许是可疑数,末后第二位是可靠数。所以上例中的98.72、98.71、98.73中的0.02、0.01、0.03,都可以划到有效数字范围中来。这样,有效数字中只包括最后一位数是可疑的或估计的。可疑数后再加的位数就不能算作有效数字,而且也确实没有什么意义了。
为什么在实际工作中的有效数字只允许最后有一位可疑数呢?因为在我们所有使用的仪器、量具中,它们所标示出的刻度总是有限的精细(而不是无限的精密)。如,量筒最小的一格表示1毫升,或有2毫升一格,或有5毫升一格。表示1毫升一格的,再精细还能估计出0.5毫升或0.2毫升,但绝不能在1毫升刻度之间读出0.05毫升。其实际在读出1毫升整数的刻度时,就不是绝对准确的。又如,分析天平若最小能表示出0.1毫克,那么在0.1毫克以下又要估计了。所以,我们通常把测量仪器上标示出的最小刻度下面再用肉眼估计一位,把估计的这一位和仪器已标明的前几位数就叫有效数字。
例如,用50毫升的滴定管量取溶液25.52毫升,说明前三位25.5是滴定管上已标明的数字,而0.02毫升则是估计的。
从以上几例就可以看出,有效数字与仪器的精密程度有关,仪器的精密度是有限的而不是无限的。换句话说,有效数字实际上反映了数据的可靠程度。
如果我们在称天平时,得到数据为13.580克,就不同于13.58克。因为两个数的准确程度不同。同样,25克不同于25.0000克的准确程度。所以,我们在化验分析工作中所测得的数据不能随便乱写,是多少就写多少。如前边的13.58,若写成13.580,就夸大了试验结果的准确性;同理,若是将13.580写成13.58,又缩小了试验结果的准确性。两者都没有客观地反映出事物的本来面目,不是一个科学的态度。