温度在滴定过程中起着重要作用,每种溶液都有特定的热膨胀系数。该系数的定义如下:
V = V0 ∙ (1 + γ ∙ ∆T)
根据热膨胀系数 (γ),保持溶液温度恒定可能是一个关键点。例如,正己烷的系数为 1.35。假设溶液在 20℃ 时为 1.000 L,环境温度为 25 °C,那么在此温度下溶液的体积为 1.007 L。这就相当于 0.7% 的误差。
因此,溶液的热膨胀系数可能是调节实验室温度来获得可重复结果的一个重要因素。
滴定结果重复性低,为什么?
在本文章中我们将会讨论滴定过程中可能会出现的随机和系统误差。它也可以作为指南,帮助您在滴定实验中找出并尽量减少这些误差的来源。
滴定法是一种常用的分析物质含量的技术,其历史可以追溯到18世纪。它是通过使用一个装有滴定剂的玻璃滴定管和一个容器(如烧杯或装有样品的锥形瓶)来进行。
手动滴定过程中产生误差的主要原因是视觉误差、视觉感知和滴定管尺寸的选择。在现代,可以将手动滴定改成自动滴定,来避免这些误差的产生。但目前,仍有一些规范和标准要求使用手动滴定。
进行滴定需要什么?手动滴定只需要一个滴定管、一个烧杯或锥形瓶,还有指示剂。其误差主要来自滴定管、指示剂和滴定剂的精度。这些误差加起来约为±0.2 毫升,根据终点体积的不同,误差会比较大。
我们将在接下来的章节中详细介绍非常常见的误差。
系统误差是可以识别的,也可以进行修正,通常情况下我们也可以尽量避免这些误差。
常见的系统误差包括温度变化、标定、指示剂的选择、视觉上的误差和滴定管规格的选择。下文将详细讨论这些误差。
滴定过程中出现的误差不仅仅是系统误差。还有一些随机误差更难处理。下一节将讨论滴定过程中最常见的随机误差。
随机误差是指偶然发生的误差,并不总是具有相同的特异性。它们比系统误差更难识别。
下面将举例说明一些随机误差,包括污染、滴定管中的气泡、气体吸收和视觉感知。
本文讨论的大多数误差都可以通过使用自动电位滴定仪来避免。
使用自动电位滴定仪时,滴定剂添加的分辨率通常要高得多,这使得终点体积测量和结果的准确性和可重复性更高。电极可以指示滴定终点,无需依赖个人对指示剂颜色变化的感知。
在本文讨论的所有误差类型中,只有两种误差在使用电位滴定时需要考虑:与温度和气泡有关的误差。大多数自动电位滴定仪都提供自动准备管路的选项,可在分析前消除残留气泡。温度传感器也可连接到大多数自动电位滴定仪上,以便进行自动温度补偿。
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滴定法是一种准确和易于使用的分析方法。但仍需注意避免或消除不同的误差源。系统误差通常可以识别的,也可以进行修正,来消除这些误差,而随机误差则较难识别和避免。
在实验室中使用自动电位滴定法,就可以避免文中讨论的大多数误差,此外,自动电位滴定还能节省时间,为用户提供更准确、更可重复的结果。