常用滴定分析儀器的使用

.z.常用滴定分析儀器的使用在滴定分析中，用于準確測量溶液體積的玻璃儀器有滴定管、容量瓶和移液管。正確使用這些玻璃儀器，是滴定分析最根本的操作技術。滴定管滴定管是滴定時用來準確測量流出的滴定劑體積的量器。常量分析用的滴定管容積為50mL和25mL，最小分度值為0.1mL，讀數(shù)可估計到0.01mL。實驗室最常用的滴定管有兩種：其下部帶有磨口玻璃活塞的酸式滴定管〔也稱具塞滴定管〕，如圖(a)所示；另一種是堿式滴定管，它的下端連接像皮軟管，放玻璃珠，橡皮管下端再連尖嘴玻璃管，見圖(b)。滴定管酸式滴定管只能用來盛放酸性、中性或氧化性溶液，不能盛放堿液，磨口玻璃活塞會被堿類溶液腐蝕，放置久了會粘連住。堿式滴定管用來盛放堿液，不能盛放氧化性溶液如KMnO4、I2或AgNO3等，防止腐蝕橡皮管。近年來又制成了聚四氟乙烯酸堿兩用滴定管，其旋塞是用聚四氟乙烯材料做成的，耐腐蝕、不用涂油、密封性好。本書主要介紹前兩種滴定管的洗滌和使用方法?！?〕滴定管使用前的準備1〕滴定管的洗滌。無明顯油污的滴定管，直接用自來水沖洗。假設有油污，則用洗滌劑和滴定管刷洗滌，或直接用超聲波洗滌器洗滌。洗滌后，先用自來水將管中附著的洗液沖凈，再用蒸餾水洗幾次。洗凈的滴定管的壁應完全被水均勻潤濕而不掛水珠。2〕活塞涂油和檢漏。酸式滴定管使用前，應檢查活塞轉動是否靈活而且不漏。如不符合要求，則取下活塞，用濾紙擦干凈活塞及塞座。用手指蘸取少量〔切勿過多〕凡士林，在活塞大頭端涂極薄的一層〔注意遠離活塞孔〕，在塞座小端涂少量，把活塞徑直插入塞座，向同一方向轉動活塞〔不要來回轉〕，直到從外面觀察到凡士林均勻透明為止。如果是滴定管的出口管尖堵塞，可先用水充滿全管，將出口管尖浸入熱水中，溫熱片刻后，翻開活塞，使管的水流突然沖下，將溶化的油脂帶出。最后用小孔膠圈套在玻璃旋塞小頭槽，防止塞子滑出而損壞。堿式滴定管使用前應檢查橡皮管長度是否適宜，是否老化變質。要求橡皮管玻璃珠的大小適宜，能靈活控制液滴。如發(fā)現(xiàn)不合要求，應重新裝玻璃珠和橡皮管。滴定管使用之前必須嚴格檢查，確保不漏。檢查時，將酸式滴定管裝滿蒸餾水，把它垂直夾在滴定管架上，放置5min。觀察管尖，是否有水滴滴下，活塞縫隙處是否有水滲出，假設不漏，將活塞旋轉180°，靜置5min，再觀察一次，無漏水現(xiàn)象即可使用。堿式滴定管只需裝滿蒸餾水直立5min，假設管尖處無水滴滴下即可使用。檢查發(fā)現(xiàn)漏液的滴定管，必須重新裝配，直至不漏，滴定管才能使用。檢漏合格的滴定管，需用蒸餾水洗滌3～4次。3〕裝入溶液和趕氣泡。首先將操作溶液搖勻，使凝結在瓶壁上的液珠混入溶液。操作溶液應小心地直接倒入滴定管中，不能用其它容器〔如燒杯、漏斗等〕轉移溶液。其次，在加滿操作溶液之前，應先用少量此種操作溶液洗滴定管2～3次，以除去滴定管殘留的水分，確保操作溶液的濃度不變。倒入操作溶液時，關閉活塞，用左手大拇指和食指與中指持滴定管上端無刻度處，稍微傾斜，右手拿住細口瓶往滴定管中倒入操作溶液，讓溶液沿滴定管壁緩緩流下。每次用約10mL操作溶液洗滴定管。用操作溶液洗滴定管時，要注意務必使操作溶液洗遍全管，并使溶液與管壁接觸1～2min，每次都要沖洗滴定管出口管尖，并盡量放盡殘留溶液。然后，關閉好酸式滴定管活塞，倒入操作溶液至“0”刻度以上為止。為使溶液充滿出口管〔不能留有氣泡〕，在使用酸式滴定管時，右手拿滴定管上部無刻度處，滴定管傾斜約30°，左手迅速翻開活塞使溶液沖出，從而可使溶液充滿全部出口管。如出口管中仍留有氣泡，可重復操作幾次。如仍不能使溶液充滿，可能是出口管局部未洗滌干凈，必須重新洗滌。對于堿式滴定管應注意玻璃珠下方的洗滌。用操作溶液洗滌完后，將其裝滿溶液垂直地夾在滴定管架上，左手拇指和食指放在稍高于玻璃珠所在的部位，并使橡皮管向上彎曲〔見圖〕，出口管斜向上，往一旁輕輕提高擠捏橡皮管，使溶液從管口噴出，再一邊捏橡皮管，一邊將其放直，這樣可排除出口管的氣泡，并使溶液充滿出口管。注意，橡皮管放直再松開拇指和食指，否則出口管仍會有氣泡。排盡氣泡后，參加操作溶液使之在“0圖堿式滴定管排氣方法〔2〕滴定管的使用1〕滴定管的操作。將滴定管垂直地夾于滴定管架上的滴定管夾上。使用酸式滴定管時，用左手控制活塞，無名指和小指向手心彎曲，輕輕抵住出口管，大拇指在前，食指和中指在后，手指略微彎曲，輕輕向扣住活塞，手心空握，如圖〔a〕所示。轉動活塞時切勿向外〔右〕用力，以防頂出活塞，造成漏液。也不要過分往里拉，以免造成活塞轉動困難，不能自如操作。使用堿式滴定管時，左手拇指在前，食指、中指在后，三指尖固定住橡皮管中玻璃珠，擠橡皮管玻璃珠的外側〔以左手手心為〕，使其與玻璃珠之間形成一條縫隙，從而放出溶液，見圖〔b〕。注意不能捏玻璃珠下方的橡皮管，當松開手時空氣進入而形成氣泡，也不要用力捏硬度玻璃珠，或使玻璃珠上下移動。要能熟練自如地控制滴定管溶液流速的技術：①使溶液逐滴連續(xù)滴出；②只放出一滴溶液；③使液滴懸而未落〔滴定管的管尖，在瓶靠下時即為半滴。工廠中，熟練的分析工快速旋轉一周活塞也可為半滴?！?。2〕滴定操作。滴定通常在錐形瓶中進展，錐形瓶下墊白瓷板作背景，右手拇指、食指和中指捏住瓶頸，瓶底離瓷板約2～3cm。調節(jié)滴定管高度，使其下端伸入瓶口約1cm。左手按前述方法操作滴定管，右手用手腕的力量搖動錐形瓶，使瓶液體逆時針方向作水平圓周運動，邊滴加溶液邊搖動錐形瓶〔注意不要用大臂帶動小臂搖，在整個滴定過程中，大臂始終處于放松狀態(tài)?！?，見圖〔c〕。圖滴定管與滴定操作在整個滴定過程中，左手一直不能離開活塞使溶液自流。搖動錐形瓶時，要注意勿使溶液濺出、勿使瓶口碰滴定管口，也不要使瓶底碰白瓷板，不要前后振動。一般在滴定開場時，無可見的變化，滴定速度可稍快，一般為10mL/min，即3～4滴/s。滴定到一定時候，滴落點周圍出現(xiàn)暫時性的顏色變化。在離滴定終點較遠時，顏色變化立即消逝。臨近終點時，變色甚至可以暫時地擴散到全部溶液，不過在搖動1～2次后變色完全消逝。此時，應改為滴1滴，搖幾下。等到必須搖2～3次后，顏色變化才完全消逝時，表示離終點已經很近。微微轉動活塞使溶液在懸出口管嘴上形成半滴，但未落下，用錐形瓶壁將其沾下。然后將瓶傾斜把附于壁上的溶液洗入瓶中，再搖勻溶液。如此重復直至剛剛出現(xiàn)到達終點時出現(xiàn)的顏色而又不再消逝為止。一般30s不再變色即到達滴定終點。每次滴定最好都從讀數(shù)0.00開場，也可以從0.00附近的*一讀數(shù)開場，這樣在重復測定時，使用同一段滴定管，可減小誤差，提高精細度。滴定完畢，棄去滴定管剩余的溶液，不得倒回原瓶。用自來水、蒸餾水沖洗滴定管，并裝入蒸餾水到刻度以上，用一小玻璃管套在管口上，保存?zhèn)溆谩?〕滴定管讀數(shù)。滴定開場前和滴定終了都要讀取數(shù)值。讀數(shù)時可將滴定管夾在滴定管夾上，也可以從管夾上取下，用右手大拇指和食指捏住滴定管上部無刻度處，使滴定管自然下垂，兩種方法都應使滴定管保持垂直。在滴定管中的溶液形成一個彎液面，無色或淺色溶液的彎液面下緣比擬清晰，易于讀數(shù)。讀數(shù)時，使彎曲液面的最低點與分度線上邊緣的水平面相切，視線與分度線上邊緣在同一水平面上，以防止誤差。因為液面是球面，改變眼睛的位置會得到不同的讀數(shù)，見圖〔a〕。圖滴定管讀數(shù)為了便于讀數(shù)，可在滴定管后襯讀數(shù)卡。讀數(shù)卡可用黑紙或涂有黑長方形〔約3cm×1.5cm〕的白紙制成。讀數(shù)時，手持讀數(shù)卡就在滴定管背后，使黑色局部在彎液面下約1mm處，此時即可看到彎液面的反射層成為黑色，然后讀此黑色彎液面下緣的最低點，見圖〔b〕。在使用帶有藍色襯背的滴定管時，液面呈現(xiàn)三角穿插點，應讀取穿插點與刻度相交之點的讀數(shù)。見圖〔c〕。顏色太深的溶液，如KMnO4、I2溶液等，彎曲液面很難看清楚，可讀取液面兩側的最高點，此時視線應與該點成水平。必須注意，初讀數(shù)與終點讀數(shù)應采用同一讀數(shù)方法。剛剛添加完溶液或剛剛滴定完畢，不要立即調整零點或讀數(shù)，而應等0.5mm～1min，以使管壁附著的溶液流下來，使讀數(shù)準確可靠。讀數(shù)須準確至0.01mL。讀取初讀數(shù)前，假設滴定管尖懸掛液滴時，應該用錐形瓶外壁將液滴沾去。在讀取終讀數(shù)前，如果出口管尖懸有溶液，此次讀數(shù)不能取用。容量瓶容量瓶是細頸梨形的平底玻璃瓶，帶有玻璃磨口塞或塑料塞。頸上有標線，表示在所指溫度下〔一般為20℃〔1〕容量瓶的準備容量瓶在使用前應先檢查瓶塞是否漏水，其方法是加自來水至標線附近，塞緊瓶塞。用食指按住塞子，將瓶倒立2min，如圖〔a〕所示。圖容量瓶的操作示意圖用干濾紙沿瓶口縫隙處檢查看有無水滲出。如果不漏水，將瓶直立，旋轉瓶塞180°，塞緊，再倒立2min，如仍不漏水，則可使用。檢驗合格的容量瓶應洗滌干凈。洗滌方法、原則與洗滌滴定管一樣。洗凈的容量瓶壁應均勻潤濕，不掛水珠，否則必須重洗。必須保持瓶塞與瓶子的配套，標以記號或用細繩、橡皮筋等把它系在瓶頸上，以防跌碎或與其它瓶塞混亂。〔2〕容量瓶的操作由固體物質配制溶液時，準確稱取一定量的固體物質，置于小燒杯中，加水或其它溶劑使其全部溶解〔如果物質難溶，可蓋上外表皿，加熱溶解，但須放冷后才能轉移〕，定量轉移入容量瓶中。轉移時，將玻璃棒伸入容量瓶中，使其下端靠在瓶頸壁，上端不要碰瓶口，燒杯嘴要緊靠玻璃棒，使溶液沿玻璃棒和壁流入，如圖〔b〕所示。溶液全部轉移后，將玻璃棒稍向上提起，同時使燒杯直立，將玻璃棒放回燒杯。用洗瓶蒸餾水吹洗玻璃棒和燒杯壁，將洗滌液也轉移至容量瓶中。如此重復洗滌屢次〔至少3次〕。完成定量轉移后，加水至容量瓶容積的3/4左右時，將容量瓶搖動幾周〔勿倒轉〕，使溶液初步混勻。然后把容量瓶平放在桌上，慢慢加水到接近標線1cm左右，等1～2min，使粘附在瓶頸壁的溶液流下。用細長滴管伸入瓶頸接近液面處，眼睛平視標線，加水至彎曲液面最低點與標線相切。立即塞上枯燥的瓶塞，按圖〔c〕握持容量瓶的姿勢〔對于容積小于100mL的容量瓶，只用左手操作即可〕，將容量瓶倒轉，使氣泡上升到頂。將容量瓶正立后，再次倒立振蕩，如此重復10～20次，使溶液混合均勻。最后放正容量瓶，翻開瓶塞，使其周圍的溶液流下。重新塞好塞子，再倒立振蕩1～2次，使溶液全部充分混勻。注意不能用手掌握住瓶身，以免體溫造成液體膨脹，影響容積的準確性。熱溶液應冷卻至室溫后，才能注入容量瓶中，否則可造成瓶塞粘住，無法翻開。配好的溶液如需保存，應轉移到試劑瓶中，墊上紙片。容量瓶也不能加熱，更不得在烘箱中烘烤。吸管吸管是用來準確移取一定體積液體的玻璃量器?！?〕分類吸管分單標線吸管〔移液管〕和分度吸管〔吸量管〕兩類，見圖。圖吸管圖放出溶液操作單標線吸管，用來準確移取一定體積的溶液。吸管上部刻有一標線，此標線是按放出液體的體積來刻度的。常見的單標線吸管有5mL、10mL、25mL、50mL等規(guī)格。分度吸管是帶有分刻度的移液管，用于準確移取所需不同體積的液體。單標線吸管標線局部管直徑較小，準確度較高；分度吸管讀數(shù)的刻度局部管直徑較大，準確度稍差，因此當量取整數(shù)體積的溶液時，常用相應大小的單標線吸管而不用分度吸管。分度吸管在儀器分析中配制系列溶液時應用較多。〔2〕吸管的洗滌洗滌前要檢查吸管的上口和排液嘴，必須完整無損。吸管一般先用自來水沖洗，然后用鉻酸洗液洗滌，讓洗液布滿全管，停放1～2min，洗液放回原瓶。用洗液洗滌后，瀝盡洗液，用自來水充分沖洗，再用蒸餾水洗3次。洗好的吸管必須到達壁與外壁的下部完全不掛水珠，將其放在干凈的吸管架上。〔3〕吸管的操作移取溶液前，先吹盡管尖殘留的水，再用濾紙將吸管尖、外的水擦去，然后移取待取溶液洗滌3次，以確保所移取的操作溶液濃度不變。注意勿使溶液回流，以免稀釋及玷污溶液。移取待取溶液時，將吸管尖插入液面下1～2cm。吸管尖不應伸入液面太深，以免管外壁粘附過多的溶液；也不應伸入太少，否則液面下降后吸空。當管液面借洗耳球的吸力而慢慢上升時，吸管尖應隨著容器中液面的下降而下降。當管液面升高到刻度以上時，移去洗耳球，迅速用右手食指堵住管口〔食指最好是潮而不濕〕，將管上提，離開液面。稍松右手食指〔使食指的壓力減小，注意不要離開管口〕，用右手拇指及中指輕輕捻轉管身，使液面緩慢而平穩(wěn)地下降，直到溶液彎液面的最低點與刻度上邊緣相切，視線與刻度上邊緣在同一水平面上，立即停頓捻動并用