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滴定分析主要器皿的使用与滴定操作

时间:2023-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:碱式滴定管主要用于装碱性溶液, 不能盛放氧化性溶液, 如高锰酸钾、 碘等溶液。最后经过试漏、 洗涤, 滴定管方可使用。装入标准溶液后, 注意检查滴定管尖嘴内有无气泡, 若有气泡, 在滴定过程中, 气泡逸出将影响液体体积的标准测量。由于滴定管读数不标准而引起的误差, 常常是滴定分析误差的主要来源之一, 因此, 在滴定前应进行读数练习。读取滴定管的数字时, 应使视线与弯月面最低处相切,读取切点的刻度。

一、 滴定管

滴定管是滴定时准确测量标准液体积的量器, 它是具有精确刻度而内径均匀的细长玻璃管。 常量分析的滴定管有50m L和25m L, 最小刻度为0.1m L, 读数可估计到0.01m L。 另外, 还有容积为10m L、5m L、2m L、1m L的半微量和微量滴定管。

滴定管一般分为两种: 一种是酸式定管, 另一种是碱式滴定管。 目前也出现了不分酸、碱式的通用滴定管。

酸式滴定管的下端有玻璃活塞开关, 用来装酸式溶液和氧化性溶液, 不宜盛碱性溶液。因为碱性溶液能腐蚀玻璃, 使活塞难以转动。

碱式滴定管的下端连接一橡皮管, 管内有玻璃珠以控制溶液的流出, 橡皮管的下端再接一尖嘴玻璃管。 碱式滴定管主要用于装碱性溶液, 不能盛放氧化性溶液, 如高锰酸钾、 碘等溶液。

1. 滴定管使用前的准备

为了使酸式滴定管的活塞转动灵活并且不漏水, 应调节活塞并在塞子上涂抹一薄层凡士林或真空油脂。 涂油的方法是: 将活塞取出, 用滤纸或干净的小布将活塞及活塞槽内的水檫干净, 用手指蘸取少许油脂, 在活塞的两头涂上一层油, 或者用手指将油脂涂抹在活塞的大头上, 另用火柴杆或玻璃棒将油脂涂抹在活塞槽细的一端内侧。 涂油时, 既不能涂太多, 以免活塞孔被堵住; 也不能涂得太少, 以免达不到使活塞灵活转动和防止漏水的目的。

涂油后, 将活塞插入活塞槽中, 使活塞孔与滴定管平行, 然后向同一方向转动活塞, 直至活塞与活塞槽上的油膜均匀透明且没有纹路为止。 涂好油后, 应用橡皮圈套住活塞, 将其固定在活塞槽内, 以防活塞脱落打碎。 在涂油的过程中应注意, 滴定管一定要平放、 平拿,不要直立, 以免擦干的活塞又沾湿。 最后经过试漏、 洗涤, 滴定管方可使用。

酸式滴定管试漏的方法是: 先将活塞关闭, 在滴定管装满水, 将滴定管垂直固定在滴定管架上, 静置2min, 观察管口及活塞两端是否有水渗出; 然后, 将活塞转动180°, 再放置2min, 再观察是否有水渗出。 若前后两次均无水渗出, 活塞转动也灵活, 即可使用。 否则,需将活塞取出, 重新涂油并试漏合格后再使用。

碱式滴定管不用涂油, 只要选择大小合适的玻璃珠和橡皮管, 再将橡皮管 (内有玻璃珠)、 尖嘴管和滴定管连接好, 并检查滴定管是否能够灵活控制。 如不合要求, 则应重新装配。

碱式滴定管试漏的方法是: 在滴定管内装满水, 把滴定管垂直夹在滴定架上, 静置2min, 仔细观察滴定管下端的尖嘴上是否挂有水珠或有水滴滴下。

2. 标准溶液的装入、 管嘴气泡的检查及排除

准备好滴定管, 即可装标准溶液。 装入前, 应将试剂瓶中的标准溶液摇匀, 使凝结在瓶内的水珠混入溶液, 在天气较热或室温变化较大时这一操作更为必要。 为了确保装入后的溶液浓度不变, 应用摇匀后的标准溶液将滴定管润洗2~3次, 每次用液为5~10m L。 操作时, 先从下口放出少量溶液, 冲洗活塞下面的尖嘴部分, 然后关闭活塞, 两手持平滴定管,慢慢转动, 使标准溶液与管内壁处处接触, 从而将溶液从上口处弃去。

装入标准溶液后, 注意检查滴定管尖嘴内有无气泡, 若有气泡, 在滴定过程中, 气泡逸出将影响液体体积的标准测量。 对于酸式滴定管, 可迅速转动活塞, 使溶液快速冲出, 将气泡带走; 对于碱式滴定管, 可把橡皮管向上弯曲, 挤动玻璃珠, 使溶液从尖嘴出喷出, 从而排除气泡。 排除气泡后, 再加入标准溶液使之在 “0.00” 刻度以上, 并调节液面在0.00m L处。 如液面不在0.00m L, 则应记下读数。

3. 滴定管的读数

由于滴定管读数不标准而引起的误差, 常常是滴定分析误差的主要来源之一, 因此, 在滴定前应进行读数练习。

由于表面的张力作用, 滴定管内的液面呈弯月形。 读取滴定管的数字时, 应使视线与弯月面最低处相切,读取切点的刻度。对于有色溶液,如KMn O4、I2等弯月面不够清晰的,可读取视线与液面两侧的最高点呈水平处的刻度。 为了使正确读数, 一般应遵守下列原则:

①读数前, 管口尖嘴上应无水珠悬挂。

②装入或放出溶液后, 需等1~2min, 待附着在内壁上的溶液流下来以后才能读数。

③读数时, 滴定管应保持垂直。

④读数时必须读到小数点第二位, 即要求精确到0.01m L。

⑤为了便于读数, 可采用读数卡。 读数卡可用墨纸或涂有墨的长方形 (3cm×1.5cm)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1mm处, 此时即可看到弯月面的反射层呈黑色, 然后读取与此黑色弯月面相切的刻度。

4. 滴定操作

滴定最好在锥形瓶中进行, 必要时也可以在烧杯中进行。 滴定时, 用左手控制滴定管的活塞, 大拇指在前, 食指和中指在后, 手指略微弯曲并轻轻向内扣住活塞, 转动活塞时要注意勿使手心顶住活塞, 以防活塞被顶出而造成漏水; 右手握持锥形瓶, 边滴边摇动, 使瓶内溶液混合均匀, 利于滴定反应进行。 摇动时, 应做同一方向的圆周运动, 而不能振荡。 刚开始滴定时, 溶液的滴出速度可以稍快些, 一般以3~4滴/s为宜, 临滴定终点时, 滴定速度应减慢, 要一滴一滴地加入, 每加入一滴摇几下, 并用洗瓶吹入少量蒸馏水洗锥形瓶内壁,使附在锥形瓶内壁的溶液全部流下; 然后再半滴半滴地加入, 直至准确到达滴定终点。 半滴的滴法是将滴定管活塞稍稍转动, 使半滴溶液悬于管口, 再将锥形瓶内壁与管口相接触, 使溶液流出, 并以蒸馏水冲下。

使用碱式滴定管时, 左手拇指在前、 食指在后, 捏住橡皮管中稍高于玻璃珠所在部位处, 然后挤捏橡皮管, 使橡皮管和玻璃珠之间形成一条缝隙, 溶液即可流出。 注意, 不能捏玻璃珠下方的橡皮管, 否则空气进入形成气泡。

二、 容量瓶

容量瓶是常用的测量液体体积的一种容量器皿。 它是一个细颈梨形、 带有磨口玻璃塞的平底玻璃瓶。 容量瓶颈上有一标线, 在指定温度下, 当溶液充满至弯月面与标线相切时, 所容纳的溶液体积等于瓶上标出的体积。 容量瓶主要用于配制标准溶液或稀释溶液。 滴定分析用的容量瓶通常有25m L、50m L、100m L、250m L、500m L、1000m L等规格。

1. 容量瓶的准备

容量瓶使用前, 应先检查瓶塞是否漏水。 检漏的方法是在瓶中加水至标线, 然后盖好瓶塞, 用左手食指按住塞子, 其余手指拿住瓶颈标线以上的部分, 再用右手指尖托住瓶底边缘; 将瓶倒立2min, 如不漏水, 将瓶直立, 转动活塞180°后, 再倒立2min, 如仍不漏水即可使用。 为了防止瓶塞丢失、 污染或混淆, 操作时可用食指和中指 (或中指与无名指) 夹住瓶塞的扁头, 也可以用橡皮筋将瓶塞系在瓶颈上。

2. 定量转移溶液

如果是利用固体物质配制标准溶液, 应先将准确称取的固体物质置于小烧杯中, 用蒸馏水或其他溶剂溶解, 然后再将溶液定量转移到预先洗净的容量瓶中。 转移溶液时, 一手将一根玻璃棒伸入容量瓶内, 使其下端靠瓶颈内壁, 并尽可能地接近标线; 另一手拿着烧杯, 让烧杯嘴贴紧玻璃棒, 慢慢倾斜烧杯, 使溶液沿着玻璃棒和容量瓶内壁流入烧杯。 待溶液流完后, 将烧杯沿玻璃棒轻轻上提, 同时将烧杯直立, 使附着在烧杯和烧杯壁嘴之间的液滴流回到烧杯中, 再用洗瓶以少量蒸馏水冲洗玻璃棒和烧杯3~4次, 洗出液全部转入容量瓶中。操作时, 切勿使溶液流到烧杯或容量瓶外壁, 以免引起损失。

如果是定量稀释浓溶液, 则用移液管吸取一定体积的溶液, 再将其移入溶量瓶中。

3. 稀释溶液

将溶液定量转入容量瓶, 然后用蒸馏水将其稀释到容量瓶体积的2/3, 再用手指夹住瓶塞, 将容量瓶拿起, 在水平方向转动几圈, 使溶液初步混合, 最后继续加蒸馏水将其稀释至标线约1cm, 放置1~2min, 再用细长的滴管加水至弯月面恰好与标线相切, 盖好瓶塞。

4. 摇匀溶液

盖紧瓶塞后, 以左手食指按瓶颈上部, 其余四指拿住瓶颈标线以上部分, 用右手指尖托住瓶底, 将瓶倒立并摇动, 再倒转过来, 使气泡上升到顶, 如此反复10次左右。

热溶液冷却至室温后, 才能稀释至标线。 需避光的溶液应以棕色容量瓶配制。 不要用容量瓶长期存放溶液, 应将其转移到试剂瓶中保存。 试剂瓶应用配好的溶液润洗2~3次。 容量瓶用完后, 应立即冲洗干净。 若长期不用, 应在容量瓶磨口活塞处垫上纸片, 以防活塞打不开。

三、 移液管和吸量管

移液管和吸量管都是准确移取一定量溶液的量器。

移液管是一根细长而中间膨大的玻璃管。 移液管上端有一环形标线, 并且标有它的容积和标定的温度。 常用的移液管有5m L、10m L、25m L、50m L等规格。

吸量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, 用以转移不同体积的液体。 常用的吸量管有1m L、2m L、5m L、10m L等规格。

1. 吸取溶液

洗净的移液管第一次移取溶液前, 应先用吸水纸或滤纸将尖端内外的水吸净, 然后用待吸溶液将移液管润洗2~3次, 以保证移取的溶液浓度不变。 移起溶液时, 一般用右手大拇指和中指拿住移液管管颈标线以上处, 将移液管的下口插入待吸溶液面以下1~2cm处, 并使移液管随液面下降而下降, 左手将洗耳球内空气压出, 然后把球的尖端接到移液管的上管口, 慢慢松开左手指使溶液吸入管内。

2. 调节液面

当液面升至刻度以上时, 移去洗耳球, 立即用右手的食指按住管口, 将移液管提离液面, 然后使管尖端靠着盛溶液器皿的内壁, 略微放松食指, 并用拇指和中指轻轻转动移液管, 让溶液的弯月面与标线相切, 立刻用食指压紧管口; 取出移液管, 用干净滤纸擦试管外溶液, 但不得接触下口。

3. 放出溶液

把吸有一定体积溶液的移液管插入承接容器的内壁, 此时移液管应垂直, 承接溶液的器皿倾斜。 让管内溶液自然地全部沿器壁流下, 再等待15s后, 取出移液管。 管上未刻有“吹” 时, 切勿把残留在管尖内的溶液吹出, 因为在校正移液管时已经考虑了末端所保留溶液的体积。

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