药物检验技术
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第三节 容量仪器的使用与校正

一、 容量仪器的使用

在容量分析中,容量仪器的使用方法很重要,使用方法不正确,即使很准确的容量仪器,也会得到不正确的测量结果。

1. 滴定管的使用

(1)滴定管的种类 滴定管在滴定时用来测定自管内流出溶液的体积。滴定管种类有酸式滴定管、碱式滴定管、自动滴定装置。酸式滴定管可盛放酸液及氧化剂溶液,不能盛放碱液;盛放碱液要用碱式滴定管,这种滴定管不能盛放酸或氧化剂等腐蚀橡皮的溶液。在容量分析时,根据消耗量多少来选择一支适当大小的滴定管,以减少滴定时体积测量的误差。例如:一般标化时用50ml,常量分析用25ml滴定管,非水滴定用10ml滴定管。

(2)使用

① 使用酸式滴定管前,在活塞的粗端和活塞套的细端内面分别涂一薄层凡士林,也可只在活塞塞孔的两端,涂一薄层凡士林,小心不要涂在塞孔处以防堵塞孔眼。然后把活塞插入活塞套内,向同一方向转动活塞,直到活塞和活塞套上的凡士林层全部透明为止。碱式滴定管要注意乳胶管的大小应与其内的玻璃珠大小适宜。然后在滴定管内装入蒸馏水,置滴定管架上直立2min,观察有无水滴滴下,没有漏水即可应用。

② 在装溶液前,须将滴定管洗净,使水自然沥干(内壁应不挂水珠),先用少量滴定液荡洗三次(每次约5~10ml),除去残留在管壁和下端管尖内的水,以防装入溶液被水稀释。

③ 滴定液最好从贮液瓶中直接倒入滴定管,尽量避免用另一器皿传递,以免浓度改变或沾污。

④ 滴定液装入滴定管应该超过标准刻度零以上,滴定管尖端的气泡必须排除。再调整溶液的液面至刻度零处,即可进行滴定。在滴定管上扣一个10ml或5ml的小烧杯,以减少溶液挥发。

(3)注意事项 滴定管在装满溶液后,管外壁的溶液要擦干。手持滴定管时,避免手心紧握装有溶液部分的管壁。每次滴定最好从刻度零开始,以使每次测定结果能抵消滴定管的刻度误差。滴定时液体的滴入速度,每秒钟以3~4滴为宜,滴定将到终点时,滴定要更慢些。

2. 容量瓶(量瓶)的使用

① 容量瓶主要用于溶液的稀释,也用于易溶固体的溶解和配液。常见的容量瓶有10ml、25ml、50ml、100ml、200ml、250ml、500ml及1000ml。

② 容量瓶在使用前先要检查其是否漏水。

③ 把溶液装入瓶内接近标线时,要用滴管慢慢滴加,直至溶液的弯月面与标线相切为止,观察时眼睛位置也应与液面和刻度同水平面上。盖好瓶塞,将量瓶倒转,使瓶内气泡上升,并将溶液振荡数次,再倒转过来,使气泡再直升到顶,如此反复数次直至溶液混匀为止。容量瓶有无色、棕色两种,应注意使用。

④ 容量瓶是用来精密配制一定体积溶液的,配好后的溶液如需保存,应转移到试剂瓶中,不要用于贮存溶液,空的容量瓶也不应在烘箱中烘烤。

3. 移液管的使用

① 常用移液管有1ml、2ml、5ml、10ml、20ml、25ml、50ml及100ml。

② 先将移液管洗净,自然沥干,并用待量取的溶液少许荡洗3次,然后以右手拇指及中指拿住管颈标线以上的地方,将移液管插入溶液液面下约1cm,这时,左手拿橡皮吸球轻轻将溶液吸上,眼睛注意正在上升的液面的位置,移液管应随容器内液面下降而下降,至液面上升到刻度标线以上时,迅速用右手食指堵住管口。

③ 取出移液管,用滤纸条拭干移液管下端外壁,并使与地面垂直,稍微松开右手食指,使液体缓缓下降,此时视线应平视标线,直到弯月面与标线相切,立即按紧食指,使液体不再流出,并使出口尖端接触容器外壁,以除去尖端外残留溶液。

④ 再将移液管移入准备接受溶液的容器中,使其出口尖端接触容器壁,使容器稍微倾斜,而使移液管直立,然后放松右手食指,使溶液自由地顺壁流下。待全部流尽后,应等待15s再拿出移液管,此时移液管尖端仍残留一滴液体,不可吹出。

4. 刻度吸管的使用

① 用于量取体积不需要十分准确的溶液,常用有1ml、2ml、5ml、10ml、20ml、25ml等。

② 它有刻度到尖(全部吹出式)和刻度不到尖(流出式:流至管口停留15s或只放到下刻度为止)两种类型。

③ 量取时,最好选用略大于量取量的刻度吸管,读数的方法与移液管相同。

二、 容量仪器的校正

在定量分析中应用的容量仪器,都需要很准确的容积,否则在使用时就会影响分析结果的准确性,故必须事先进行校正。测量体积的基本单位是毫升(ml),也就是真空中1g纯水在摄氏4℃(水在4℃时密度最大)时所占的体积,但4℃并不是适宜的工作条件,故一般以20℃作为标准。水的体积在4℃以上时随温度上升而膨胀(玻璃容器的体积也随温度变化而变化,但玻璃膨胀系数很小,通常可以忽略不计)。在空气中称重,因空气的浮力,重量也会减少。因此,这些因素皆应加以校正。可以由水的密度表中(见表2-2)查出相应温度时的水在空气中的重量,通过计算便可得到较准确的校正结果。

表2-2 水在空气中的密度

1. 容量瓶的校正

将待校正的容量瓶洗净干燥,取烧杯盛放一定量水,容量瓶及水同时放于天平室中20min,使温度与空气的温度一致,记下水的温度。先将空的容量瓶连同瓶塞一起称定重量(称准至1mg),然后加水至刻度,注意刻度之上不可留有水珠,否则应用干燥滤纸擦干,塞上瓶塞,再称定重量,减去空瓶重量即得容量瓶中水的重量,用表2-2中温度换算后1ml水的重量来除容量瓶容积的毫升数。

例如:某250ml容量瓶的容积校正,当21℃时容量瓶中水重249.300g,由表2-2中查得1ml水21℃时在空气中重0.99700g,因此该容量瓶的容积为250.05ml。

V==250.05(ml)

即这个容量瓶的校正值为250.05-250.00=+0.05(ml)

如容量瓶无刻度或与原刻度不符时,应刻上刻度或校正原来的刻度。方法是用纸条沿容量瓶中水的凹面成切线贴成一圆圈,然后倒去水,在纸圈上涂上石蜡,再沿纸圈在石蜡上刻一圆圈,沿圆圈涂上氢氟酸,使氢氟酸与玻璃接触。2min后,洗去过量的氢氟酸并除去石蜡,即可见容量瓶上的新刻度(利用氢氟酸能够腐蚀玻璃的原理)。

根据国家的规定,容量瓶允许的误差范围见表2-3。

表2-3 容量瓶允许的误差范围

2. 移液管的校正

取一洁净且外壁干燥的锥形瓶,称定重量(称准至1mg),然后取内壁已洗净的待校正的移液管,按照移液管的使用方法,吸取水至刻度,将水放入已称定重量的锥形瓶中,称定重量,记下水的温度,从表2-2中查出水的密度,以此密度除放出的水的重量,即得到移液管的容积。

刻度吸管的校正方法,可以按下面滴定管的校正法进行。

根据国家的规定,移液管允许的误差范围见表2-4。

表2-4 移液管允许的误差范围

3. 滴定管的校正

取一洁净且外壁干燥的50ml锥形瓶,称定重量(称准至1mg)。然后将待校正的滴定管装入水至零刻度处,记下水的温度,从滴定管放下一定体积的水至锥形瓶中(根据滴定管大小及管径均匀情况,每次可放5ml或10ml),精密读取滴定管读数至小数点后第二位。称定锥形瓶中水的重量,然后再放一定体积再称重,如此一段一段地校正。然后从表2-2中查出水在实验温度时的密度,以此密度除放出水的重量,即得到真实容积。可将各段校正值列表备用。

校正实验每段必须重复两次,每次校正值的误差不应大于0.01ml,校正时必须控制滴定管的流速,使每秒钟流出3~4滴,读数必须准确。根据国家规定,滴定管误差:50ml为±0.05ml,25ml为±0.04ml。

滴定管校正示例见表2-5。

表2-5 滴定管容积校正示例(水的温度21℃,水在空气中的密度0.99700g/ml)

三、 注意事项

① 所用水至少在天平室内放置1h以上。

② 待校正的仪器,应仔细洗涤至内壁应完全不挂水珠(常用清洁液洗涤)。

③ 校正时所用锥形瓶,必须干净,瓶外须干燥。

④ 一般每个仪器、每个测定点应校正两次,即做平行试验两次。

⑤ 在分析天平上称量盛水锥形瓶时,应暂时将天平箱内的硅胶取出,实验完成后再放回原处。