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容量仪器的检定

发布时间:2018-04-12 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:1257

容量仪器的容积并不经常与它所标出的大小完全符合,因此,在工作开始时,尤其对于准确度要求较高的分析工作,必须加以检定。

容量仪器的检定规程可参考JJG 196-2006以及GB/T 12810-91实验室玻璃仪器玻璃量器的容量校准和使用方法,但GB/T 12810的操作方法过于烦琐。因此常用的容量仪器检定方法是:称量一定容积的水,然后根据该温度时水的密度,将水的质量换算为容积。这种方法是基于在不同温度下水的密度都已经很准确地测定过。我们知道3.98℃时,1 mL水在真空中重1.000g,如果检定工作也是在3.98℃和真空中进行,则称出的水的克数就等于容积的毫升数。但通常我们并不在3.98℃而是在室温下称量水,同时不在真空里,而是在空气中称量,因此,称量的结果必须对下列三点加以校准。

①水的密度随着温度的改变而改变的校准。

②对于玻璃仪器的容积由于温度改变而改变的校准。

③对于物体由于空气浮力而使质量改变的校准。

为了便于计算,将此三项校准值合并而得一总校准值(见表5-11),表中的数字表示在不同温度下,用水充满20℃时容积为1L的玻璃仪器在空气中用黄铜砝码称取的水质量。校准后的容积是指20℃时该容器的真实容积。应用该表来校准容量仪器是十分方便的。

表5-11不同温度下用水充满20℃时容积为1L的玻璃容器,于空气中以黄铜砝码称取的水的质量

玻璃容器是以20℃为标准而校准的,但使用时不一定也在20℃因此,器皿的容量以及溶液的体积都将发生变化。器皿容量的改变是由于玻璃的胀缩而引起的,但玻璃的膨胀系数极小,在温度相差不太大时可以忽略不计。溶液体积的改变是由于溶液密度的改变所致,稀溶液的密度一般可以用相应的水密度来代替。为了便于校准在其它温度下所测量的体积,表5-12列出了在不同温度下1000mL水(或稀溶液)换算到20℃时,其体积应增减的毫升数。

例如,如果在10℃时滴定用去25.00mL 0.1mol/L标准溶液,在20℃时应相当于,即25.04mL。

表5-12不同温度下每1000mL水(或稀溶液)换算到20℃时的校准值

(一)滴定管的检定

将待检定的滴定管充分洗净,并在活塞上涂以凡士林后,加水调至滴定管“零”处(加入水的温度应当与室温相同)。记录水的温度,将滴定管尖外面水珠除去,然后以滴定速度放出10mL水(不必恰等于10mL,但相差也不应大于0.1mL),置于预先准确称过质量的50mL具有玻塞的锥形瓶中(锥形瓶外壁必须干燥,内壁不必干燥),将滴定管尖与锥形瓶内壁接触,收集管尖余滴。1min后读数(准确到0.01mL),并记录,将锥形瓶玻塞盖上,再称出它的质量,并记录,两次质量之差即为放出的水的质量。

由滴定管中再放出10mL水(即放至约20mL处)于原锥形瓶中,用上述同样方法称量,读数并记录。同样,每次再放出10mL水,即从20mL到30mL, 30mL到40mL,直至50mL为止。用实验温度时1mL水的质量(查表5-11数据)来除以每次得到的水的质量,即可得相当于滴定管各部分容积的实际毫升数(即20℃时的真实容积)。

例在21℃时由滴定管中放出10.03mL水,其质量为10.04g。查表知道在21℃时每1mL水的质量为0.99700g。由此,可算出20℃时其实际容积为

故此管容积之误差为(10.07~10.03)mL=0.04mL。

碱式滴定管的检定方法与酸式滴定管相同。

现将在温度为25℃时检定滴定管的一组实验数据列于表5-13中。

最后一项总校准值,例如0mL与10mL之间为+0.02mL。而10mL与20mL之间的校准值为-0.02mL。则0mL到20mL之间总校准值为

+0.02+(-0.02)=0.00

由此即可校准滴定时所用去的溶液的实际量(毫升数)。

表5-13滴定管检定(水温25℃,1mL水的质量为0.9962g)

(二)移液管和吸量管的检定

移液管和吸量管的检定方法与上述滴定管的检定方法相同。

(三)容量瓶的检定

1.绝对检定法

绝对检定法是指滴定分析仪器某一段刻度内放出或容纳纯水的质量,根据该温度下纯水的密度,将水的质量换算为标准温度20℃时的容量,其公式为:

式中Vt— t℃时水的容量,mL;

mt—在空气中t℃时,以砝码称得水的质量,g;

Pt—在空气中t℃时水的密度,g/mL。

玻璃量器和水的容积均受温度和称量时空气浮力的影响,故检定时必须考虑下列因素:

①水的密度随温度的变化而改变。

②空气浮力对纯水质量有影响,这个减轻的质量应该加以检定。

③玻璃仪器热胀冷缩,检定时温度以标准温度为基础加以校准。

在一定温度下,以上三个因素的校正值是一定值,可将其合并为一个总校准值。

2.相对检定法(亦称容量检定法)

相对校正法是比较两容器所盛液体容积的比例关系。在很多情况下,容量瓶和单标线吸管是配合使用的,如经常将一定量的物质溶解定容后,用单标关系。

例如,25mL单标线吸管和250mL是否为1:10,其方法如下:取洁净的25mL吸管和250mL容量瓶,用25mL吸管准确移取纯水10次于容量瓶中细观察弯液面下缘最低点是否与容量瓶上标线相切,若正好相切,说明吸管与容量瓶容积比例为1:10,并可使用原标线。若不相切表示有误差,必须在容量瓶上作一新标记。经检定后的吸管与容量瓶应配套使用。

在实际工作中滴定管和单标线吸管一般采用绝对检定法,对于配套使用的吸管和容量瓶采用相对检定法。

3.检定时注意事项

①量器必须保证洁净。

②严格按照容量量器使用方法读取容积读数。

③水和被检量器的温度尽可能接近室温,温度测量精度为0.1℃。

④检定滴定管时,加水至最高标线以上约5mm处,静置30s,然后慢慢地将液面准确地调至零位,按规定的流出时间让水流出在10s内将液面调至被检分度线。

⑤检定单标线吸管和完全流出式分度吸管时,按单标线吸管移取溶液的规范化操作进行,待水自标线流至出口端不流时再等待15s。

⑥检定不完全流出式分度吸管时,水自最高标线流至最低标线上约5mm处,等待15s,然后调至最低标线。

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