滴定分析中容量仪器的调试方法.doc

滴定分析中容量仪器的调试方法 目 录1调试目的.12编制依据13调试前应具备的条件14容量仪器的性能及结构简介15调试的项目、方法和步骤 26注意事项.101调试目的1.1使容量仪器的测量值能准确的反应其真实值的大小。 1.2减小测量误差，提高分析结果的准确度。1.3为软化水系统的操作提供准确、可靠的化验数据。2编制依据2.1水和废水监测分析方法（2002年版） 中国环境科学出版社2.2化验员读本（2004年版） 化学工业出版社2.3电厂化学（2006年版） 中国电力出版社2.4水质化验分析规程2.5 GB 747787水质钙和镁总量的测定EDTA滴定法2.6 GB /T154532008工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子的测定2.7 GB 12810-1991实验室玻璃仪器玻璃量器的容量校准和使用方法3调试前应具备的条件3.1地面及水泥化验台干净整洁。3.2实验室专用水龙头、水池已安装完毕，并且上、下水畅通。3.3通风橱安装完毕，并且能正常运行。3.4调试所用的各种药品，配制试剂需要的蒸馏水或去离子水已到位。3.5实验所需的容量瓶、滴定管、移液管、滴定台已准备好。3.6盛装试剂的试剂瓶，配制试剂所需的量筒、烧杯、玻璃棒等各种玻璃器具到位。3.7称量试剂的天平到位。3.8操作人员已经过理论培训，熟知仪器的操作方法与步骤，并经考试合格。4容量仪器的性能及结构简介在滴定分析中，要用到3种能准确测量溶液体积的仪器，即滴定管，移液管和容量瓶。4.1滴定管滴定管是准确测量放出液体体积的仪器，按其容积不同分为常量、半微量及微量滴定管；按其构造不同，又可分为普通滴定管和自动滴定管等。常量滴定管中最常用的是容积为50mL的滴定管，此外还有容积为100mL和25mL的常量滴定管，分刻度值均为0.1mL，在读数时，两小格间还可估一个数值（可读至0.01mL）。在滴定管的下端有一玻璃活塞的称为酸式滴定管；带有尖嘴玻璃管和胶管连接的称为碱式滴定管。酸式滴定管适用于装酸性和中性溶液，不适宜装碱性溶液，因为玻璃活塞易被碱性溶液腐蚀。碱式滴定管适宜装碱性溶液。与胶管起作用的溶液（如KMnO4、I2、AgNO3等溶液）不能使用碱式滴定管。有些需要避光的溶液，可以采用（棕色）滴定管。4.2移液管和吸量管（统称吸管）移液管又称无分度吸管，是中间有一膨大部分（称为球部）的玻璃管，球的上部和下部均为较细窄的管颈，出口缩至很小，以防过快流出溶液而引起误差。管颈上部刻有一环形标线，表示在一定温度下移出的体积。常用的移液管有5、10、15、20、25、50mL等规格。吸量管又称分度吸管，是具有分刻度的玻璃管，两头直径较小，中间管身直径相同，可以转移不同体积的液体。4.3容量瓶容量瓶是一种细颈梨形平底的玻璃瓶，带有玻璃磨口或塑料塞，颈上有环形标线，表示在所指定的温度（一般为20）下液体充满标线时，液体的体积恰好等于瓶上所标明的体积。容量瓶常用来把某一数量的浓溶液稀释到一定体积，或将一定量的固体物质配成一定体积的溶液。通常有10、25、50、100、250、500、1000mL等各种规格。5调试的项目、方法与步骤5.1滴定管的调试方法5.1.1洗涤5.1.1.1无明显油污不太脏的滴定管，可直接用自来水冲洗，或用肥皂水或洗衣粉水泡洗，但不可用去污粉刷洗，以免划伤内壁，影响体积的准确测量。5.1.1.2若有油污不易洗净时，可用铬酸洗液洗涤。如果滴定管油垢较严重，需用较多洗液充满滴定管浸泡十几分钟或更长时间，甚至用温热洗液浸泡一段时间。洗液放出后，先用自来水冲洗，再用蒸馏水淋洗34次，洗净的滴定管其内壁应完全被水均匀地润湿而不挂水珠。5.1.1.3碱式滴定管的洗涤方法与酸式滴定管基本相同，但要注意铬酸洗液不能直接接触胶管，否则胶管变硬损坏。方法是将胶管连同尖嘴部分一起拔下，滴定管下端套上一个滴瓶塑料帽，然后装入洗涤液。让洗液浸泡一段时间后放回原瓶中。然后用自来水冲洗，用蒸馏水淋洗34次备用。5.1.2涂油5.1.2.1将活塞取下，用干净的纸或布把活塞和塞套内壁擦干（如果塞孔内有油污堵塞，可用细金属丝轻轻剔去，如管尖被油脂堵塞，可先用水充满全管，然后将管尖置热水中，使熔化，突然打开活塞，将其冲走）。5.1.2.2用手蘸少量凡士林在活塞的两头涂上薄薄一圈，在紧靠活塞孔两旁不要涂凡士林，以免堵住活塞孔。涂完，把活塞放回套内，向同一方向旋转活塞几次，使凡士林分布均匀呈透明状态。然后用橡皮圈套住，将活塞固定在塞套内，防止滑出。酸式滴定管活塞与塞套应密合不漏水，并且转动要灵活。5.1.3试漏5.1.3.1酸式滴定管，关闭活塞，装入蒸馏水至一定刻线，直立滴定管约2min。仔细观察刻线上的液面是否下降，滴定管下端有无水滴滴下，及活塞隙缝中有无水渗出。然后将活塞转动1800后等待2 min再观察，如有漏水现象应重新擦干涂油。5.1.3.2碱式滴定管，装蒸馏水至一定刻线，直立滴定管约2min，仔细观察刻线上的液面是否下降，或滴定管下端尖嘴上有无水滴滴下。如有漏水，则应调换胶管中玻璃珠，选择一个大小合适比较圆滑的配上再试。玻璃珠太小或不圆滑都可能漏水，太大操作不方便。5.1.4装溶液和赶气泡5.1.4.1装之前应将瓶中标准溶液摇匀，使凝结在瓶内壁的水混入溶液，应用此标准溶液淋洗滴定管23次（除去滴定管内残留的水分，确保标准溶液浓度不变，），每次用约10mL,从下口放出少量（约1/3）以洗涤尖嘴部分，然后关闭活塞横持滴定管并慢慢转动，使溶液与管内壁处处接触，最后将溶液从管口倒出弃去，但不要打开活塞，以防活塞上的油脂冲入管内。尽量倒空后再洗第二次，每次都要冲洗尖嘴部分。如此洗23次后，即可装入标准溶液至“0”刻线以上，然后转动活塞使溶液迅速冲下排出下端存留的气泡，再调节液面在0.00mL处(如溶液不足，可以补充，如液面在0.00mL下面不多，也可记下初读数，不必补充溶液再调)。5.1.4.2碱式滴定管应将胶管向上弯曲，用力捏挤玻璃珠使溶液从尖嘴喷出，以排除气泡。碱式滴定管的气泡一般是藏在玻璃珠附近必须对光检查胶管内气泡是否完全赶尽,赶尽后再调节液面至0.00mL处，或记下初读数。注：装标准溶液时应从盛标准溶液的容器内直接将标准溶液倒入滴定管中，尽量不用小烧杯或漏斗等其它容器帮忙，以免浓度改变。5.1.4.3滴定a、滴定操作(滴定最好在锥形瓶中进行，必要时也可在烧杯中进行)是左手进行滴定，右手摇瓶，酸式滴定管滴定时转动活塞，控制溶液流出速度，要求能做到：逐滴放出,只放出1滴,使溶液成悬而未滴的状态。b、碱式滴定管滴定时捏住胶管中玻璃珠所在部位稍上处，捏挤胶管使其与玻璃珠之间形成一条缝隙，溶液即可流出。但注意不能捏挤玻璃珠下方的胶管，否则空气进入而形成气泡。c、滴定前，先记下滴定管液面的初读数，用小烧杯内壁碰一下悬在滴定管尖端的液滴。d、滴定时，应使滴定管尖嘴部分插入锥形瓶口（或烧杯口）下12cm处。滴定速度不能太快，以每秒34滴为宜，切不可成液柱流下。边滴边摇（或用玻璃搅拌烧杯中溶液）。临近终点时应1滴或半滴的加入，并用洗瓶吹入少量水冲洗锥形瓶内壁，使附着的溶液全部流下，然后摇动锥形瓶，观察终点是否已达到（为便于观察，可在锥形瓶下放一块白瓷板），如终点未到，继续滴定，直至准确到达终点为止。5.1.4.4读数无色水溶液的弯月面比较清晰，有色溶液的弯月面清晰程度较差，因此，两种情况的读数方法稍有不同。为了正确读数，应遵守下列规则：a、注入溶液或放出溶液后，需等待30s1min后才能读数（使附着在内壁上的溶液流下）。b、滴定管应垂直地夹在滴定台上读数或用两手指拿住滴定管的上端使其垂直后读数。C、对于无色溶液或浅色溶液，应读弯月面下缘实线的最低点。为此，读数时视线应与弯月面下缘实线的最低点相切，即视线与弯月面下缘实线的最低点在同一水平面上。对于有色溶液，应使视线与液面两侧的最高点相切，。初读和终读应用同一标准。d、对于蓝线衬背的滴定管，它的读数方法（对无色溶液）与上述不同，无色溶液有两个弯月面相交于滴定管蓝线的某一点。读数时视线应与此点在同一水平面上，对有色溶液读数方法与上述普通滴定管相同。e、滴定时，最好每次都从0.00mL开始，或从接近零的任一刻度开始，这样可固定在某一段体积范围内滴定，减少测量误差。读数必须准确到0.01mL。f、为了协助读数，可采用读数卡。读数卡可用黑纸或涂有黑长方形（约31.5cm）的白纸制成，读数时，将读数卡放在滴定管背后，使黑色部分在弯月面下月1mm处，此时即可看到弯月面的反射层为黑色，然后读此黑色弯月面下缘的最低点。注：用毕滴定管后，倒去管内剩余溶液，用水洗净，装入蒸馏水至刻度以上，用大试管套在管口上，或将滴定管洗净后倒置夹于滴定管夹上，下次使用前可不必再用洗液清洗。5.2移液管和吸量管（统称吸管）的调试方法5.2.1洗涤5.2.1.1移液管和吸量管均可用自来水洗涤，再用蒸馏水洗净。5.2.1.2较脏时（内壁挂水珠时）可用铬酸洗液洗净。其洗涤方法是：右手拿移液管或吸量管，管的下口插入洗液中，左手拿洗耳球，先把球内空气压出，然后把球的尖端接在移液管或吸量管的上口，慢慢松开左手手指，将洗液慢慢吸入管内直至上升到刻度以上部分，等待片刻后，将洗液慢慢吸入管内直至上升到刻度以上部分，等待片刻后，将洗液放回原瓶中。5.2.2吸取溶液5.2.2.1用右手的拇指和中指捏住移液管或吸量管的上端，将管的下口插入欲取的溶液中，插入不要太浅或太深，太浅会产生吸空，把溶液吸到洗耳球内弄脏溶液，太深又会在管外沾附溶液过多。5.2.2.2左手拿洗耳球，接在管的上口把溶液慢慢吸入先吸入移液管或吸量管容量的1/3左右，取出，横持，并转动管子使溶液接触到刻度以上部位，以置换内壁的水分，然后将溶液从管的下口放出并弃去，如此用欲取溶液淋洗23次后，即可吸取溶液至刻度以上，立即用右手的食指按住管口（右手的食指应稍带潮湿，便于调节液面）。5.2.3调节液面将移液管或吸量管向上提升离开液面，管的末端仍靠在盛溶液器皿的内壁上，管身保持直立，略为放松食指（有时可微微转动移液管或吸量管），使管内溶液慢慢从下口流出，直至溶液的弯月面底部与标线相切为止，立即用食指压紧管口。将尖端的液滴靠壁去掉，移出移液管或吸量管，插入承接溶液的器皿中。5.2.4放出溶液应使锥形瓶倾斜，移液管或吸量管直立，管下端紧靠锥形瓶内壁，放开食指，让溶液沿瓶壁流下。流完后管尖端接触瓶内壁约15s后，再将移液管或吸量管移去（残留在管末端的少量溶液，不可用外力强使其流出，因校准移液管或吸量管时已考虑了末端保留溶液的体积）。注：为了减少测量误差，吸量管每次都应从最上面刻度为起始点，往下放出所需体积，而不是放出多少体积就吸取多少体积。5.3容量瓶的调试方法5.3.1试漏可在瓶内装入自来水到标线附近，盖上塞，用手按住塞，倒立容量瓶，观察瓶口是否有水渗出，如果不漏，把瓶直立后，转动瓶塞约1800后再倒立试一次（使用前，应先检查容量瓶瓶塞是否密合）。5.3.2洗涤先用自来水洗，后用蒸馏水淋洗23次。如果较脏时，可用铬酸洗液洗涤，洗涤时将瓶内水尽量倒空，然后倒入铬酸洗液1020mL,盖上塞，边转动边向瓶口倾斜，至洗液布满全部内壁。放置数分钟，倒出洗液，用自来水充分洗涤。再用蒸馏水淋洗后备用。5.3.3转移5.3.3.1用一根玻璃棒插入容量瓶内，烧杯嘴紧靠玻璃棒，使溶液沿玻璃棒慢慢流入，玻璃棒下端要靠近瓶颈内壁，但不要太接近瓶口，以免有溶液溢出。5.3.3.2待溶液流完后，将烧杯沿玻璃棒稍向上提，同时直立，使附着在烧杯嘴上的一滴溶液流回烧杯中。残留在烧杯中的少许溶液，可用少量蒸馏水洗34次，洗涤液按上述方法转移合并到容量瓶中。注：若要将固体物质配制一定体积的溶液，通常是将固体物质放在小烧杯中用水溶解后，再定量的转移到容量瓶中。如果固体溶质是易溶的，而且溶解时又没有很大的热效应发生，也可将称取的固体溶质小心地通过干净漏斗放入容量瓶中，用水冲洗漏斗并使溶质直接在容量瓶中溶解。如果是浓溶液稀释，则用移液管吸取一定体积的浓溶液，放入容量瓶中，再按下述方法稀释。5.3.4稀释溶液转入容量瓶后，加蒸馏水，稀释到约3/4体积时，将容量瓶平摇几次（切勿倒转摇动），作初步混匀。这样又可避免混合后体积的改变。然后继续加蒸馏水，近标线时应小心地逐滴加入，直至溶液的弯月面与标线相切为止。盖紧塞子。5.3.5摇匀左手食指按住塞子，右手指尖顶住瓶底边缘将容量瓶倒转并振荡，再倒转过来，仍使气泡上升到顶，如此反复1520次，即可混匀。 注：不要用容量瓶长期存放配好的溶液。配好的溶液如果需要长期存放，应该转移到干净的磨口试剂瓶中。5.4容量仪器的校正5.4.1滴定管的校正（50ml）5.4.1.1将待校正的滴定管充分洗净，并在活塞上涂以凡士林后，加水调至滴定管“零”处（加水的温度应当与室温相同）。5.4.1.2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具有玻璃塞的锥形瓶中（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。5.4.1.3将锥形瓶玻璃塞盖上，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。5.4.1.4由滴定管中再放出10mL水（即放至约20mL）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20到30mL,30到40mL，直至50mL为止。5.4.1.5用实验温度时1mL水的质量（查表1数据）来除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（20的真实容积）。表1 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温度/质量/g温度/质量/g温度/质量/g012345678910111213998.24998.32998.39998.44998.48998.50998.51998.50998.48998.44998.39998.32998.23998.141415161718192021222324252627998.04997.93997.80997.65997.51997.34997.18997.00996.80996.60996.38996.17995.93995.6928293031323334353637383940995.44995.18994.91994.64994.34994.06663.75993.45993.12992.80992.46992.12991.775.4.1.6水温25时，滴定管（50ml）的一组校正数据如表2：表2 滴定管校正（水温25，1mL水的质量为0.9962g）滴定管读 数读数的容积（mL）瓶与水的质量（g）mH2O/g实际容积（mL）校正值（mL）总校正值（mL）0.0310.1320.1030.1740.2049.9910.109.9710.0710.039.7929.20(空瓶)39.2849.1959.2769.2479.0710.089.9110.089.979.8310.129.9510.1210.019.86+0.02-0.02+0.05-0.02+0.07+0.020.00+0.05+0.03+0.10注：碱式滴定管的校正方法与酸式滴定管相同。5.4.2移液管与吸量管的校正移液管与吸量管的校正方法与上述5.4.1滴定管的校正方法相同。5.4.3容量瓶的校正5.4.3.1绝对校正法将洗净、干燥、带塞的容量瓶准确称量（空瓶质量）。注入蒸馏水至标线。记录水温，用滤纸条吸干瓶颈内壁水滴，盖上瓶塞称量，两次称量之差即为容量瓶容纳的水的质量。根据上述方法算出该容量瓶20时的真实容积数值，求出校正值。5.4.3.2相对校正法预先将容量瓶洗净空干，用洁净的移液管吸取蒸馏水注入该容量瓶中。假如容量瓶容积为250mL，移液管为25mL，则共吸10次，观察容量瓶中水的弯月面是否与标线相切，若不相切，表示有误差，一般应将容量瓶空干后再重复校正一次，如果仍不相切，可在容量瓶颈上作一新标记，以后配合该支移液管使用时，可以以新标记为准。5.4.3表2和表3列出了国家计量总局批准试行的计量器具检定规程基本玻璃量器JJG196-79中规定的量器的允差。表2 标准温度20时全量和零至任意分量容量允差表 名称容量（ml）滴定管及微量滴定管吸管无分度吸管完全流出式（慢）及不完全流出式快流式及吹出式A级(mL)A2级(mL)B级(mL)A级(mL)B级(mL)A级(mL)A2级(mL)B级(mL)1005025105210.50.250.20.10.100.0500.0400.0250.0100.0050.0050.150.0750.0600.0380.0150.0080.0080.200.0100.0800.0500.0200.0100.0100.080.0500.0300.0200.0150.0100.0070.160.100.0600.0400.0300.0200.0150.100.0500.0500.0250.0100.0080.150.0750.0750.0330.0150.0120.200.100.100.050.020.0160.0100.0050.0050.0030.100.050.0250.0200.0150.0080.0060.004表3 标准温度20时容量瓶的标称容量允差表标称容量/mL510255010020025050010002000A级B级0.020.040.020.040.030.040.050.100.100.200.150.300.150.300.250.500.400.800.601.20注：容量仪器校正合格后，才可用于样品的测定。5.5 软化水硬度的测定5.5.1试剂仪器5.5.1.1试剂a、碳酸钙（CaCO3）标准溶液0.01 mol/L： 称取于110干燥23h的基准CaCO3，1.0009g，置于100ml的烧杯中，先用少量水湿润，盖上表面皿，慢慢滴加1：1HCl,待其溶解后，用少量水洗表面皿及烧杯内壁，洗液一同转入1000ml的容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。b、EDTA标准溶液（CEDTA=0.01mol/L）:称取4g乙二胺四乙酸二钠，加热溶于1000ml水中，冷却，摇匀贮存于试剂瓶中。标定：用移液管移取25.00ml CaCO3标准溶液于锥形瓶中，加1滴甲基红，用10%NH3.H2O中和CaCO3标准准液中的HCl,当溶液由红变黄即可。加入25ml蒸馏水，然后加入5mlPH=10的氨缓冲液，再加3滴铬黑T指示剂，立即用EDTA滴定，当溶液由酒红色变为紫蓝色即为终点。同时进行空白试验的测定。平行滴定3次，取平均值做为EDTA的准确浓度。计算：CEDTA=CCaCO3VCaCO3/V1-V0 CEDTAEDTA标准溶液的溶度，mol/l; CCaCO3CaCO3标准溶液的溶度，mol/l; VCaCO3加入的CaCO3标准溶液的体积，ml; V1滴定消耗的乙二胺四乙酸二钠的体积，ml;V0空白试验消耗的乙二胺四乙酸二钠的体积，ml。c、氨缓冲液PH=10: 称取67.5克NH4CL溶于200ml水中，加入570mL氨水稀释至1000ml,混匀。d、氨水（10%）： 量取357ml氨水加入643ml蒸馏水中,混匀。e、铬黑T指示剂（0.5%）： 称取0.5克铬黑T溶于100ml三乙醇胺中。5.5.1.2玻璃仪器酸式滴定管25ml；碱式滴定管25ml；锥形瓶250 ml；量筒100 ml。5.5.2测定过程5.5.2.1将酸式滴定管、碱式滴定管按5.1.15.1.4的操作方法洗净后分别装入EDTA和氨缓冲液待用。5.5.2.2将100ml的量筒用蒸馏水淋洗后用水样润洗23次，然后准确量取水样100ml，置于250ml的锥形瓶中。5.5.2.3用碱式滴定管向锥形瓶中加入5mlPH=10的氨缓冲液，再用胶头滴管加入3滴铬黑T(C20H12O7N3SNa)指示剂。5.5.2.4用装有EDTA的酸式滴定管滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色即为终点，记下消耗的标准溶液EDTA的体积。5.5.2.5结果计算：总硬度（CaO计、mmolL）式中：cEDTA标准溶液摩尔浓度,mol/l；V消耗EDTA标准溶液的体积,ml； V0取样体积100 ml。5.6水中氯离子的测定（硝酸银滴定法）5.6.1试剂仪器5.6.1.1试剂a、NaCl标准溶液（CNaCl=0.0141mol/L）:将基准试剂NaCl置于坩埚内,在500600加热4050min。冷却后称取8.2400g溶于蒸馏水,置1000ml容量瓶中,用水稀释至标线。吸取10.0ml，用水定容至100ml，此溶液每1ml含0.500mg氯化物(Cl-)。b、硝酸银标准溶液（CAgNO3=0.0141mol/L）：称取2.395gAgNO3,溶于蒸馏水并稀释至1000 ml,贮存于棕色瓶中，用NaCl标准溶液标定其准确浓度。标定：吸取25.0 mlNaCl标准溶液至锥形瓶中,加水25 ml。另取一锥形瓶，取50ml水作为空白。各加入1 ml铬酸钾指示液，在不断摇动下用AgNO3标准溶液滴定，至砖红色沉淀刚刚出现。AgNO3标准溶液的浓度按下式计算： 式中：c1NaCl标准溶液的浓度，mol/l;V1NaCl标准溶液的体积， ml；V2滴定NaCl标准溶液消耗AgNO3溶液的体积， ml；V3空白试验消耗AgNO3溶液的体积， ml。c、铬酸钾指示液：称取5g铬酸钾溶于少量水中，滴加上述AgNO3至有砖红色沉淀生成，摇匀。静止12小时，然后过滤并用水将滤液稀释至100 ml。d、酚酞指示液：称取0.5g酚酞,溶于50 ml95%的乙醇中,加入50 ml水，再滴加0.05 mol/LNaOH溶液使溶液呈微红色。e、硫酸溶液（C1/2H2SO4=0.05mol/L）：量取5.56.0ml的浓H2SO4,缓缓注入1000ml的水中，冷却，摇匀。f、0.2%的NaOH溶液：称取2g分析纯NaOH溶