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任务九
滴定管的使用

滴定管是可放出不固定量液体的量出式玻璃量器,主要用于滴定分析中对滴定剂体积的测量。

滴定管大致有普通具塞和无塞滴定管、三通活塞自动定零位滴定管、侧边活塞自动定零位滴定管、侧边三通活塞自动定零位滴定管等。滴定管的全容量最小的为 1 mL,最大的为100 mL,常用的是 10 mL、25 mL、50 mL容量的滴定管。在检测操作分析中广泛使用的是普通滴定管,在此主要介绍普通滴定管的使用。

1.酸式滴定管(酸管)的准备

酸管是滴定分析中经常使用的一种滴定管。除了强碱溶液外,其他溶液作为滴定液时一般均采用酸管。使用前,首先应检查活塞与活塞套是否配合紧密,如不密合会出现漏水现象,则不宜使用;其次,应进行充分地清洗。

根据玷污的程度,可采用下列方法清洗:

①用自来水冲洗。

②用滴定管刷(特制的软毛刷)合成洗涤剂刷洗,但铁丝部分不得碰到管壁(如用泡塑料刷代替毛更好)。

③用前法不能洗净时,可用铬酸洗液洗。为此,加入 5 ~10 mL洗液,边转动边将滴定管放平,并将滴定管口对着洗液瓶口,以防洗液洒出。洗净后,将一部分洗液从管口放回原瓶,然后打开活塞将剩余的洗液从出口管放回原瓶,必要时可加满洗液进行浸泡。

④可根据具体情况采用针对性的洗液进行洗涤,如管内壁残存二氧化锰时,可用草酸、亚铁盐溶液或过氧化加酸溶液进行清洗。

用各种洗涤剂清洗后,都必须用自来水充分洗净,并将管外壁擦干,以便观察内壁是否挂有水珠。

为了使滴定管的活塞转动灵活并克服漏水现象,需将活塞涂油(如凡士林油或真空活塞脂)。操作方法如下:

①取下活塞小头处的小橡皮圈,再取出活塞。

②用吸水纸将活塞和活塞套擦干,并注意勿使滴定管内壁的水再次进入活塞套(将滴定管平放在实验台面上)。

③用手指将油脂涂抹在活塞的两头或用手指把油脂涂在活塞的大头和活塞套小口的内侧(图 3.10)。油脂涂得要适当。涂得太少,活塞转动不灵活,且易漏水;涂得太多,活塞孔容易被堵塞。油脂绝对不能涂在活塞孔的上下两侧,以免旋转时堵住活塞孔。

④将活塞插入活塞套中。插入时,活塞孔应与滴定管平行,径直插入活塞套,不要转动活塞,以免将油脂挤到活塞孔中(图 3.11、图 3.12)。然后向同一方向旋转活塞,直到活塞和活塞套上的油脂层全部透明为止。最后套上小橡皮圈。

经上述处理后,活塞应转动灵活,油脂层没有纹路。

图 3.10 涂油脂

图 3.11 安装旋塞

图 3.12 旋转旋塞

用自来水充满滴定管,将其放在滴定管架上垂直静置约 2 min,观察有无水滴漏下。然后将活塞旋转 180°,再如前检查。如果漏水,应重新涂油。若出口管尖被油脂堵塞,可将它插入热水中温热片刻,然后打开活塞,使管内的水突然流下,将软化的油脂冲出。油脂排除后,即可关闭活塞。

管内的自来水从管口倒出,出口管内的水从活塞下端放出(注意,从管口将水倒出时,务必不要打开活塞,否则活塞上的油脂会冲入滴定管,使内壁重新被沾污),然后用蒸馏水洗 3次。第一次用 10 mL左右,第二次及第三次各用 5 mL左右。洗时,双手拿滴定管管身两端的无刻度处,边转动边倾斜滴定管,使水布满全管并轻轻振荡。然后直立,打开活塞将水放掉,同时冲洗出口管。也可将大部分水从管口倒出,再将余下的水从出口管放出。每次放掉水时应尽量不使水残留在管内。最后,将管的外壁擦干。

2.碱式滴定管(碱管)的准备

使用前应检查乳胶管和玻璃珠是否完好。若乳胶管已老化,玻璃珠过大(不易操作)或过小(漏水),应予更换。

碱管的洗涤方法和酸管相同。在需要用洗液洗涤时,可除去乳胶管,用塑料乳胶头堵住碱管下口进行洗涤。如必须用洗液浸泡,则将碱管倒夹在滴定管架上,管口插入洗液瓶中,乳胶管处连接抽气泵,用手捏玻璃珠处的乳胶管,吸取洗液,直到充满全管但不接触乳胶管,然后放开手,任其浸泡。浸泡完毕,轻轻捏乳胶管,将洗液缓慢放出。用自来水冲洗或用蒸馏水清洗碱管时,应特别注意玻璃珠下方死角处的清洗。为此,在捏乳胶管时应不断改变方位,使玻璃珠的四周都被清洗干净。

3.滴定溶液的装入

装入滴定溶液前,应将试剂瓶中的溶液摇匀,使凝结在瓶内壁上的水珠混入溶液,这在天气比较热、室温变化较大时更为必要。混匀后将滴定溶液直接倒入滴定管中,不得用其他容器(如烧杯、漏斗等)来转移。此时,左手前三指持滴定管上部无刻度处,并可稍微倾斜,右手拿住细口瓶往滴定管中倒溶液。小瓶可以手握瓶身(瓶签向手心),大瓶则仍放在桌上,手拿瓶颈使瓶慢慢倾斜,让溶液慢慢沿滴定管内壁流下。

用摇匀的滴定溶液将滴定管洗 3 次(第一次 1 mL,大部分可由上口放出;第二次、第三次各 5 mL,可以从出口放出,洗法同前)。应特别注意的是,一定要用滴定溶液洗遍全部内壁,并使溶液接触管壁 1 ~2 min,以便与原来残留的溶液混合均匀。每次都要打开活塞冲洗出口管,并尽量放出残留液。对于碱管而言,仍应注意玻璃球下方的洗涤。最后,将滴定溶液倒入,直到充满至零刻度以上为止。

注意检查滴定管的出口管是否充满溶液,酸管的出口管及活塞透明,容易检查(有时活塞孔暗藏着的气泡,需要从出口管快速放出溶液时才能看见),碱管则需对光检查乳胶管内及出口管内是否有气泡或是否有未充满的地方。为使溶液充满出口管,在使用酸管时,右手拿滴定管上部无刻度处,并使滴定管倾斜约 30°,左手迅速打开活塞使溶液冲出(下面用烧杯盛接溶液,或到水池边使溶液放到水池中),这时出口管中应不再留有气泡。若气泡仍未能排出,可重复上述操作。如仍不能使溶液充满,可能是出口管未洗净,必须重洗。在使用碱管时,装满溶液后,右手拿滴定管上部无刻度处稍倾斜,左手拇指和食指拿住玻璃珠所在的位置并使乳胶管向上弯曲,出口管斜向上,然后在玻璃珠部位往一旁轻轻捏橡皮管,使溶液从出口管喷出(下面用烧杯接溶液,同酸管排气泡的方法),再一边捏乳胶管一边将乳胶管放直,注意当乳胶管放直后再松开拇指和食指,否则出口管仍会有气泡(图 3.13)。最后,将滴定管的外壁擦干。

图 3.13 碱式滴定管赶走气泡的方法

4.滴定管的读数

读数时应遵循下列原则:

①装满或放出溶液后,必须等 1 ~2 min,使附着在内壁的溶液流下来,再进行读数。如果放出溶液的速度较慢(例如,滴定到最后阶段,每次只加半滴溶液时),等 0.5~ 1 min即可读数。每次读数前要检查一下管壁是否挂了水珠,管尖是否有气泡。

②读数时,滴定管可以夹在滴定管架上,也可以用手拿滴定管上部无刻度处。不管用哪一种方法读数,均应使滴定管保持垂直。

③对无色或浅色溶液,应读取弯月面下缘最低点,读数时,视线在弯月面下缘最低点处,且与液面水平(图 3.14);溶液颜色太深时,可读液面两侧的最高点,此时,视线应与该点呈水平。注意初读数与终读数采用同一标准。

④必须读到小数点后第二位,即要求估计到 0.01 mL。注意,估计读数时,应该考虑刻度线本身的宽度。

⑤为了便于读数,可在滴定管后衬一黑白两色的读数卡。读数时,将读数卡衬在滴定管背后,使黑色部分在弯月面下 1 mm左右,弯月面的反射层即全部成为黑色,读此黑色弯月面下缘的最低点(图 3.15)。但对深色溶液且需读两侧最高点时,可以用白色卡纸作为背景。

⑥若为乳白板蓝线衬背滴定管,应当取蓝线上下两尖端相对点的位置读数(图 3.16)。

⑦读取初读数前,应将管尖悬挂着的溶液除去。滴定至终点时应立即关闭活塞,并注意不要使滴定管中的溶液有少许流出,否则终读数便包括流出的半滴液。在读取终读数前,应注意检查出口管尖是否悬挂有溶液,如有,则此次读数不能取用。

图 3.14 滴定管读数方法

图 3.15 读数卡的使用

图 3.16 蓝带滴定管图

5.滴定管的操作方法

进行滴定时,应将滴定管垂直地夹在滴定管架上。

如使用的是酸管,左手无名指和小手指向手心弯曲,轻轻地贴着出口管,用其余三指控制活塞的转动,但应注意不要向外拉活塞以免推出活塞造成漏水,也不要过分往里扣,以免造成活塞转动困难,不能操作自如。

如使用的是碱管,左手无名指及小指夹住出口管,拇指与食指在玻璃珠所在部位往一旁(左右均可)捏乳胶管,使溶液从玻璃珠旁空隙处流出。应注意以下几点:

①不要用力捏玻璃珠,也不能使玻璃珠上下移动。

②不要捏到玻璃珠下部的乳胶管。

③停止滴定时,应先松开拇指和食指,再松开无名指和小指。

无论使用哪种滴定管,都必须掌握 3 种加液方法:a.逐滴连续滴加;b.只加一滴;c.液滴悬而未落,即加半滴。

6.滴定操作

滴定操作可在锥形瓶和烧杯内进行,并以白瓷板作为背景。

在锥形瓶中滴定时,用右手前三指拿住锥形瓶瓶颈,使瓶底离瓷板 2 ~3 cm。同时调节滴定管的高度,使滴定管的下端伸入瓶口约 1 cm。左手按前述方法滴加溶液,右手运用腕力摇动锥形瓶,边滴加溶液边摇动。如图 3.17—图 3.19 所示,滴定操作中应注意以下几点:

①摇瓶时,应使溶液向同一方向做圆周运动(左右旋转均可),但勿使瓶口接触滴定管,溶液不得溅出。

②滴定时左手不能离开活塞任其自流。

③注意观察溶液落点周围溶液颜色的变化。

④开始时,应边摇边滴,滴定速度可稍快,但不能流成“水线”。接近终点时,应改为加一滴,摇几下。最后,每加半滴溶液就摇动锥形瓶,直至溶液出现明显的颜色变化。加半滴溶液的方法:微微转动活塞,使溶液悬挂在出口管嘴上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其沾落,再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗瓶壁。

⑤用碱式管滴加半滴溶液时,应先松开拇指和食指,将悬挂的半滴溶液沾在锥形瓶内壁上,再放开无名指与小指。这样可以避免出口管尖出现气泡,使读数产生误差。

⑥每次滴定最好都从 0.00 开始(或从 0 附近的某一固定刻度线开始),这样可以减小误差。

⑦在烧杯中进行滴定时,将烧杯放在白瓷板上,调节滴定管的高度,使滴定管下端伸入烧杯内 1 cm左右。滴定管下端应位于烧杯中心的左后方,但不要靠壁过近。右手持搅拌棒在右前方搅拌溶液。在左手滴加溶液的同时,搅拌棒应做圆周搅动,但不得接触烧杯壁和烧杯底。

⑧当加半滴溶液时,用搅拌棒下端盛接悬挂的半滴溶液,放入溶液中搅拌。注意,搅拌棒只能接触液滴,不能接触滴定管管尖。

⑨滴定结束后,滴定管内剩余的溶液应弃去,不得将其倒回原瓶,以免沾污整瓶操作溶液。随即洗净滴定管,并用蒸馏水充满全管,备用。

这里的讨论都以 50 mL的滴定管为例。

图 3.17 滴定操作

图 3.18 左手旋旋塞的方法

图 3.19 挤捏橡胶管方法

思考与练习

一、选择题(单选、多选)

1.下面不宜加热的仪器是( )。

A.试管

B.坩埚

C.蒸发皿

D.移液管

2.下列仪器中可在沸水浴中加热的有( )。

A.容量瓶

B.量筒

C.比色管

D.锥形烧瓶

3.当被加热的物体要求受热均匀而温度不超过 100℃时,可选用的加热方式是( )。

A.恒温干燥箱

B.电炉

C.煤气灯

D.水浴锅

4.用HF处理试样时,使用的器皿材料是( )。

A.玻璃

B.玛瑙

C.铂金

D.陶瓷

5.当用氢氟酸挥发硅时,应在( )器皿中进行。

A.玻璃

B.石英

C.金属

D.氟塑料

6.用铂坩埚处理样品时,可使用的熔剂是( )。

A.碳酸钠

B.氢氧化钠

C.过氧化钠

D.氢氧化钾

7.在镍坩埚中做熔融实验时,其熔融温度一般不超过( )。

A. 700 ℃

B. 800 ℃

C. 900 ℃

D. 1 000 ℃

8.玻璃器皿能盛放的酸有( )。

A.盐酸

B.氢氟酸

C.磷酸

D.硫酸

9.洗涤下列仪器时,不能使用去污粉洗刷的是( )。

A.移液管

B.锥形瓶

C.容量瓶

D.滴定管

10.洗涤下列仪器时,不能使用去污粉洗刷的是( )。

A.烧杯

B.滴定管

C.比色皿

D.漏斗

11.下列( )组容器可以直接加热。

A.容量瓶、量筒、锥形瓶

B.烧杯、硬质锥形瓶、试管

C.蒸馏瓶、烧杯、平底烧瓶

D.量筒、广口瓶、比色管

12.下列可以直接加热的常用玻璃仪器为( )。

A.烧杯

B.容量瓶

C.锥形瓶

D.量筒

13.下列玻璃仪器中,加热时需石棉网的是( )。

A.烧杯

B.碘量瓶

C.试管

D.圆底烧瓶

二、填空题

1.实验室所用玻璃器皿要求清洁,用蒸馏水洗涤后要求_____。

2.用纯水洗涤玻璃器皿时,使其既干净又节约用水的方法原则是_____。

3.玻璃仪器可根据不同要求进行干燥,常见的干燥方法有____、____和____。

4.常用的玻璃量器种类有___、___、___、___。

5.一般玻璃仪器的洗涤方法主要有以下几种:①___、②___、③___。

6.量器类有___、___等。量器类一律不能___。

7.不急用的仪器,可在___冲洗后在___处倒置去水分,然后自然干燥。

8.铬酸洗液由于有___和___因此用完后不能直接倒在___应该倒回____。

9.玻璃仪器洗净的标准是________。

10.移液器(移液枪)是量取______液体用的仪器。

11.除非特别注明需要“吹”的以外,管尖最后留有的少量溶液____吹入接收器中,因为在检定移液管体积时,没有把这部分溶液算进去。

12.使用前,首先应检查活塞与活塞套是否配合紧密,如不密合会出现___现象,则不宜使用。

13.移液管的正确操作是____________。

14.用滴定管刷(特制的软毛刷)合成洗涤剂刷洗,不能洗净时,可用_____洗。

15.容量瓶在使用前应该_____。

三、判断题

1.玛瑙研钵不能用水浸洗,而只能用酒精擦洗。( )

2.锥形瓶可以用去污粉直接刷洗。( )

3.铂器皿可以用还原焰,特别是有烟的火焰加热。( )

4.瓷坩埚可以加热至 1 200℃,灼烧后质量变化小,故常常用来灼烧沉淀和称重。( )

5.铁、镍器皿不能用于沉淀物的烧和称重。( )

6.坩埚与大多数试剂不反应,可用王水在铂坩埚里溶解样品。( )

7.石英玻璃器皿耐酸性很强,在任何实验条件下均可以使用。( )

项目三课件

参考答案

拓展阅读 qXhSvWx9A5CDscDu+JanZgVcttAnhNCdRQD8R2uuDiuEmzLvAmQ6hOuCZFV0WC1B

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