一般來說,校準和使用不當是產(chǎn)生誤差的主要原因。按本正確的方法仔細操作,可以盡可能減小操作誤差,就可獲得最高準確度。
1)量器的溫度
量器的容量隨著溫度而改變。量器在量入或量出其標稱容量時的溫度為標準溫度。制造量器的玻璃,其體熱膨脹系數(shù)約在10X 10-6~30X 10-5K-1的范圍內(nèi)。一個體熱膨脹系效為30X 10-6K-1的(用鈉鈣玻璃制造的)量器在20℃下校準,而在27℃下使用時只顯示0.02% 的附加誤差,它小于大多數(shù)量器的極限誤差,由此可見,標準溫度在實際使用中是不重要的,但是為了提供良好的校準基準,規(guī)定一個標準溫度并在校準前使量器在該溫度下達到均衡是很重要的。
2)液體的溫度
測量校準量器用水的溫度的準確度應(yīng)為±0.1℃,在使用量器時,應(yīng)保證其所有液體在測量其容積時都應(yīng)在同一室溫下。
3)玻璃表面的清潔度
量器在量入或量出液體的容量時與其內(nèi)表面的清潔度有關(guān),清潔度差會使彎液面畸形而引起誤差,這種彎液面的缺陷有兩種。玻璃表面不完全濕潤,即液體表面與玻璃以明顯的角度接觸,而不是形成曲線與玻璃表面相切。由于液體表面污染而減少了表面張力,使曲率半徑增加。用于量出液體的量器,內(nèi)壁不清潔則可使內(nèi)壁上的液膜分布不規(guī)則或不完整而引起誤差。若有化學沽污,即使不影響容量,也可能因化學反應(yīng)使?jié)舛茸兓a(chǎn)生誤差。配有磨口塞的容器應(yīng)特別注意清洗研磨區(qū)。
要確定量器是否徹底清洗干凈,應(yīng)在充液時進行觀察(量出式的量器最好從液面以下充液,即從滴定管的旋塞閥下部,或從吸量管的流液口),彎液面升高而不變形(即在其邊緣處不起皺)。在充液超過標稱容量后,應(yīng)將多余液體放出(量出式量器應(yīng)通過流液口排液,量入式量器應(yīng)使用吸管吸出)。上部的玻璃表面應(yīng)保持濕潤均勻,在邊緣處彎液面不應(yīng)起皺變形。
4)彎液面的調(diào)定
彎液面是指待測容量的液體與空氣之間的界面。
大多數(shù)量器都可采用對照基準線或分度線來調(diào)定和讀取彎液面。彎液面應(yīng)該這樣調(diào)定:
彎液面的最低點應(yīng)與分度線上邊緣的水平面相切,視線應(yīng)與分度線上邊緣在同一水平面上。然而水銀彎液面應(yīng)按其最高點與分度線下邊緣水平相切當使用不透明液體,視線的水平線應(yīng)通過彎液面的上邊緣,必要時應(yīng)做適當?shù)男?見圖)
適當安排光線可以使得彎液面暗淡且輪廓清晰,為此,應(yīng)襯以白色背景,并遮去不需要的雜光。例如,可以在量器定位液面以下不大于1mm處,放置一條黑色紙帶或用一小段切開的黑色厚膠管箍在量器管壁上。
當分度線的長度足以同時從量器前后觀察時,視線應(yīng)處于上邊緣前后部分重合的位置上,可以避免視差。量器只在前面具有分度線時,使用黑色遮光帶來調(diào)定分度線上邊緣,視差可以忽略不計,但也應(yīng)注意,眼睛應(yīng)與分度線上邊緣在同一水平面內(nèi)讀數(shù)。
5)流出時間
對于量出式量器,由于量器內(nèi)壁上遺留的液膜而使量出的容量總是小于量入的容量。液膜的容量與液體流出的時間有關(guān)。當流出時間超過一定值后,剩余液膜的容量就極小而且不變,因此,量出液體容量誤差的影響可忽略不計。
流出時間被分成若干段并有一定的等待時間也可以達到同樣的效果,當流液口破損或堵塞,以及任何為了增快流速而改變流液口尺寸的做法都會引起讀數(shù)誤差。這種誤差降低了讀數(shù)的準確性,而且不能估算。
流出時間適用于量出式以水作為液體的玻璃量器。實際流出時間在該范圍內(nèi)變化將不會有不合理的容量差異,但為安全起見,應(yīng)規(guī)定出流出時間范圍。流出時間仍可標在A級滴定管和吸量管上,使用者可以通過測量流出時間來檢查流液口是否堵塞或損壞。
小結(jié)
實驗室玻璃量器準確度的這些影響因素,真的不是小題大做,在某些時候,這些影響因素會成為總不確定度的主要貢獻,一定要引起重視。