浅谈如何提高滴定分析结果准确度
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浅谈如何提高滴定分析结果准确度
滴定分析是将已知准确浓度的标准溶液滴加到被测物质溶液中,直至所加标准溶液与待测组分恰好定量完全反应为止,根据所加标准溶液的浓度和所消耗的体积计算出被测物质的含量。
在滴定分析中不准确的结果不仅不能指导生产,反而会给生产、科研造成损失。
在分析过程中,即使技术很熟练的分析人员,用同一种方法对同一试样进行多次分析,也不能得到完全一样的分析结果,这说明误差是客观存在的。
因此,在定量分析中应了解产生误差的原因和规律,采取有效措施减小误差,以提高分析结果的可靠程度,使之满足生产与科学研究等方面的要求,具体从以下三个方面入手。
1 仪器方面
滴定分析所用仪器如移液管、吸量管在洗净之后要用待吸液润洗三次,每次润洗前需用吸水纸将管尖内外的水除去,润洗时忽使溶液回流,以免稀释溶液。
滴定管需检漏、润洗、排气泡。
容量瓶需试漏。
由于制造工艺的限制、试剂的侵蚀等原因,容量仪器的实际容积与它所标示的容积存在或多或少的差值,因此,实验中所用天平、滴定管、容量瓶、移液管等都须定期计量检定。
2 试剂方面
实验用水应符合GB/T6682—92《分析实验室用水规格和试验方法》中三级水的规格。
滴定分析中用到的试剂一般为分析纯试剂,标准溶液选择分析纯试剂配制,再用工作基准试剂标定。
3 操作方面
3.1 试样质量和滴定剂用量
一般分析天平的称量误差是±0.0001 g,用差减法称量两次,可能引起的最大误差是±0.0002 g为了使称量时的相对误差在0.1%以下,试样质量称量必须在0.2 g以上。
滴定管读数常有±0.01 ml误差,在一次滴定中,需要读数两次,这样可能造成±0.02 ml的误差,为了使测量时的相对误差小于0.1%,消耗滴定剂体积必须在20 ml以上,一般常控制在30~40 ml。
3.2 规范实验操作
滴定分析法对滴定反应通常要求反应完全程度≥99.9%。
这就要求反应物充分接触,才能反应完全,所以必须规范滴定基本操作:(1)对于滴定速度。
一般开始时,滴定速度可稍快,呈“见滴成线”,即每秒3~4滴左右,而不能滴成“水线”;接近终点时,应改为一滴一滴加入,最后半滴,直至溶液出现明显的颜色变化。
有些滴定反应开始滴定时速度不能快,如用“Na2C2O4基准物质标定KMnO4的浓度”,反应开始时速度很慢,当有Mn2+生成之后,反应速度逐渐加快;因此开始滴定时,应等第一滴KMnO4溶液褪色后,再加第二滴;此后因反应生成的Mn2+有自动催化作用加快了反应速度,随之可加快滴定速度。
(2)对于滴定姿势。
碱式滴定管在滴定过程中管尖很容易产生气泡,使用时应注意:左手握管,其拇指在前,食指在后,其他三指辅助夹住出口管;用拇指和食指捏住玻璃珠右侧中部,向右边挤胶管,使玻璃珠移至手心一侧,这样溶液即可从玻璃珠旁边的缝隙流出;不要用力捏玻璃珠,也不要使玻璃珠上下移动,不要捏玻璃珠下部胶管,以免空气进入形成气泡。
(3)对于终点颜色判断。
终点颜色判断要准确,如“自來水总硬度的测定”,以铬黑T为指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为纯蓝色即为终点,纯蓝色把握不准,就会使终点提前或推后;滴定成晶蓝色,终点提前,晶蓝色有些偏紫,滴定先看到晶蓝色才看到纯蓝色。
3.3 增加平行测定次数,减小随机误差
平行测定次数越多,平均值越接近真实值。
在一般的滴定分析中,已掌握标准分析方法的情况下,对同一试样,通常要求平行测定2~3次,取算术平均值为测定值。
3.4 读数
为了减小体积读数误差,在读数时应注意:每次滴定都要从零刻度开始,初读数与终读数采用同一读数方法;刚添加完溶液或刚滴定完毕,不要立即调整零点或读数,而应等30秒以使管壁附着的溶液流下来,使读数准确可靠,读数须准确至0.01 ml;读数时应取下滴定管,使滴定管自然垂直,保证视线与液面相切;读取初读数时,若滴定管尖悬挂液滴,应用锥形瓶外壁将液滴沾去;滴定开始和滴定终点时,管尖不应挂有液滴,否则影响体积读数。
3.5 溶液体积的校准
滴定分析仪器都是以20℃为标准温度来校准的,但使用时则往往不是20℃,温度变化会引起仪器容积和溶液体积的改变,如果溶液配制温度与使用温度相同,就不必校准,因为这时所引起的误差在计算时可以抵消。
如果在不同温度下使用,则需要校准。
当温度变化不大时,玻璃仪器容积变化的数值很小,可忽略不计,但溶液体积的变化则不能忽略。
体积变化影响溶液的浓度,如果知道标准溶液使用时的温度,可按表1的补正值对溶液的体积(或浓度)进行校正,用校正的体积(或浓度)计算分析结果,可使测量的系统误差减小,使结果更接近于真值。
如0.02 mol/LEDTA标准溶液在16°滴定时,消耗36.00 ml,则在20°C的体积为:36.00+(0.64×36.00/1000)=36.02 ml,故36.00 ml换算为20°C体积为36.02 ml。
4 结语
在滴定分析过程中,注意校正仪器,试剂选择正确,实验操作细心、规范,并采取相应措施减小误差,一定会使分析结果接近客观的真值,提高分析结果的准确度。
参考文献
[1] 黄一石,乔子荣.定量化学分析[M].化学工业出版社,2009.
[2] 胡伟光,张文英.定量化学分析实验[M].化学工业出版社,2009.。