滴定仪校正,主要包括测量单元校正和滴定单元校正。测量单元校正主要是指电位测量单元校正(pH电极标定)、电导测量单元校正(电导电极常数标定)和温度测量单元校正(温度电极校正和温度空白校正)。滴定单元校正主要是对滴定管系数进行标定。
1 测量单元校正
客户选配测量单元不同,则需要校正的操作规程也不一样。若客户配置了电位测量单元,则需要对电位电极进行标定,若客户选配了电导测量单元,如果对电导电极常数产生疑虑或是需要精准测量,则需要对电导电极进行校正;若客户选配了温度测量单元,则需要对温度电极进行校正。光度测量单元和永停测量单元属于仪器内部参数,其校正过程比较复杂,需要专业工程师上门服务,并配置相关专用工具和设备方可进行,因此,在这里不再介绍。
1)电位测量单元校正
若客户配置了电位测量单元,在仪器上可对电极进行标定。电极在不同的环境下使用或者长时间未使用时,电极斜率和零点可能会有所漂移,因此,需要使用标准溶液重新进行标定实验。
对于pH复合电极的标定,如果用户需要进行二点标定,则事先须准备二种标准缓冲溶液,如果只需一点标定,则只要准备一种标准缓冲溶液。一点标定是只采用一种pH标准缓冲溶液对电极系统进行标定,用于自动校准仪器的定位值。仪器把pH复合电极的百分斜率作为100%,在测量精度要求不高的情况下,可采用此方法。二点标定或三点标定是为了提高pH的测量精度,其含义是选用二种或三种pH标准缓冲溶液对电极系统进行标定,测得pH复合电极的实际百分斜率和定位值。
图1 pH电极标定
现在市场上滴定仪一般具有自动识别标准缓冲溶液功能,能识别GB标液组、DIN标液组和NIST标液组。GB标液组为中国国家标准,包括:pH1.68、3.56、4.00、6.86、7.41、9.18、12.46七种标准缓冲溶液;DIN标液组为德国国家标准,包括:pH1.68、2.00、3.56、3.78、4.01、6.87、7.00、7.42、9.18、10.01、12.45十一种标准缓冲溶液;NIST标液组为美国国家标准,包括:pH1.68、4.01、6.86、7.00、7.42、10.01、12.47七种标准缓冲溶液。用户在标定过程中,按实际使用的标准缓冲溶液选择相应的标液组和标液。通常用户选择自动识别即可完成所有标定过程,一旦用户使用的溶液不是常规的标准pH缓冲液,则需要切换到手动识别方式。根据仪器显示的温度,设置当前温度下的标称pH值,同样可以完成标定。点击“识别方式”用户可选择自动识别标定或手动识别标定,点击“设置”键,用户可设置标液和标液组的标定。具体标定过程如下:
1.按需要准备1~3种标准缓冲液(根据实际需要准备标准缓冲溶液数量);
2. 检查标液组和标液是否设置正确;
3. 将pH 复合电极及温度电极插入仪器的相应测量电极插座内,并将该电极用蒸馏水清洗干净,放入pH标准缓冲溶液中;
4. 等读数稳定,仪器将自动识别出标液,并显示标称pH值;
5. 按标定功能键即可标定,标定结果框将显示出标定结果;
6. 如果需要标定其他标液,则将电极清洗干净后,放入另一种标准缓冲液中,待仪器读数稳定后,按“标定”键,界面下方显示标定结果。
7. 仪器支持多点标定,完成标定后,仪器自动退出标定状态。否则用户按“结束”键可随时结束标定。
2 )电导测量单元校正
测量电导必须使用电导电极,每支电极具有不同的电极常数,客户可直接将参数输入仪器中。通常电极随使用时间的增加、运输、贮存或者测量温度的不同,其电极常数也将发生轻微变化,此时,就需要使用标准电导校正溶液重新校正电极常数,校正完毕方可使用。
如果用户需要精确测量电导率值,则建议重新标定电极,在相对恒定的温度、测试环境下,标定前用户可自己配置电导标准溶液或者直接选购专业厂商生产的标准溶液。标定步骤具体如下:
1.准备1~2种电导标准溶液;
2. 反复用蒸馏水清洗电极,如果发现电极有漂移、稳定时间长,则不妨将电极在蒸馏水中浸泡。建议选择恒温环境。
3. 在查阅滴定方法中点击相应按键进入标定状态;
4. 将电极放入标准电导溶液中,点击“标称值”输入当前温度下的电导值,如0.1mol/L的KCl溶液在25℃时为1408uS/cm,则输入1408;
5. 等读数稳定,点击标定功能按键,仪器即可显示标定结果;
6. 如果用户有其它标液,或者需要重复标定,则重复2~5步骤;
7. 完成后点击结束。
3 )温度测量单元校正
温度电极本身由于元器件不同,与实际的环境温度会有差异,如果用户觉得相差太大,影响使用的话,可以考虑标定温度电极。
标定温度电极比较复杂,整个过程非常费时费力。用户点击“重新标定”即可校正温度电极,用户可在恒温槽等恒温设备内进行校正。具体校正操作如下:
1.将恒温槽内温度设置为所需校准温度,并用热电偶温度计进行标准测量,待恒温槽内温度稳定后再将电极插入;
2. 在恒温环境中,将电极插入恒温槽内稳定一段时间;
3. 待仪器读数稳定,点击标定按键,仪器显示标定结果;
4. 如果用户需要标定其他温度,或者需要重复标定,则重复1~3步骤;
5. 完成后点击结束。
如果将“标定结果对全部滴定有效”设置为“No”,表示仪器显示的温度值是温度电极直接测量到的值,否则将使用上一次的标定数据进行补偿。
由于外界的影响、滴定的延时、系统反应的延时都将不可避免的引起整个滴定系统的滞后、产生系统误差,特别是温度滴定将更加明显,可达到0.3mL以上。如果用户有正确度的测量需要,则必须进行空白值的校正。仪器在实际的结果计算中将扣除空白值。温度滴定中空白值校正具体操作步骤如下:
1.准备1~5种标样 例如样品滴定剂消耗量在2～4mL之间。标样滴定剂的消耗量在1～5 mL之间。通常对于温度滴定,适宜的滴定剂最大消耗量为5～6mL。 如果基准样是液体, 要使用系列高质量移液管转移。移液管在使用之前,应该用适当的实验室玻璃清洁剂清洗,而后用去离子水冲洗。所选系列移液管的体积和相应标样浓度都需要考虑溶剂体积的影响。如果用固体的基准样, 需用分析天平秤准确到±0.1mg。
2. 测量 依次将准备好的标样滴定。每次滴定开始前,输入标液值(mol值),然后开始滴定,得到终点体积;
3. 当滴定标样超过3个时,仪器将以系列标样的mol值(X轴)对终点体积mL(Y 轴)作线性回归,即绘制方程y = ax +b 的曲线,截距“b”就是空白值。
4. 校正结束,用户选择保存当前的空白值即可,在实际的结果计算时,仪器将扣除空白值。
2 .滴定单元校正
通常滴定管系数不需要用户自己标定,每只滴定管在出厂前已经过严格的标定工艺,滴定管上面标示有相应滴定管的系数,用户只需将滴定管系数设置一遍即可。特别是每一个滴定方法在第一次使用时,或者更换过滴定管后,必须将滴定管系数设置一遍。当滴定管长时间使用、或者由于某些滴定剂的长期腐蚀导致滴定管变形进而影响滴定管系数,影响测量结果。滴定管系数标定具体操作步骤如下:
1.先将需要的滴定管清洗多次,使蒸馏水充满整个管路(不能有气泡)。
2. 按实际安装的滴定管类型,设置好相应的滴定管并将滴定管系数设置为100.00%。
3. 取一只干净称量瓶,先用万分之一天平称空瓶重量,再将滴液管伸入称量瓶内。
4. 选择手动滴定方法(Manual Titration),先后点击滴定方法管理、查阅参数、方法参数、滴定前准备、预加体积量项,如果是10mL滴定管,则将预加体积设置为10mL;如果是20mL滴定管,相应将预加体积设置为20mL(并保证最大添加体积大于预加体积),设置完毕,返回并开始滴定。
5. 仪器将一次把满滴定管蒸馏水推入称量瓶内。
6. 用天平称量称量瓶质量。
7. 按下式计算滴定管系数。
图2 滴定管系数计算公式
8. 标定完成后,记录滴定管系数,将计算好的系数输入仪器即可。
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