化工产品分析与检测
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

任务四 常用度量仪器的校正

任务实施

【目的】

1.了解常用度量仪器校准的意义,学习常用度量仪器的校准方法。

2.初步掌握移液管的校准和容量瓶与移液管间相对校准的操作。

【原理】

滴定分析常用的玻璃量器有三种:滴定管、移液管和容量瓶。这三种玻璃量器都具有刻度和标准容量。国家相关标准(JJG 196—2006)(表2-8~表2-10)规定了其容量允差。合格产品符合国家标准,但不合格产品的容积与表示体积并非完全一致,会给实验结果带来系统误差。因此,在进行分析化学实验之前,应对所用玻璃仪器进行校准。

表2-8 滴定管的容量允差(JJG 196—2006)

表2-9 移液管的容量允差(JJG 196—2006)

表2-10 容量瓶的容量允差(JJG 196—2006)

校准仪器常用称量法,即称量被校准仪器中量入或量出的纯水的质量,再根据当时水温下的密度计算出该量器在20℃时的实际容量。

量器的容积和水的体积都与温度有关,称量时也受空气浮力的影响。一般用实验工作的平均温度20℃作为标准温度。我国生产的量器,其容积都是以20℃为标准温度标定的。例如一个标有20℃ 1L的容量瓶,表示在20℃时,它的容积是1L(即真空中质量为1kg的纯水在3.98℃时所占的体积)。量器校正的体积单位是L,即在真空中质量为1kg的纯水,在3.98℃时和标准大气压下所占的体积。

校正时应考虑下列三个因素。

(1)水的密度受温度影响水在真空中,3.98℃时密度为1kg/L,高于或低于此温度时,其密度均小于1kg/L。

(2)玻璃的体积膨胀系数随温度变化的影响温度改变时,因玻璃的膨胀和收缩,量器的容积也随之改变。因此,在其他温度校准时,必须以标准温度(20℃)为基础加以校正。但由于玻璃膨胀系数较小(如1000mL的钠玻璃容器,每改变1℃,容积变化0.026mL,体积膨胀系数为0.000026),对于常量分析工作可以忽略。

(3)在空气中称量受空气浮力的影响校准时,由于空气浮力,水在空气中称得的质量小于在真空中的质量,应加以校正。

【仪器和药品】

50mL酸式滴定管,25mL移液管,100mL容量瓶,150mL锥形瓶,具塞50mL小锥形瓶,100mL烧杯,电子天平,蒸馏水。

【步骤】

1.滴定管的校正

取一个洗净晾干的具塞50mL小锥形瓶,称量其质量,准确至0.001g。将蒸馏水装入已洗净晾干的滴定管中,调整液面至0.00mL,按照每分钟约10mL的流速准确放出5.00mL的水至小锥形瓶中,称量,两次质量之差即为水的质量。査表并计算出滴定管该段体积的真实容积。按照上述方法,每次以5.00mL间隔为一段进行校正。

2.容量瓶的校正

将100mL待校正的清洁、干燥的容量瓶称量至0.01g,将与室温平衡的蒸馏水注入容量瓶至刻度(水面弯月面下缘恰与标线的上边缘水平相切),用滤纸片吸干瓶颈内壁的水,再称量。两次质量之差即为该容量瓶所容纳的水的质量。根据水温,查表并计算出该容量瓶的容积。可用钻石笔将校正的容积刻在瓶壁上,供以后使用。

3.移液管的校正

取一个洗净晾干的具塞50mL小锥形瓶,称量其质量,准确至0.001g。用洗净晾干的25mL移液管准确移取与标线等体积的水,放入小锥形瓶中,再称量。两次质量之差即为放出的水的质量。查表并计算出该移液管的容积。

4.容量瓶和移液管的相互校正

在实际分析工作中,容量瓶常和移液管配合使用。在容量瓶中配制溶液后,用移液管移取一部分进行测定。此时,容量瓶及移液管的准确容积并不重要,重要的是两者的容量是否为准确的整数倍关系。例如,用25mL移液管从100mL容量瓶中吸取的溶液是否准确地为总量的1/4,此时,需要进行容量瓶和移液管的相互校正。方法如下。

取洗净晾干的25mL移液管准确移取纯水四次至洗净晾干的100mL容量瓶中,观察水面弯月面下缘是否恰与标线的上边缘水平相切,如果不符合,可另做一标记,使用时即以此标记为刻度。

【数据记录与处理】

1.滴定管的校正

水温          水密度         

2.容量瓶的校正

水温          水密度         

3.移液管的校正

水温          水密度         

【任务训练】

1.容量仪器校正时的影响因素主要有哪些?

2.本实验称量纯水时为什么只要求准确到0.01g或0.001g,而不是通常要求的0.0001g?

3.校正滴定管时,为什么每次放出的水都要从0.00刻度线开始?