Градуировка стеклянной мерной посуды

Ц е л ь р а б о т ы. Научиться самостоятельно градуировать стеклянную мерную химическую посуду с учетом температуры и давления воздуха.

Т е о р е т и ч е с к а я ч а с т ь.Градуировка необходима, так как посуда, изготовленная на заводе, не всегда соответствует техническим нормативам и диаметр пипеток (бюреток, мерных колб) не отвечает требованиям стандарта, что приводит к значительным ошибкам при химическом анализе.

Химическую посуду градуируют следующим образом: в сухую мерную колбу (пипетку, бюретку) набирают дистиллированную воду до метки, а затем взвешиванием на аналитических весах определяют вес жидкости m_в. Пользуясь справочными данными о плотности воды при различных значениях температуры, рассчитывают объем взвешенной жидкости при данной температуреV_в. После этого расчеты не заканчиваются, так как принято пересчитывать объем жидкости к тому объему, который бы занимала бы жидкость при температуре 20 ⁰С. При этом учитывается то обстоятельство, что химическое стекло при изменении температуры расширяется или сжимается.

П р и б о р ы и м а т е р и а л ы. Химическая посуда 1-го и 2-го классов точности: бюретки на 25 и 50 мл, пипетки на 1, 2, 5, 15, 25, 50 мл, мерные колбы на 25, 50, 100, 250 мл.

Х о д р а б о т ы.Процедура градуировки предусматривает несколько этапов.

А. Калибровка мерных колб

1. Взвешивают налитую в мерную стеклянную посуду водуm_в.

2. Рассчитывают объем взвешенной жидкости и по данным табл. 4 находят значение объема W для температуры и атмосферного давления, которые были зафиксированы во время взвешивания. Искомый объем взвешенной жидкости при температуре и давлении во время проведения опыта будет равен

V_в = W ×m_в /1000.

Т а б л и ц а 4. Объем W 1000,00 г воды при различных температурах

Температура t, 0С	Удельный вес воды, rв, г/cм3	Объем при атмосферном давлении
740 мм. рт. ст. W740, мл	760 мм. рт. ст. W760, мл	780 мм. рт. ст. W780, мл
	0,99913	1001,92	1001,95	1001,98
	0,99897	1002,08	1002,11	1002,13
	0,99880	1002,24	1002,27	1002,30
	0,99862	1002,42	1002,45	1002,48
	0,99843	1002,61	1002,64	1002,66
	0,99823	1002,80	1002,83	1002,86
	0,99802	1003,01	1003,04	1003,07
	0,99780	1003,23	1003,26	1003,29

3. Определяют объем воды, который был бы при температуре 20 ⁰С. По данным табл. 5 находят суммарную поправку D W в последнем столбце на расширение стекла и удельный вес воды при температуре градуировки. Далее по формуле вычисляют окончательный объем мерной посуды при 20 ⁰С:

V_в²⁰ = V_в ×(1 + DW/1000).

Т а б л и ц а 5. Поправки на расширение стекла и удельный вес воды

и суммарная поправка в зависимости от температуры.

Температура t, 0С	Поправка на стекло, мл	Поправка на воду, мл	Суммарная поправка D W, мл
	0,13	0,90	1,03
	0,10	0,74	0,84
	0,08	0,57	0,65
	0,05	0,39	0,44
	0,03	0,20	0,23
	0,00	0,00	0,00
	-0,03	-0,21	-0,24
	-0,05	-0,43	-0,48

Б. Калибровка бюретки

Заполняют табл. 6 и строят по этим данным точечный график зависимости ошибки объема DV, мл, от прибавленного объема V, мл, из бюретки. Ошибка объема может быть как положительной (рис. 1), так и отрицательной.

DV, мл

V,мл

Рис.1. График калибровки бюретки

Т а б л и ц а 6. Опытные данные по калибровке бюретки

Объем воды, показанный на бюретке, V, мл	Масса воды mв,г	Искомый объем взвешенной жидкости V ,мл	Ошибка объема, DV,мл, DV= V -V

В. Калибровка пипеток

С помощью резиновой груши набирают воду в пипетку до метки и затем сливают объем воды, на который рассчитана пипетка, в предварительно взвешенный сухой стакан, затем взвешивают массу налитой водыm_в. Дальнейшие действия проводят так же, как и для мерных колб.

О т ч е т

Обработайте полученные результаты и сделайте вывод, используя данные табл. 7, о возможности использования полученной вами мерной посуды для работы. Спросите преподавателя о классе химической посуды, если он не указан.

Т а б л и ц а 7. Допускаемые в миллилитрах отклонения

от вместимости химической посуды при 20 ⁰С.