32 在滴定管的容量测定过程中,影响滴定管示值准确性的因素有哪些?如何控制这些误差?
答:在滴定管的容量测定过程中,影响滴定管示值准确性的因素有:滴定管清洁的程度、弯月面调定不当、视线偏离水平面引起的误差、滴定管渗漏带来的误差、水温测量误差对容量的影响、水温、室温不相等所带来的误差、水液蒸发带来的误差、空气密度对测量的影响、流出时间掌握不当引起的误差、天平与砝码引入的误差、检定用介质的误差和其他方面的误差。
对滴定管容量示值测量过程中的误差控制方法是:
(1)在滴定管的容积测量中,滴定管内壁表面的清洁程度是获得准确结果的先决条件,不洁的内壁表面上液膜分布不规则或不完整,往往出现“挂水”现象,使排出的液体减少。内表面黏附有油类物质时,液膜不能形成,使排出的液体增加。滴定管内壁表面的清洁度对弯月面的正常形成有很大的影响。测量前应用重铬酸钾的饱和溶液和浓硫酸的混合液(调配比例为1∶1),或20%发烟硫酸进行清洗,然后用水冲净,洗净的滴定管器壁上应没有“挂水”现象。
弯月面是指待测滴定管内的液体与空气之间的界面,弯月面的最低点应与分度线上边缘的水平相切。如果调定不正确,液面的位置都可能高于或低于真实的分度线位置。在调定弯月面时,眼睛应尽量与滴定管的分度线平行。
(2)滴定管在向称量杯中排水的过程中如果发生渗漏,将会使滴定管排入称量杯中的容量减少。在测量容量之前时,在活塞表面均匀涂上一层薄薄的凡士林,就可以防止在测定时活塞的渗漏。
(3)由于玻璃量器和测量介质都有热胀冷缩的特性,因而在容量测量中温度的影响不能忽视。一般来说,容量器具的温度取决于室温,盛水量器的温度取决于水温,当室温和水温相差较大时,就会带来较大误差,因此,室内的温度应尽可能稳定。在测定滴定管容量时,按规程要求室温和水温不能超过2℃。应使室温控制在15~25℃范围内,并力求稳定。
任何温度下液体都会蒸发,影响液体蒸发快慢的因素是:液体温度高,自由表面越大,蒸发越快。以60mm 口径的称量杯(瓶)为例,若不加盖。水面暴露在室温25℃,相对湿度为60%的环境中,每60s蒸发量为0.01mL,水液蒸发对测量微小容积的影响较大,是主要的误差来源之一。为了减少水液的蒸发,在容积测量中必须给称量杯(瓶)加盖,并尽快缩短称量时间,测量不同容积时,需选用相应大小的称量杯(瓶),以缩小液体自由表面。
(4)物体是在空气中称量的,若空气密度不同,则物体受到的空气浮力就不同。因此,与平均空气密度1.2kg/m3相差较大的地区必须实测空气密度、实验室室温、气压,温度的变化都会引起空气密度的变化,给测量带来误差。在查表计算容积时,表中的空气密度是约定的,若实际空气密度与表中约定值不一致,两者偏离5×10-2kg/m3,给容积带来的误差为4.4×10-5。当水从滴定管内流出时,其内壁黏附一层薄薄的水液,黏附液体体积的多少与液体流出时间有关,通常是流出时间越短,残留的水液体积越大;反之越小。因此流出时间的不一致,会使滴定管的容量发生改变。测定时必须严格遵循检定规程规定的流出时间和等待时间。
(5)检定滴定管时,可选用相应量程范围的天平,其最小分度值应小于被检滴定管误差的1/10。如一支1mL的滴定管,允许误差为±0.01mL,1mL约等于1g,误差就是10mg,应选用最小分度值为1mg的天平,若选用最小分度值为2mg的天平,其误差就大于天平的最小分度值应小于被检滴定管误差的1/10的原则。砝码准确度等级不低于F2等级。
(6)测定滴定管示值应该使用纯水(蒸馏水或去离子水),自来水的密度与纯水有差异。滴定管安装不垂直,工作介质有水泡,检定架不稳定都会给检定结果带来误差。测定时,首先应该固定检定架。将滴定管垂直安装,排出管内空气,保障测量的准确可靠。