Лабораторные бюретки - купить по низкой цене на HimBio. Правила работы с бюретками и пипетками Бюретка – что это такое
В титриметрии бюретки используются для постепенного прибавления с регулируемой скоростью одного раствора к другому с последующим измерением общего объёма расходованной при этом жидкости. Таким образом, с помощью бюреток непосредственно осуществляется сам процесс титрования.
Бюретка представляет собой узкую стеклянную трубку, на которую нанесена шкала (рис. 11).
Рис. 11. Бюретки
В лабораторной практике обычно используются бюретки ёмкостью 25-50 см 3 (с ценой деления 0,1 см 3). Для измерения малых объёмов жидкостей применяются бюретки емкостью от 1 до 5 см 3 (с ценой деления 0,01 см 3). Такие бюретки называются микробюретками (рис. 12).
Рис. 12. Микробюретка с краном: 1 – деревянный штатив; 2 – микробюретка; 3 – трубка для заполнения бюретки жидкостью; 4 – воронка; 5 – краны
На нижнем конце бюретки находится стеклянный пришлифованный кран (рис. 11 а), или небольшое овальное расширение, на которое плотно надевается резиновая трубка со стеклянным, оттянутым в капилляр, концом. Резиновая трубка зажимается металлическим зажимом или стеклянной бусиной, представляющей собой стеклянный шарик с диаметром немного больше внутреннего диаметра резиновой трубки (рис. 11 б, в). Шарик помещается внутри трубки между концом бюретки и оттянутым стеклянным капилляром. Нажимая большим и указательным пальцами на резиновую трубку возле шарика, образуют внутри ее узкий просвет, через который жидкость вытекает из бюретки с большей или меньшей скоростью (рис. 11 г).
У бюреток, снабжённых краном, кран смазывают очень тонким слоем вазелина, следя за тем, чтобы вазелин не попал в канал крана.
Перед титрованием бюретку нужно подготовить в работе. Для этого её тщательно моют, ополаскивают несколько раз дистиллированной H 2 O, а затем раствором, которым она должна наполняться. Бюретку закрепляют в штативе в вертикальном положении, заполняют с помощью воронки нужным раствором до 2/3 её объёма. В кране или резиновой трубке и в наконечнике не должно оставаться пузырьков воздуха. Чтобы удалить их, нужно несколько раз быстро открыть и закрыть кран (зажим) и спустить жидкость сильной струёй.
В бюретках со стеклянным шариком для удаления воздуха отгибают вверх резиновую трубку с капилляром и нажимают на шарик. Жидкость выливается через загнутую вверх резиновую трубку и вытесняет из неё и капилляра весь воздух (рис. 13).
Рис. 13. Удаление воздуха из капилляра бюретки
Убедившись в полном удалении воздуха, бюретку снова заполняют жидкостью – сначала выше нулевого деления, а затем, открыв кран либо зажим или надавив на шарик, точно до нулевого деления.
Отсчёты уровня светлых жидкостей производят по их нижнему мениску, а тёмных – по верхнему. При выполнении нескольких измерений в каждом из них все отсчёты делают аналогичным образом.
Проведение титрования
С помощью пипетки отмеряют, а затем переносят в колбу для титрования соответствующий объём раствора. Если титрование осуществляют в присутствии индикатора, то в колбу для титрования добавляют несколько его капель (как правило, 1-2 капли). Приготовленную таким образом колбу помещают на белом фоне под бюреткой (рис. 14).
Рис. 14. Положение колбы и бюретки при титровании
Нажимая большим и указательным пальцами левой руки на шарик бюретки, добавляют в колбу небольшими порциями второй раствор. При этом правой рукой осторожно встряхивают колбу для быстрого перемешивания раствора.
Вблизи точки эквивалентности раствор в колбе в месте падения капли раствора из бюретки на некоторое время приобретает окраску, характерную для точки эквивалентности. Это может служить признаком приближающегося конца реакции титрования. В этом случае раствор из бюретки начинают прибавлять по одной капле, каждый раз внимательно наблюдая окраску смеси в колбе.
После стойкого (неисчезающего) изменения окраски титрование прекращают и записывают показание объема жидкости в бюретке.
Первое титрование служит для ориентировочного установления объёма и при расчётах не используется. Титрование с тем же исходным объёмом раствора в колбе проводят ещё не менее трёх раз. Перед началом каждого нового опыта уровень жидкости в бюретке снова доводят до нулевой отметки.
Первую порцию жидкости при повторном титровании спускают из бюретки одномоментно (объём её должен быть немного меньше 0,5-1 мл) результата первого титрования. После этого дотитровывают раствор по каплям до наступления точки эквивалентности. По результатам нескольких измерений рассчитывают средний объём раствора, пошедшего на титрование.
Практическая часть занятия
1. Определить цену деления пипетки.
2. При помощи градуированной пипетки отмерить:
а) 5 мл дистиллированной воды;
б) 8,7 мл дистиллированной воды;
в) 0, 4 мл дистиллированной воды.
3. Определить цену деления бюретки.
4. Заполнить бюретку дистиллированной водой и отмерить:
3 мл дистиллированной воды;
6,2 мл дистиллированной воды;
0,8 мл дистиллированной воды.
Вывод: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Дата ___________ Подпись преподавателя___________
Бюретка — цилиндрическая стеклянная трубка с делениями, краном или зажимом, проградуированная в миллилитрах. Бюретки применяют для точного измерения небольших объемов, а также при титровании. Различают бюретки объемные, весовые, поршневые, газовые и микробюретки.
Рис.1 Бюретки:
(а)- с однохоловым краном
(б) — резиновой трубкой
(в) — трехходовым краном
(г) — автоматическим нулем
(д, е) — приспособления для отсчета объемов жидкости
Объемные бюретки
Объемные бюретки (рис.1, а-г) с ценой деления в 0,1 мл позволяют вести отсчет с точностью до 0,02 мл. Бескрановые бюретки Мора (рис.1, б) имеют в нижней части резиновую трубку 1 с капилляром 2. Резиновая трубка пережимается либо зажимом Мора (см. рис.1, б), либо внутрь ее закладывают стеклянный шарик 3 или палочку с шарообразным утолщением. Жидкость из такой бюретки вытекает при нажатии пальцами на верхнюю часть шарика. Бюретки с резиновой трубкой применяют для слабо щелочных растворов, обычно заедающих притертые стеклянные краны.
Недостаток таких бюреток в том, что резиновая трубка в начале и в конце выливания раствора растягивается в разной степени, вследствие разницы гидростатических давлений и различной степени обжатия шарика пальцами. Погрешность будет меньше, если использовать сравнительно толстостенный и короткий эластичный кусок резиновой трубки, а зажим надевать на нее всегда на одном и том же месте. При этом следует также избегать растворов, окисляющих каучук, в частности растворов йода в водном растворе KI.
Заполняют бюретку раствором через воронку с коротким концом, не доходящим до нулевого деления. Затем раствор спускают так, чтобы он заполнил всю часть бюретки ниже крана или зажима до нижнего конца капилляра. Только после этого раствор в бюретке устанавливают на нулевое деление, при этом в нижней ее части не должно остаться ни одного пузырька воздуха. Можно заполнять бюретку и снизу, если она имеет двух-ходовой кран 2 (рис.1, в). Для этого к изогнутой трубке присоединяют резиновый шланг от склянки с раствором.
В бюретке с автоматическим нулем (рис. 81, г) нулевой отметкой является верхний срез отростка 4. Когда раствор, подаваемый снизу через трубку 1 поднимается до верхнего среза отростка 4 избыток его будет стекать из бюретки через трубку 3. После прекращения подачи раствора уровень его установится автоматически на верхнем срезе отростка. Первую метку на шкале такой бюретки обозначают 1 мл.
Местом отсчета уровня раствора в бюретке всегда выбирают нижний край 1 мениска (рис.1, д). По этому краю и калибруют бюретку. Только в случае непрозрачных растворов (водный раствор KMnO 4 , раствор I 2 в водном растворе KI и др.) необходимо делать отсчет по врехнему краю 2 мениска.
Точное определение нижнего края мениска затруднено явлением отражения, возможны погрешности и от параллакса, если глаза не будут находиться точно на высоте мениска. У мерных колб и пипеток метка окружает горло или трубку целиком, что позволяет взять точный отсчет. У бюреток же метка занимает только часть окружности трубки. Поэтому для правильного отсчета уровня раствора в бюретке применяют разные приспособления. Например, держат позади бюретки кусок белого картона или матовую стеклянную пластинку.
Наиболее эффективным приспособлением для отсчета уровня раствора является кусок плотной белой бумаги 3 с нижней зачерненной частью (рис.1, д). В куске бумаги делают два горизонтальных разреза такой длины, чтобы бумагу как кольцо можно было одеть плотно на бюретку и перемещать по ней. Верхний край горизонтальной черной полосы 4 располагают у нижнего края мениска, который от этого становится более четким, почти черным, так как устраняется мешающее отсчету отражение. Рекомендуется также на средней части бумаги, расположенной сзади бюретки между горизонтальными разрезами, нанести черную вертикальную черту 5. Тогда проектируются два конуса мениска, сходящиеся вершинами точно у нижнего его края.
Верхний конец бюретки закрывают от попадания пыли и испарения раствора маленьким стаканчиком или широкой, но короткой пробиркой.
Рис.2 Установка бюреток для серийных анализов с вводом раствора в верхнюю (а) и нижнюю (б) часть бюретки
1 — склянка Тищенко;
2 — резиновый шланг;
3- склянка с титрованным раствором;
4 — тройник;
5 — бюретка;
6 — хлорокальциевая трубка
7 — анализируемые растворы;
8 — штатив
На рис.2 приведены схемы установки бюретки для частого титрования анализируемых проб одним и тем же раствором. В установке типа а бюретку 5 заполняют раствором сверху из бутыли 3 через нижний кран, а в установке типа б — снизу через трехходовой кран. Принцип работы этих установок понятен из рисунка. Чтобы защитить растворы в бюретке и бутылях от взаимодействия с примесями воздуха, их присоединяют к склянкам Тищенко 1, а открытый верх бюретки закрывают пробкой с хлорокальциевой трубкой 6 (рис.2, б). Обычно склянку Тищенко и хлорокальциевую трубку заполняют либо натронной известью, либо аскаритом (смесь асбестовой ваты с NaOH), которые поглощают кислотные примеси (СО 2 , SO 2 , HC1, H 2 S и др.). Когда раствор чувствителен к аммиаку в воздухе, вместо склянки Тищенко и хлорокальциевой трубки устанавливают склянку Дрекселя с разбавленной серной кислотой. Для более тщательной очистки воздуха применяют поглотительные колонки. Хлорокальциевую трубку присоединяют к бюретке, как показано на рис.2, б, в этом случае избегают попадания тонкой пыли поглотителя в бюретку.
Жидкости из бюретки отмеривают всегда от нулевого деления до уровня, находящегося приблизительно на 5 мл выше нужного деления. Достигнув этой отметки, выжидают 15-20 с и, приложив конец бюретки к стенке приемного сосуда, капля за каплей спускают раствор точно до нужной отметки.
Микробюретки
Микробюретки отличаются от объемных бюреток небольшим обьемом. Они имеют градуировку по 0,01 мл, что дает возможность делать отсчеты с точностью до 0,005 мл. Все конструкции микробюреток можно свести к трем типам, представленным на рис.3.
Микробюретка Банга (рис.3, а) — наиболее распространенный тип микробюреток. Ее закрепляют либо в лапке штатива, либо устанавливают на деревянном достаточно устойчивом основании 5. Бюретку заполняют раствором из резервуара 1 через трубку 2 и кран 3 при закрытом кране 4. Для защиты раствора от пыли и испарения верх бюретки закрывают небольшим стаканом 6.
Микробюретку Пеллета (рис.3, б) с автоматической установкой нуля заполняют при помощи резиновой груши 2 при закрытом спускном кране 3. Излишек раствора отсифонируется обратно в склянку через боковую отводную трубку 1, верхний срез которой точно установлен на нулевой отметке.
Микробюретка Гибшера (рис.3, в) заполняется при повороте трехходового крана 4, позволяющего раствору из сосуда 1 по боковой трубке 3 попасть в бюретку. Избыток раствора сливают через носик 5 при новом повороте крана 4. Нулевой уровень в бюретке устанавливается как только поверхность раствора коснется верхнего среза отростка 2. В этот момент прекращают с помощью крана 4 спуск раствора. Остаток его из головки 7 засасывается в сосуд 1 через трубку 6 при заполнении бюретки.
Во многих пособиях по технике лабораторных работ довольно детально описана процедура измерения заданного объема жидкости с помощью пипеток, бюреток, мерных колб. Несмотря на это, данная операция вызывает довольно много вопросов и разногласий даже среди бывалых химиков. Постараемся дать ответ на некоторые из них:
Можно ли набирать жидкость в пипетку, втягивая ее ртом? Обязательно ли пользоваться резиновой грушей?
Легко убедится, что втягивать жидкость в пипетку ртом значительно удобнее и быстрее, чем грушей, особенно если нужно много раз отмерить точный объем. Сейчас, правда, появились хорошие груши с 2 клапанами и специальные поршневые устройства для набора, но раньше, то их не было (да и ртом набирать все равно удобнее). Как известно, за всякое удобство приходится платить (а в данном случае — расплачиваться). Причем цена довольно значительно превышает полученные выгоды.
Во многих пособиях делаются оговорки, что ртом нельзя втягивать в пипетку ядовитые и летучие жидкости. Проблема состоит в том, что химик обычно именно с таковыми и работает. Кроме того, если вы привыкли втягивать в пипетку ртом дистиллированную воду, то потом появится большое искушение проделать ту же процедуру с растворами кислот, щелочей, солей тяжелых металлов или чего поопаснее.
Чем это грозит? Прежде всего — двумя вещами. Во-первых, существует большая вероятность попадания жидкости в полость рта. Особенно, при активной работе. Наиболее распространенная причина неприятностей — засасывание воздуха в пипетку во время набора. Случается это если пипетку (во время всасывания) поднять над поверхностью жидкости или если в результате набора упадет уровень жидкости в колбе. В пипетку попадает воздух, и содержимое пипетки выплескивается прямиком в рот. Кроме того, на обратный конец пипетки (который контактирует со слизистой рта) также может попасть набираемая жидкость. Например, когда вы положите пипетку с остатками жидкости на стол.
Во-вторых, довольно важно не вдыхать пары набираемой жидкости. Это очень распространенная ошибка. Ведь втягивать жидкость и не вдыхать ее пары довольно трудно. Особенно в случае больших пипеток.
Какие можно сделать выводы?
Приучите себя с самого начала набирать жидкости исключительно грушей. Даже если имеете дело с дистиллированной водой — иначе всасывать жидкости ртом войдет в привычку. И берегитесь паров кислот — для этого есть вытяжка.
Сижу сейчас перед компьютером и в перерывах между набором статьи наблюдаю, как крошатся те зубы, которые еще остались. Первый зуб я потерял после того, как случайно набрал в рот сернокислотный раствор фосфата никеля с довольно высокой концентрацией H 2 SO 4 . Задумался, увлекся анализом. Хотел выполнить работу побыстрее. А в результате вышел из строя на два дня — пришлось «проведать» стоматолога. Кроме того, умудрился еще несколько раз набрать в рот растворы солей кобальта, цинка, меди. Втягивал ртом аммиак, конц. азотную и серную кислоты (правда, без последствий). Даже эти «подвиги» не идут ни в какое сравнение с тем, что делали коллеги. Приходилось видеть человека, который втягивал ртом хромовку, а в один прекрасный момент напился солей кадмия.
Но дело тут не только в наборе кислот пипетками. Абсолютное большинство людей, которые работают с летучими кислотами (HCl, HNO 3 CH 3 COOH, HCOOH, аэрозоль H 2 SO 4), имеют проблемы с зубами. Помните, что любые виды химических работ невозможны без хорошей вытяжки. Вернее возможны, но за счет вашего здоровья. А оно может оказаться не безграничным. Держитесь по дальше от людей, которые утверждают обратное.
Некоторые личности демонстративно нарушают ТБ, чтобы окружающие считали их не новичками, а опытными химиками. Но дело обстоит как раз наоборот — подобные действия вам совсем не добавят авторитета в глазах старших коллег. Период, отведенный человеку для сознательной творческой работы, весьма невелик — около 30-40 лет. И совсем не обязательно его сокращать, особенно, когда риск ничем не оправдан.
Как правильно отсчитывать уровень жидкости?
Во многих практикумах можно прочитать, что при отсчете объема жидкости глаз работающего должен быть на одном уровне с ее мениском (вогнутая поверхность раствора). Но как это достичь на практике? Хорошие пипетки, бюретки, а также любые мерные колбы имеют деления, которые нанесены вдоль всей окружности. В некоторых случаях вместо этого используют две шкалы: спереди и сзади. Так вот, если круговое деление, на котором лежит нижний край мениска, проецируется в линию, то глаз находится точно на уровне мениска (рис.1). Другими словами, нужно совместить ближний и дальний край одного и того же деления. В случае наличия двух шкал — их соответствующие деления тоже должны совмещаться. Если же глаз находится не на одном уровне с поверхностью жидкости, то мы видим одновременно ближний и дальний край одного и того же деления.
Как правило, объем жидкости отмечают по нижнему уровню мениска (рис.2), но если жидкость непрозрачна (раствор перманганата или йода) используют верхний уровень мениска.
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Правила работы с пипетками и бюретками
Проведение сложных лабораторных экспериментов требует наличия специального оборудования и посуды, с помощью которых будет осуществляться смешивание, разделение, нагрев и охлаждение образцов. Пипетки и бюретки являются наиболее распространенными инструментами для перемещения материалов в разнообразные емкости, которые загружаются в сушильные шкафы, центрифуги, водяные бани, экстракторы, инкубаторы. Для того чтобы все эксперименты были наиболее точными и безопасными, персонал должен соблюдать определенные правила использования инструментов.
Основные требования и условия
Все элементы изделий тщательно промываются и дезинфицируются перед соединением. С концов инструментов удаляются соляной налет, остатки образцов, приспособления протираются спиртовыми и эфирными растворами. Основные сосуды заполняются концентратами в бюреточных установках, для проверки загрузки проводятся качественные химические анализы. Перемещение малого объема жидкости предполагает использование инструментов, которые имеют небольшой диаметр. Вещества без цвета загружаются в приспособления до нижнего мениска, окрашенные заполняют их до верхней отметки.
Растворы должны сливаться из инструментов полностью, после опустошения пипетки или бюретки следует подождать около 3 секунд. Вещества, которые отличаются вязкостью или летучестью, не могут быть отмерены по объему, так как существует высокий риск неправильного дозирования. Пипетки и бюретки не должны иметь отломанных концов, внутренняя поверхность исправных изделий хорошо смачивается.
Технология использования
Стеклянные пипетки наполняются посредством подсоединения резиновых груш, приспособления из пластика работают с помощью пластиковых наконечников. Все растворы должны браться отдельными пипетками. Применение бюреток предполагает наполнение инструмента рабочим раствором и фиксацию в специальном штативе, допускается загрузка подставки в вакуумные насосы. После этого осуществляется открытие крана или зажима, для того, чтобы раствор перешел в кончик бюретки. Каждая емкость, в которую наливается жидкость, должна иметь этикетку с указанием числа капель и наименованием вещества.
Правила работы с бюретками и пипетками
Правила работы с бюретками. Бюретку укрепляют в штативе в строго вертикальном положении. Перед каждым новым титрованием ее заполняют до верхнего (нулевого) деления, предварительно заполнив титрованным раствором нижний оттянутый конец бюретки или крана.
В момент отсчета показаний бюретки глаза экспериментатора должны находиться на уровне мениска (см. рис. 17).
Отсчет проводят по нижней части вогнутого или верхней части выпуклого мениска. Всякий раз установка уровня раствора на нулевое деление должна соответствовать способу отсчета уровня оставшегося в бюретке раствора.
Выливать жидкость из бюретки следует медленно, давая возможность всей жидкости стечь со стенок бюретки, что имеет особое значение при титровании неводными растворами. Под конец титрования раствор выливают по каплям. Титрование нужно выполнять несколько раз. За окончательный результат принимают среднюю величину, вычисляемую на основании ряда параллельных определений. Объем расходуемого на титрование стандартного раствора не должен превышать емкость бюретки. Титрование считается оконченным, когда разность параллельных определений превышает .
По окончании титрования остающийся в бюретке раствор сливают; после этого бюретку дважды ополаскивают дистиллированной водой, а затем, заполнив ее доверху водой, накрывают верхний конец бюретки колпачком для защиты от пыли. Перед употреблением сличают дистиллированную воду до сужения бюретки. Затем бюретку дважды ополаскивают тем раствором, которым будут титровать. Лишь после этого бюретку наполняют стандартным раствором.
Наполняют бюретки с помощью абсолютно чистой и сухой маленькой стеклянной воронки. После употребления воронку немедленно вынимают и ставят в штатив.
Очистка бюреток. Перед употреблением бюретки должны быть тщательно вымыты (так же, как мерные колбы). Ошибки, обусловливаемые загрязнением бюретки, могут достигать значительных величин. Наибольшие ошибки вызываются жировыми загрязнениями. Вследствие этого в процессе титрования на стенках бюретки остаются удерживаемые на стекле капли жидкости. При этом, разумеется, искажаются результаты измерений.
Во избежание попадания в бюретку маслянистых и жировых веществ нельзя применять грязную посуду, обильно смазывать стеклянный кран бюретки вазелином и закрывать при мытье посуды отверстие бюретки пальцами.
Указанной степени чистоты бюретки нельзя достичь только мытьем. Для окончательной очистки бюретки пропаривают водяным паром.
Проверка емкости бюретки. Действительная емкость бюретки и отдельные ее деления могут значительно отличаться от номинальной емкости и обозначений, нанесенных на бюретке. Поэтому перед употреблением следует проверить емкость бюретки. Так как объемы, соответствующие одинаковым делениям по всей длине бюретки, практически не могут быть равны вследствие того, что трубка бюретки обычно не бывает строго цилиндрической, то равным делениям бюретки в различных ее частях соответствуют неравные объемы вмещаемого бюреткой раствора.
Для нахождения точного объема жидкости, вмещаемой между определенными делениями бюретки, бюретку наполняют дистиллированной водой и устанавливают мениск на нулевом делении. Затем под бюретку подставляют бюкс, предварительно взвешенный с крышкой на аналитических весах с точностью до 0,001 г. В бюкс медленно сливают из бюретки определенный объем воды. После этого бюкс закрывают крышкой и снова взвешивают. Разность между массой бюкса с водой и массой пустого бюкса соответствует массе воды, вмещаемой в бюретке между делениями 0 и 5 при данной температуре. После этого снова наполняют бюретку дистиллированной водой до нулевого деления. Затем сливают в бюкс воды, которые взвешивают. Таким же способом взвешивают 15, 20, 25 и т. д. миллилитров воды.
С целью получения более точных результатов массу воды определяют три раза и берут среднее арифметическое трех взвешиваний. При этом пользуются следующей формой записи результатов взвешиваний:
При выполнении точных работ вносят соответствующие поправки и вычисляют точный объем вылитой жидкости.
Если вычесть из величины истинного объема бюретки величину объема, обозначенного на бюретке, то получим искомую поправку:
где - масса вылитой из бюретки воды, г; — кажущаяся плотность воды, .
Например, если вода, вылитая из бюретки между делениями , при 15° С весит 5,052 г, то поправка равняется:
Поправки вычисляют для каждых пяти миллилитров; данные записывают в таблицу. На основании данных полученной таблицы вычерчивают кривую поправок (рис. 29).
Рис. 29. Кривая поправок емкости бюретки.
По оси ординат откладывают величины поправок, по оси абсцисс - объемы, обозначенные на бюретке. По кривой находят поправки для любого объема бюретки.
Примерная форма записи поправок, вычисляемых при калибровании бюретки:
Номинальная емкость бюретки
Найдя нужную поправку, прибавляют (или вычитают, в зависимости от ее знака), ее величину к обозначенной на бюретке величине емкости и получают истинный объем раствора, помещающегося в бюретке или части ее.
Например, если на титрование пошло , истинный объем раствора равен если на титрование пошло , истинный объем раствора составляет и т. д.
Определение объема капли растворителя. Очень полезно в начале пользования бюреткой определить средний объем капли вытекающего из нее растворителя. При употреблении водных растворов определяют объем капли воды. Определение ведут следующим образом. Наливают растворитель в бюретку. Устанавливают уровень жидкости на нуль. Подставляют под бюретку колбу или стакан и очень медленно, ведя счет каплям, сливают жидкость из бюретки. Отсчитав 100 капель, закрывают кран бюретки и измеряют объем вытекшего растворителя. Отмеренный объем жидкости делят на 100 и вычисляют объем одной капли применяемого растворителя.
Зная объем капли растворителя, можно вносить необходимые поправки при вычислении результатов титрования.
Справочник химика 21
Химия и химическая технология
Бюретки правила работы
Правила работы с бюретками. Бюретку укрепляют в штативе в строго вертикальном положении. Перед каждым новым титрованием ее заполняют до верхнего (нулевого деления, предварительно заполнив титрованным раствором нижний оттянутый конец бюретки или крана.
Всю работу с бюреткой выполняют, строго соблюдая правила обращения с ней (см. гл. I, 7).
Каковы правила работы с бюреткой
Правила работы с бюретками. Пользуются или самой бюреткой или ее присоединяют к склянке, содержащей титрованный раствор, с помощью соответствующих приспособлений (некоторые из них представлены на рис. 5).
Одной из причин случайных ошибок могут быть качества Самого экспериментатора скорость его реакции, острота зрения, правильность цветовосприятия, степень осязания и другие факторы, в том числе неопытность, неумение работать с приборами, незнание правил измерений. Например, объемы (прозрачной жидкости, смачивающей стекло, отмеряются в мерных колбах, пипетках и бюретках по нижнему краю мениска, а непрозрачной - по месту соприкосновения жидкости со стеклом. Из-за незнания этого опытный и неопытный экспериментаторы приготовят различные по концентрации растворы, получат различающиеся результаты титрования.
При работе с бюреткой необходимо соблюдать следующие правила.
При работе бюретку укрепляют в лапке штатива в строго вертикальном положении. Кран бюретки должен находиться с правой стороны открывать и закрывать кран нужно левой рукой, а правой - перемешивать анализируемый раствор, находящийся в конической колбе. Сверху бюретку накрывают стеклянным колпачком.
Мытье химической посуды. Важнейшее правило работы в химическом практикуме - чистота и аккуратность. Колбы, пробирки, бюретки и т. п. тщательно очищайте от механических загрязнений ершами (или тампонами ваты, закрепленными на стальной проволоке), а затем хорошо промывайте водой.
Как правило, мерную посуду - бюретки и пипетки - вообще не сушат в редких случаях, когда приходится работать с неводными растворами, бюретки высушивают, но ни в коем случае не нагретым воздухом и не в сушильном шкафу.
Взятие навески или измерение объема. Навеску для анализа отвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002 г (см. гл. 12). Если образец - жидкость, то отбирают определенный объ ч - аликвотную часть (пипеткой, бюреткой). Правила работы см. в разд. 12.3.
Обычно берут бюретку или более широкую трубку. Диаметр трубок для лабораторных ионообменных фильтров колеблется в пределах 1-2,5 см чаще всего пользуются трубками диаметром 1,5 сл. Длина трубок колеблется от 10 до 60 см как правило, работают с трубками длиной 30-40 см.
Выполнение определения. При проведении этой работы, как и при всяком объемно-аналитическом определении, малейшее несоблюдение правил обраш,ения с пипеткой или бюреткой приведет к совершенно неправиль> ым результатам анализа. Поэтому перед началом работы надо тщательно изучить правила обращения с измерительной посудой. Особенное внимание необходимо обращать на работу с пипеткой. Обычно ошибки получаются в результате недостаточной чистоты пипетки и несоблюдения правил сливания из нее жидкости.
В три химические колбы на 200-250 мл пипеткой налить по 100 мл водопроводной воды и внести по 3 капли метилоранжа. В первую колбу из бюретки (см. правила работы с бюреткой, стр. 25) влить столько 0,1 н. раствора соляной кислоты, чтобы испытуемая вода от одной капли кислоты изменила желтую окраску на оранжевую.
Титраторы выпускаются в комплекте с автоматическими, бюретками. В прилагаемых инструкциях приводится описание приборов и правил работы с ними.
Контрольные вопросы. 1. Каковы правила работы студентов в химической лаборатории 2. Какую химическую посуду наиболее часто употребляют в химической лаборатории 3. В какой химической посуде производят нагревание, фильтрование, сушку и прокаливание 4. Какая посуда наиболее часто используется для измерения объемов жидкостей 5. Что такое мерные цилиндры, мерные колбы, пипетки, бюретки 6. Каков принцип устройства газовой горелки Теклю 7. Как правильно зажечь горелку 8. Как сделать коптящее пламя некоптящим и наоборот 9. Что такое проскок пламени и как его ликвидировать 10. В какую часть пламени надо вносить нагреваемый предмет 11. Какое пламя называется окислительным и какое восстановительным 12. Как следует правильно держать пробирку с жидкостью при нагревании 13. Как следует правильно держать склянку с жидкостью при наливании 14. Как устроены аппарат Киппа и газометр 15. Как моют химическую посуду 16. Можно ли вытирать вымытую химическую посуду изнутри и как проверить, что посуда вымыта чисто
Устройство и работа аппарата. Газоанализатор ГХП (рис. 180) состоит из деревянного футляра 1, гребенки 2, поглотительных сосудов 3, 4, 5, сосуда 6, сосуда-фильтра 7, уравнительной склянки 8, тройника 9 с баллоном-мешочком 11, всасывающего баллона 12. В сосуде 6 установлена бюретка 14 (рис. 181). Поглотительные сосуды с помощью резиновых трубок соединены со средними кранами гребенки, сосуд-фильтр соединен через изогнутую трубку с левым краном, а нижний отвод его с помощью соединительной трубки 13 -со штуцером 10, сосуд-бюретка соединена с правым краном гребенками и с уравнительной склянкой 8. Для
В мерной колбе, как правило, разбавляют концентрированные растворы перед титрованием. Приготовленный в данной работе раствор щелочи титровать неудобно, так как потребуется кислота высокой концентрации. Концентрированные кислоты и щелочи разрушают индикаторы, что уменьшает точность титрования. Если же применять для титрования концентрированной щелочи разбавленный раствор кислоты, то потребуется большой объем ее и не хватит одной бюретки. Наконец, использование при титровании концентрированных растворов связано с излишней затратой реактивов, чего всегда следует избегать.
Построение калибровочного графика. В мерные колбы емкостью 25Ю мл из бюретки вносят 15 20 25 ЭО 40 50 мл 0,01 н. серной кислоты, что соответствует 2,4 3,2 4,0 4,8 6,4 8,0 мг серы, добавляют 125 мл разбавленной 1 1 соляной кислоты и доводят до метки водой. В правый световой поток фотоколориметра ФЭК-М помещают кювету, заполненную до риски исследуемым раствором, а в левый - кювету с дистиллированной водой. Фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 30 мм, применяя зеленый светофильтр. Устанавливают оптическое равновесие при Л=0, а при работе на ФЭК-56 при Л =0,1. Затем на правом барабане фотоколориметра устанавливают оптическую плотность Л =0,1 (соответственно Л=0 при работе на ФЭК- 56). Затем в кювету с раствором добавляют из пипетки 5 мл хлорида бария (в середину кюветы с определенного расстояния от нее), и одновременно включают секундомер. При достижении нулевого положения стрелки гальванометра секундомер выключают, фиксируя время в секундах. По полученным данным строят калибровочный график.
В описаниях работ в дальнейшем приведены расчетные формулы для вычисления относительных погрешностей результата. Количественные расчеты по этим формулам сделаны, как правило, в соответствии с точностью измерительных приборов (чувствительностью аналитических весов, электроизмерительных приборов и т. п.). Однако погрешности измерений превышают погрешности приборов. Например, на бюретке с делениями до 0,1 мл можно произвести отсчеты с точностью до +0,03 мл, но при титровании одинаково взятых проб растворов могут получиться расхождения и более 0,1 мл. Чувствительность аналитических весов составляет при допустимых нагрузках 0,1 мг, но при последовательном взвешивании пикнометра, заново заполненного одной и той же жидкостью, расхождения доходят до 1,0 жг и более.
Примечание. Работая с бюреткой, следует соблюдать следующие правила.
Кран 32 открывают на атмосферу (справа), снимая правую заглушку, поднимают уравнительную склянку, доводя раствор в бюретке до верхнего деления. Затем опускают уравнительную склянку и засасывают в бюретку воздух. Далее переводят кран 32 на соединение с гребенкой и открывают кран поглотительного сосуда на соединение через гребенку с бюреткой, открывают краны вилки и, поднимая и опуская гребенку, прокачивают воздух в сосуд с пирогаллолом до тех пор, пока уровень жидкости в бюретке не будет постоянным. Весь кислород воздуха при этом будет поглощен. В бюретке останется только азот. После этого отключают поглотительный сосуд 3, открывают заглушку крана 31 и продувают азотом гребенку, поднимая уравнительную склянку, а затем трубку для сжигания, для чего краном 33 запирают гребенку. Кран 35 устанавливают в первоначальное положение. Теперь в гребенке и трубке для сжигания находится азот, и влияние вредного пространства на анализ исключено. Подняв жидкость в бюретке до метки О, закрывают краны нижней вилки 9 и надевают заглушку крана 31. Кран манометра 27 открывают на сообщение с прибором и устанавливают одинаковое давление во всех частях прибора (жидкость в манометре должна быть на одном уровне). Далее закрывают краны вилки 9, кран манометра 21 и одноходовые краны 33 трубки для сжигания. При работе объем бюретки от нулевого деления до крана 32 приплюсовывают к объему газа, замеренного в бюретке. Этот объем находят, измеряя расстояние от метки О до крана и диаметр трубки, по формуле
При работе с сосудами, имеющими барботажные капилляры, необходимо внимательно следить за положением кранов. Окрашенный конец крана показывает, что газ идет через тот капилляр, на который показывает окрашенный конец крана. Если окрашенный конец крана повернуть вверх или вниз, то сосуд будет отключен от гребенки. Для перевода газа в сосуд пользуются длинным капилляром, а для перевода его из сосуда в бюретку - коротким капилляром (правым). При анализе газа необходимо соблюдать последовательность поглощения. Нарушение последовательности ведет к совершенно неправильным результатам анализа.
Если требуется дегидрогепизировать всю имеющуюся в распоряжении фракцию, содержимое колбочки переносят в бюретку при акрытсм кране 6 и при соб [Юденпи всех описанных вышо прав л работы с бюреткой типа Баландина.
При работе с бюретками необходимо соблюдать следующие правила. ч Подготовка к титрованию. Прежде чем приступить к титрованию (или к проверке калибровки) следует
Ход работы. Собирают по рис. П.1 хроматографическую установку из отдельных узлов. Затем проводят градуировку реометра по тому газу, для измерения скорости которого он предназначен, с помощью установки, изображенной на рис. 11.28. Краном 4 соединяют бюретку с атмосферой. Открывают кран 8 и заполняют бюретку рассолом (насыщенный раствор Na l). После этого кран 8 закрывают, а край 4 устанавливают в положение, при котором реометр соединяется с атмосферой. Вентилем тонкой регулировки / задают произвольную скорость газа, измеряемую разностью уровней в правом и левом коленах манометрической трубки реометра. Измеряют перепад давлений в обоих коленах. Реометр 3 соединяют краном 4 с бюреткой. Затем открывают кран 7 и добиваются, чтобы уровни в узкой и широкой трубках бюретки были одинаковы. После этого подставляют мерный цилиндр и включают
Ход работы. Для наполнения измерительной бюретки испытуемым газом правую часть гребенки наполняют раствором ЫаС1 (запирающей жидкостью) из мерительной бюретки 7, для чего поднимают уравнительную склянку выше уровня бюретки при открытом кране 32 на правую часть гребенки и вынутой за глушке крана 34.
Более простым и доступным в учебных лабораториях сельскохозяйственных вузов является прибор, изображенный на рисунке 2, из которого видно, что внешняя колба прибора В. Мейера (рис. 1) заменена высоким химическим стаканом А (рис. 2), в который наливают на /4 объема дистиллированную воду. Внутренняя колба Б прибора В. Мейера (см. рис. 1), которая требует специальной стеклодувной работы, заменена обычной круглодонной колбой Б (рис. 2) с выводной трубкой В, соединенной с колбой Б пробкой П закрепляется колба Б с трубкой В на штативе Ш (рис. 2). Для вывода газа к трубке В присоединяется резиновыми трубками стеклянный тройник Г, а к нему прямоугольное стеклянное колено Д (длиной около 15 см), нижний правый конец которого пробкой присоединяется к левой бюретке Е. Нижнее отверстие левой бюретки резиновой трубкой О (длиной около 0,7-0,9 м) присоединено к правой бюретке Ех. Бюретки Е и 1 закреплены на штативе Шх. Обе бюретки до половины их высоты (примерно) заполняются дистиллированной водой.
В фарфоровой чашке, покрытой часовым стеклом, растворяют в азотной кислоте (плотн. 1,2) чугуна или стали 3-5 г, зеркального или мартеновского чугуна 2-3 г в первом случае берут 50 мл кислоты, в последнем 25-30 мл и выпаривают совершенно досуха. После охлаждения содержимого чашки прибавляют 20-30 мл соляной кислоты (плотн. 1,19), выделяют кремнекислоту и фильтруют в мерную колбу если кремнекислоту определять не требуется, все содержимое чашки смывают в мерную колбу, после охлаждения доводят до метки и хорошо перемешивают. Затем берут пипеткой несколько аликвотных частей, как указано на стр. 29. При большом содержании марганца в работу берут соответственно меньшие части раствора. Надо придерживаться правила не расходовать на титрование больше одной бюретки это имеет значение особенно при анализе ферромарганцев.
Очень удобны для отсчетов бюретки, на задней стенке которых имеется широкая белая полоса из молочрюго стекла с синей линией посередине, вследствие чего мениск приобретает вид, удобный для отсчетов (рис. 37). Кроме того, имеются и другие приспособления для уточнения отсчетов (например, черно-белая бумага, различные визиры и т. д.). При работе с бюретками необходимо соблюдать опреде.ченные правила.
И встряхивания колбы для гидрогенизации . Как правило, приборы для микро- и полумикрогидрогенизации не отличаются простотой конструкции. Методика- работы с ними сложна. Существенным улучшением является введение Вейгандом и Вернером электромагнитной мешалки. Это дало возможность отказаться от встряхивания колбы для гидрогенизации, которое при небольшом количестве жидкости мало эффективно вследствие небольшой инерции. В случае применения электромагнитной мешалки можно также исключить длинные резиновые соединения между бюреткой с водородом колбой для гидрогенизации, снижающие точность определений. Предложенный Вейгандом i Вернером аппарат состоит из бюретки, емкость калиброванной части которой 5 мл и цена деления до 0,01 мл, и пришлифованной колбы. Он пригоден для гидрогенизации 3-5 мл вещества. В приборе в 7 раз большей емкости можно гидрогенизировать 30-50 мл вещества.
Методика работы на аппарате ВТИ-1 состоит в следующем в тщательно собранном и проверенном на герметичность аппарате, в котором предварительно была проградуирована бюретка и определен объем вредного пространства (гребенки и ее отростков, капилляра бюретки от О до места присоединения к гребенке), доводят уровни жидкости в поглотительных сосудах до определенной метки на капиллярах. Бюретку заполняют 10% раствором Н2804, подкрашенным для удобства отсчета метиловым оранжевым. Затем промывают 2-3 раза анализируемым газом гребенку прибора и отрезок резиновой трубки, который соединяет ее с пипеткой для хранения исследуемого газа. Для этого, открыв кран 20 распределительной гребенки и оба крана вилки 21, заставляют 30-40 мл газа под давлением поступать в газовую бюретку 1, вытесняя из нее затворную жидкость в уравнительную склянку 11. После операции промывания газ выводится из газоанализатора поднятием уравнительной склянки 11 и соответствующим поворотом крана 12. Через промытую гребенку производят забор анализируемого газа, для чего кран 12 ставят в положение /. Сначала газ вводят в левую часть бюретки до метки 80. В правую часть бюретки забирают около 18 мл
В момент присоединения пипетки, содержащей жидкий поглотительный раствор, главная масса раствора должка заполнять ближайший шарик пипетки и входить в капиллярную трубку пипетки. Уровень прглотительной жидкости в капилляре пипетки должен оканчиваться на определенной, высоте, соответствующей какой-нибудь пометке.на листе бумаги, прикрепленной сзади капилляра на штативе пипетки. В момент присоединения капилляра к соединительной., трубке, особенно, если последняя была уже соединена с бюреткой, происходит сдавливание части раствора из капилляра пипетки внутрь шара. В этом случае уровень поглотительного раствора в капилляре пипетки можно возвратить к первоначальной установке путем осторожного оттягивания от тела капилляра двумя пальцами правой руки соединительной резиновой трубки, давая этим возможность проникнуть сжатому в капилляре воздуху наружу через образующуюся щель и таким образом возвратить уровень к старому положению. С момента начала присоединения пипетки, заряженной поглотительным раствором, в системе для анализа прежде всего должен быть удален затворный зажим, изолирующий заднее отверстие верхнего шарика пипетки (пока пипетка не находится в работе) of окружающего воздуха, чтобы при последующем переводе газа из бюретки в пипетку последний мог проходить совершенно свободно без избыточного сопротивления слоя воздуха, находящегося в пипетке и издающего при закрытом зажиме давление.
Одной из причин случайных ошибок могут быть качества самого экспериментатора скорость его реакции, острота зрения, правильность цветовосприятия, степень осязания и другие факторы, в том числе неопытность, неумение работать с приборами, незнание правил измерений. Например, объемы прозрачной жидкости, смачивающей стекло, отмеряются в мерных колбах, пипетках и бюретках по нижнему краю мениска, а непрозрачной - по месту соприкосновения жидкости со стеклом. Из-за незнания этого опытный и неопытный экспериментаторы приготовят различные по концентрации растворы, получат различающиеся результаты титрования и в конечном итоге это скажется на выводах из эксперимента. При работе с термометром, цена деления которого 0,1°, показание следует записывать не с точностью до О, Г, а с той точностью, которая может быть получена при делении на глаз одного малого деления, скажем на 5 частей, т. е. до 0,02° (в эксперименте по криоскопическому определению степени диссоциацнп и молекулярной массы). То же самое относится и к снятию показаний в газовой бюретке при определении объема водорода (в работе Эквивалент) или при работе с рН-метром или потенциометром. Следует снимать показания с той максимальной точностью, которая доступна данному экспериментатору. Очевидно, что в такого рода экспериментах конечные результаты будут зависеть от остроты зрения человека.
Форма Р15001. Уведомление о ликвидации юридического лица
Р15001 - основной документ при ликвидации фирмы. Корректное оформление этого уведомления сделает трудоемкий процесс более быстрым и безболезненным.
Скачать образец и бланк уведомления о ликвидации юр.лица по форме […]
Бюретку закрепляют в штативе на расстоянии 10 – 15 см от верхнего края бюретки.
Бюретки со стеклянным краном применяют для растворов веществ, действующих на резину (растворов KMnO 4 , I 2 , AgNO 3 и др.). Сухой стеклянный кран смазывают вазелином. Для растворов гидроксидов щелочных металлов нельзя использовать бюретки со стеклянным краном, так как щелочь разъедает стекло и кран перестает открываться.
Бюретку тщательно моют, проверяют работу крана (резинового затвора, зажима Мора); закрепляют вертикально в штативе. Бюретку промывают водой водопроводной, затем очищенной; трижды промывают бюретку раствором титранта, каждый раз наливая 3-5 мл и сливая до резиновой трубки.
Залить раствор титранта в бюретку выше нулевого деления, наливают с помощью воронки. Так как в воронке могут остаться капли раствора, способные исказить результат титрования, воронку нужно убрать.
Довести уровень раствора титранта до нулевого деления бюретки (глаз на уровне мениска). При заполнении бюретки надо добиться, чтобы в ее оттянутом кончике не осталось пузырей воздуха.
Титрование
· Отмерить в колбу исследуемый раствор и добавить индикатор. Иногда в колбу для титрования добавляют вспомогательные растворы.
· При титровании кран или зажим регулируют левой рукой, а колбу для титрования вращают правой рукой. Носик бюретки должен быть введен в колбу для титрования на 1.5 – 2 см.
· Постоянно перемешивая содержимое колбы, прибавлять раствор титранта по каплям до нужного изменения окраски индикатора. Желательно, чтобы это изменение произошло от одной капли титранта.
· Измерить объем израсходованного раствора титранта по шкале бюретки и записать его. Записывают результаты титрования с точностью до второго десятичного знака.
· Титрование ведут до сходящихся результатов. Если результаты двух определений расходятся не более чем на 0,2 мл для бюреток вместимостью 25 или 50 мл, то их можно считать правильными. В случае расхождения полученных результатов титрование повторяют. В ответственных случаях проводят 3 параллельных определения. Для расчета берут среднее арифметическое полученных результатов.
Рис. 42. Процесс титрования
После титрования:
Слить остатки титранта.
Промыть бюретку водой водопроводной, затем очищенной.
Убрать воронку и снять зажим Мора.
Цилиндры и мерные пробирки – это мерная посуда более низкого класса. Их применяют для отмеривания объемов растворов вспомогательных веществ, не учитывающих при вычислении результатов анализа.
Цилиндры – цилиндрические сосуды различной вместительности с нанесенными на наружной стенке делениями, указывающими объем в см 3 или мм 3 . Обычно используются цилиндры емкостью от 5 до 2000 мл. Носик позволяет выливать содержимое цилиндра узкой струйкой так, чтобы жидкость не проливалась и не стекала по внешней поверхности цилиндра.
Рис. 43. Цилиндры
Цилиндры изготавливают из стекла с подходящими химическими и термическими свойствами. Иногда используют прозрачный полиэтилен или полипропилен. Мерный цилиндр имеет основание из стекла или пластикового материала, оно может быть круглым или иметь другую форму, например, шестиугольную. За счет этого цилиндр стоит на ровной поверхности вертикально без качания или вращения. Пустой цилиндр не должен падать, если он находится на поверхности, наклоненной под углом 15° к горизонтали.
Мерные пробирки - пробирки с делениями объемом от 5 до 25 мл предназначены для отмеривания определенного объема наливаемой или выливаемой жидкости, или определения объема осадка (центрифужные).
Рис.44. Мерные пробирки
Шкала, соответствующая вместимости пробирки, нанесена на всей боковой поверхности. Выпускаются из химически стойкого лабораторного стекла, не обладающего термической устойчивостью.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бабков А. В. Общая и неорганическая химия/ А.В. Бабков, Т.И. Барабанова, А.М. Попков. – Москва. – Издательство «ГЭОТАР-Медиа», 2016г. – 384 стр.
2. Березов Т.Т. Биологическая химия/ Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин.- Москва. - Издательство «Медицина», 1998г – 680 стр.
3. Большая Российская энциклопедия. Химия. Москва. БРЭ. - 2004 / 2016 – 787 стр.
4. Буцеева А.А. Общая и неорганическая химия для фармацевтов/ А.А. Буцеева, В.В. Негребецкий В.В., Сергеева В.П., Албегова Д.З., Белавин И.Ю., Камкина О.В., Павлова С.И. - Юрайт. Профессиональное образование – 2015г. – 358 стр.
5. Волкова М.А. Роль растворителей в химических процессах / Волкова М.А., Марфин Ю.С. // Химия в школе 2016 г. №1-10, 2017г. №1-2.
6. Конспект лекций по дисциплине «Общая и неорганическая химия».
7. Саенко О.Е. Аналитическая химия/ О.Е. Саенко. - Ростов – на – Дону. - Издательство «Феникс», 2014г. – 287 стр.
8. Скобина Е. В. Жидкие лекарственные формы. Технология водных растворов. 2012/ Елена Васильевна Скобина: Владивостокский государственный медицинский университет. Владивосток, 2012 – 25 стр.
9. Соколовская Е.М. Общая химия/ Е.М. Соколовская. - Москва. - Издательство МГУ. 1989 г. – 730 стр.
10. Практикум по общей химии: учеб. пособие / под ред. С.Ф. Дунаева – М.: Издательство МГУ, 2005. – 336 с.
Измеряется в литрах (л) или миллилитрах (мл). 1 л = 0,001 м3 = 1 дм3 (точно), 1 мл = 0,001 л=1 см3 (точно). В титриметрическом анализе для измерения объемов применяют мерные колбы, пипетки и бюретки.
Мерные колбы
Представляют собой круглые плоскодонные сосуды с узким длинным горлом (шейкой). На горле колбы имеется кольцевая метка, до которой и наполняют колбу для получения обозначенного на ней объема. Узкое горло колбы обеспечивает более точное измерение объема. На колбе указывается ее вместимость и температура (обычно 20 °С), при которой эта вместимость измерена.
Мерные колбы служат для приготовления растворов определенной концентрации и для измерения объемов растворов. Мерные колбы бывают вместимостью от 25 до 2000 мл без пробок (закрываются резиновыми пробками) и с притертыми пробками (стеклянными или пластмассовыми).
Изготовляют также полиэтиленовые мерные колбы. Перед использованием мерные колбы тщательно моют, применяя моющие средства (хромовую смесь, щелочной раствор перманганата калия и т.д.) или пропаривание в течение 1 ч.
Для приготовления раствора точной концентрации навеску вещества через воронку с укороченной трубкой пересыпают в колбу, хорошо омывают водой (или соответствующим растворителем) часовое стекло, на котором производилось взвешивание, и воронку. Наполняют колбу на 1/2 или 2/3 вместимости водой (растворителем) и взбалтывают содержимое колбы круговым движением до полного растворения навески вещества. Затем колбу наполняют растворителем до метки. Последние 1-2 мл растворителя прибавляют по каплям, лучше всего из пипетки с резиновым колпачком, из капельницы или из промывалки. Прибавляют до тех пор, пока вогнутый мениск своей нижней частью не будет сливаться с линией метки (рис. 87); глаз наблюдателя должен находиться на одном уровне с меткой. При этом брать колбу в руки рекомендуется только за горло выше метки, чтобы колба (и раствор) не нагревались от рук. Доведя объем раствора до метки, ее плотно закрывают пробкой и перемешивают раствор, непременно перевертывая колбу вверх дном.
Нельзя приготовленные растворы (особенно щелочные) длительное время хранить в мерных колбах. Нагревать растворы в мерных колбах можно только на водяной бане.
Пипетки
Пипетки предназначаются для отмеривания небольших объемов растворов, для перенесения определенного объема жидкости из одного сосуда в другой. На пипетке указывается ее вместимость в миллилитрах и температура (обычно 20 °С), при которой эта вместимость измерена. Выпускаются пипетки различной вместимости от 1 до 200 мл.
Бывают измерительные градуированные цилиндрические пипетки (рис. 88,а) вместимостью от 1 до 25 мл с градуировкой шкалы 0,1 или 0,01 мл и простые. Простая пипетка представляет собой длинную узкую стеклянную трубку с расширением в средней части (рис. 88,б). Нижний конец трубки оттянут, на верхней части трубки имеется кольцевая метка. Узкая трубка обеспечивает точное измерение объема жидкости. Выпускаются также пипетки специального назначения, например для отбора серной кислоты с предохранительным шариком над меткой на верхней части пипетки.
Пипетка должна быть абсолютно чистой. При выливании жидкости из нее на внутренних стенках не должно оставаться капель, так как это ведет к большому искажению измерений объема. Жидкость должна равномерно смачивать стенки пипетки. Моют пипетки, погружая их в высокий сосуд с хромовой смесью на некоторое время сначала одним концом, затем другим. После этого смывают водопроводной водой и ополаскивают пипетку струей дистиллированной воды из промывалки. Снаружи пипетку вытирают насухо полотенцем. Чистые пипетки хранят в специальном штативе или в высоком цилиндре, на дно которого кладут листок фильтровальной бумаги. Верхний конец пипетки закрывают стеклянным или бумажным колпачком.
Перед употреблением пипетки ополаскивают тем раствором, которым предполагается их наполнять. Для этого часть раствора наливают в стакан и из него отбирают в пипетку немного раствора, ополаскивают им внутренние стенки пипетки, вращая ее в горизонтальном положении.
Для отбора жидкости пипетку правой рукой берут за верхнюю часть (избегая прикосновения к средней расширенной части ее) и глубоко погружают нижний конец пипетки в раствор. Левой рукой придерживают сосуд, из которого отбирают жидкость и ртом всасывают жидкость в пипетку так, чтобы уровень в ней оказался на 2-3 см выше метки. Прекратив засасывание жидкости, быстро закрывают верхнее отверстие пипетки указательным пальцем, чтобы жидкость не выливалась из пипетки. Палец предварительно слегка увлажняют водой. Закрытую пальцем пипетку держат так, чтобы метка находилась на уровне глаз. Слегка ослабляя нажим пальца на отверстие пипетки, спускают избыток жидкости до тех пор, пока мениск не достигнет метки. Когда мениск коснется метки, отверстие пипетки плотно закрывают, усиливая нажим пальца, затем переносят содержимое пипетки в колбу или в стакан.
Для выливания раствора из пипетки кончик ее прислоняют к стенке стакана (или колбы), а пипетку держат вертикально. Когда истечение раствора закончится, не отрывают кончика пипетки от стенки сосуда в течение 5 с, отсчитывая про себя «двадцать один, двадцать два» и т.д. до двадцати пяти. Затем вынимают пипетку, при этом не стряхивают и не выдувают из пипетки последней капли раствора, удерживаемой капиллярными силами. При всех работах с пипеткой пользуются одним и тем же приемом наполнения пипетки и выливания раствора из нее.
Для засасывания в пипетку легколетучих или ядовитых жидкостей пользуются резиновой грушей или водоструйным насосом. К водоструйному насосу (через предохранительную склянку Вульфа) присоединяют пипетку резиновой трубкой длиной около 10 см. После засасывания жидкости выше метки резиновую трубку над концом пипетки сгибают под прямым углом, герметично закрывая пипетку, и отъединяют водоструйный насос. Изменяя нажим на сгиб трубки, осторожно спускают жидкость до метки. После работы пипетку немедленно моют водой, ополаскивают дистиллированной водой и сушат в штативе (рис. 88,в).
При вместимости пипетки 20 мл объем одной капли (примерно 0,05 мл) составляет около (0,05-100)/20 = 0,25%. Поэтому необходимо самым тщательным образом следить, чтобы на внутренних стенках пипетки не оставалось ни одной капли раствора. Если такие капли обнаружены, пипетку снова тщательно моют.
Бюретки
Бюретка служит для титрования; представляет собой длинную цилиндрическую стеклянную трубку, градуированную по длине на миллилитры и их десятые доли. Нижний конец трубки сужен и снабжен прямым или боковым краном (рис. 89). Обычные бюретки бывают вместимостью 25-50 мл. Отсчет по бюретке ведут до сотых долей миллилитра, производя деление десятой доли миллилитра на глаз. Результаты титрований в лабораторном журнале записывают с двумя знаками после запятой (например, 24,98 мл, а не 25,0 или 25 мл). Отсчет объема бесцветного раствора проводят по нижней части мениска, окрашенного по верхнему краю его.
Для измерения малых объемов в микрометоде применяют микробюретки Банга с прямым или боковым краном (рис. 90). Бюретки с боковым краном укрепляются в деревянном штативе. Вместимость их бывает от 1 до 10 мл с градуировкой до 0,01 или 0,001 мл; отсчет по ним проводится до 0,001 мл.
Перед применением бюретку тщательно моют. Можно быстро вымыть бюретку, применяя смесь концентрированной серной кислоты с пероксидом водорода. В бюретку наливают 5-10 мл концентрированной H2SO4 и 1-2 мл 30%-ной H2O2. Перемешав смесь взбалтыванием, смачивают ею стенки бюретки, наклоняя и поворачивая бюретку над раковиной. Смесь в бюретке разогревается и хорошо отмывает стенки. Обработав бюретку, смесь выливают, а бюретку моют водой. Бюретку моют также водой с мылом или с содой, используя ерш на длинном стержне. Проволочную ручку ерша нужно обернуть бумагой или надеть на нее тонкую резиновую трубку, чтобы она не царапала края и стенки бюретки.
Кран бюретки вынимают из обоймы и тщательно протирают фильтровальной бумагой от влаги и от старой смазки. Обойму крана протирают свернутой в трубку фильтровальной бумагой. Кран равномерно смазывают тонким слоем вазелина или специальной смазки. Места вокруг отверстия оставляют несмазанными. Кран вставляют в обойму и, поворачивая его, «притирают», пока слой смазки не станет совершенно прозрачным. В бюретках производства ГДР и ЧССР кран закреплен в обойме пластмассовой шайбой, такие краны не разбирают и не смазывают.
Нельзя из грязной посуды переливать растворы в бюретку, нельзя обильно смазывать кран бюретки вазелином. Нельзя закрывать отверстие бюретки пальцем во время мытья. Все это ведет к загрязнению стенок бюретки жиром. Если во время работы замечено, что на стенках бюретки остаются капли раствора, то необходимо снова тщательно вымыть бюретку.
Для работы бюретку укрепляют в лапке штатива в строго вертикальном положении. Если после мытья бюретки нужно сразу же приступить к титрованию, бюретку дважды споласкивают небольшими порциями того раствора, которым намерены титровать.
Наполняют бюретку раствором через небольшую чистую и сухую воронку; после наполнения бюретки воронку сразу же убирают; оставлять ее в бюретке нельзя. Бюретку всякий раз наполняют выше нуля. Нижний оттянутый конец бюретки должен быть заполнен раствором. Для удаления из него пузырьков воздуха после наполнения бюретки открывают кран и сливают сильной струей часть раствора. Если таким образом не удается удалить воздух из конца бюретки, конец ее опускают в стакан с раствором, открывают кран и засасывают немного раствора. При этом пузырек воздуха всплывает, кран закрывают и наполняют бюретку как обычно. Бюретку устанавливают на нуль, после того как убедятся, что в ней не осталось пузырьков воздуха.
После работы раствор выливают из бюретки. Для промывания бюретку дважды наполняют доверху дистиллированной водой и сливают ее. При хранении бюретку наполняют водой и накрывают стеклянным колпачком или пробиркой. Можно также хранить бюретку пустой и сухой, закрыв ее сверху от пыли.
При отсчете глаз наблюдателя должен находиться точно на уровне нижнего края мениска. Чтобы при отсчете мениск был отчетливо виден и имел всегда один и тот же вид, наблюдения ведут на фоне черного экрана. В качестве экрана можно использовать разрезанный вдоль кусочек резиновой трубки длиной около 2 см, который надевают на бюретку (рис. 91). Для этой же цели иногда на сторону, противоположную шкале бюретки, наносят белую или цветную полоску вдоль бюретки.
Ошибки в отсчетах по бюретке являются главным источником ошибок в титриметрическом анализе. Особенно часто подобные ошибки допускают начинающие химики, занимая неправильное положение при отсчете (рис. 92). Относительная ошибка отсчета, вместо допустимого значения 0,1%, может достигнуть 0,3% или даже 0,5%.
При каждом титровании обязательно нужно устанавливать уровень жидкости в бюретке на нуль. Для получения более точных результатов необходимо, чтобы объем затраченного на титрование раствора не превышал вместимости бюретки и вместе с тем не был слишком мал (не менее 10 мл). Если отсчитываемый объем превышает вместимость бюретки, то возникает необходимость провести два отсчета и соответственно получить две ошибки. Если объем слишком мал, то относительная ошибка измерения составляет слишком большую часть от измеряемой величины. Если ошибка отсчета составляет 0,02 мл, то при объеме в 20 мл относительная ошибка составляет 0,02 - 100: 20 = 0,1%, а при объеме в 2 мл она уже составляет 0,02 - 100: 2 = 11%.
Автоматические бюретки (рис. 93). Выпускаются вместе с бутылью для хранения титрованного раствора. К бутыли бюретка присоединяется на шлифе или с помощью резиновой пробки с отверстием. Вместимость бутыли 2-3 л, вместимость бюреток от 1 до 25 мл или от 10 до 100 мл. Раствор из бутыли нагнетается воздухом с помощью резиновой груши. Нуль на бюретке, показанной на рис. 93,а и в, устанавливается автоматически.
Микробюретка Гибшера вместимостью 2 мл со склянкой и резиновой грушей показана на рис. 94.
Очень удобны бюретки вместимостью 5-10 мл с верхним закрытым резервуаром (рис. 95). Раствор заливается в резервуар не выше конца внутренней трубки 3. Открыв кран 8, спускают раствор из резервуара 2 в бюретку; нуль устанавливают тем же краном. Положения крана см. на рис. 95, а, б, в. Бюретка укрепляется в обычном штативе.
Титровальные установки
В крупных лабораториях, где расходуются большие количества титрованных растворов одних и тех же веществ, применяют бутыли большой вместимостью (5-10 л) для хранения растворов. Эти бутыли с растворами располагают на полке над титровальным столом. К каждой бутыли присоединяют отдельную бюретку с помощью стеклянной трубки с краном. Трубку к бюретке подводят от бутыли через нижний тубус или через горло бутыли сифоном. Бутыль закрывают пробкой с хлоркальциевой трубкой, заполненной натронной известью, для защиты от CO2 из воздуха. Для этой цели очень удобны бюретки с нижним боковым отростком, имеющим кран.
Установка для титрования УТ (рис. 96) представляет собой стол 1, в шкафу которого расположены склянки с титрованными растворами 15, установленными на поддонах 16. Для очистки воздуха, поступающего в склянки с титрантами, имеются блоки 13 и 14.
Точная установка стола достигается с помощью регулировочных винтов 2. На крышке стола размещены держатели 10 для бюреток и кронштейны 4 для закрепления магнитных мешалок 3. Магнитные мешалки размещаются на шариковых опорах 11 и могут перемещаться по радиусу вокруг осей кронштейнов. На передней панели стола закреплены резиновые емкости 12, предназначенные для создания избыточного давления в склянках с титрованными растворами.
Бюретки 8 вместимостью 10, 25 и 50 мл снабжены кранами с фторопластовыми пробками и хлоркальциевыми трубками 7. Осветитель 5 состоит из четырех ламп дневного света, которые создают фон и служат для освещения. На кронштейне 6 две лампы освещают шкалу бюреток. Стеклянная полка 9 служит для хранения вспомогательных средств (капельниц с растворами индикаторов, пипеток, колб и т.п.).
Для проведения титрования с помощью резиновых емкостей создают избыточное давление в склянках с растворами и заполняют бюретку титрантом. Колбу с титруемым раствором ставят на магнитную мешалку и опускают в нее постоянный магнит, запаянный в стеклянную ампулу. Включают магнитную мешалку и освещение и проводят титрование.
На установке УТ можно работать с агрессивными жидкостями, поскольку открытых поверхностей растворов в этой установке нет, т.е. весь рабочий путь раствора ограничен стеклянными емкостями. Цена делений бюреток: 10 мл - 0,02 мл; 25 мл - 0,05 мл; 50 мл - 0,1 мл. Повышению точности анализа на этой установке способствует сохранению химической чистоты титруемых веществ, возможность осушения воздуха перед поступлением его в систему. Весь процесс титрования подвергается визуальному контролю.
Для хранения растворов сильных восстановителей собирают специальную установку, где бюретка соединена с бутылью сифоном и раствор находится в атмосфере химически инертного газа (рис. 97). Установка должна быть собрана герметично. После наполнения склянки 1 раствором восстановителя открывают кран бюретки и пропускают медленный ток CO2 (или H2) из аппарата Киппа в течение 1 ч для вытеснения воздуха из всей установки. Кран бюретки закрывают и дают раствору стоять 2-3 дня. Перед титрованием снова пропускают ток CO2 через бюретку в течение 15 мин. Бюретку наполняют раствором через кран 2. Пространство над раствором в склянке и бюретке заполняют CO2 или H2, поступающим из аппарата Киппа 3. Кран аппарата Киппа всегда открыт.
Иногда для восстановления и титрования растворами трехвалентного титана (а также для хранения) используют установку, созданную Н. X. Пинчуком. Установка включает трехгорлую склянку темного стекла 1 (рис. 98) вместимостью 500-800 мл. Можно использовать склянку из обычного стекла, покрытую черным лаком или оклеенную черной бумагой. Со склянкой соединены: делительная воронка 5 вместимостью 300-500 мл; обычная склянка 7 для титранта вместимостью 2-3 л; бюретка 2 с боковым краном и припаянным вверху отростком для выхода газов при наполнении бюретки; сифон 4 диаметром не более 2-3 мм; клапан Бунзена 8, заключенный в стеклянную трубку, которая закрывается резиновой пробкой. При восстановлении раствора титана и при наполнении бюретки трубку открывают. Отдельные части установки соединены между собой с помощью хорошо пригнанных резиновых пробок и резиновых трубок, стеклянные трубки соединяются встык. Пробки в местах соединений со стеклом покрываются сплавом воска и канифоли (1:1). Краны чистятся бензином и смазываются вазелином.
Перед заполнением воронки восстановителем (цинком или кадмием) на дно ее опускают несколько стеклянных бусинок, а затем кладут немного стеклянной ваты; после этого заполняют воронку гранулами цинка или кристаллами электролитического кадмия почти до горлышка. Когда установка собрана, из нее удаляют воздух длительным пропусканием (30-40 мин) диоксида углерода или водорода через кран 12, а выпускают газ периодически либо через клапан Бунзена 8, либо через кран бюретки 13. При пропускании газа через бюретку трубку клапана 8 на это время плотно закрывают резиновой пробкой.
Трубку, через которую подается в воронку раствор титана, сначала заполняют этим раствором, создавая некоторое давление в бутыли 7. Раствор поступает в воронку самотеком при ослаблении зажима 6. Если раствор не поступает в воронку, то к короткой стеклянной трубке в пробке склянки 7 присоединяют резиновую грушу и с ее помощью заполняют воронку на 3/4 вместимости. Не следует заливать воронку полностью, так как объем раствора в воронке несколько увеличивается в результате выделения водорода при восстановлении, и тогда раствором заполняется тройник 9, чего не следует допускать. Для сливания восстановленного раствора титана в склянку 1 открывают краны 3 и 10. После этого стандартизируют раствор титана как обычно.
Для заполнения бюретки раствором титана закрывают краны 3 и 10 и открывают кран 11, склянку 16 поднимают выше уровня сифона и ослабляют зажим 15. Вода из склянки поступает в склянку 14 и вытесняет находящийся там газ, который переходит в склянку 1, создавая там некоторое давление, в результате чего заполняется сифон, а затем и бюретка. После наполнения бюретки быстро закрывают кран 11 и открывают кран 10, а затем закрывают зажим 15. Для удаления излишка воды из склянки 14 воду переводят в поставленную ниже склянку 16, пропуская диоксид углерода через кран 12. Во время титрования кран 10 должен быть открыт. Вся установка с помощью металлических лапок монтируется на железном лабораторном штативе.
Работа с пипетками. Пипетки бывают различных видов: стеклянные пипетки Мора, стеклянные и автоматические градуированные пипетки. Пипетки применяют для отмеривания различных объемов жидкости. В данной работе пипетки используют для отмеривания объема титруемого раствора.
Для наполнения стеклянной пипетки жидкостью к ней присоединяют резиновую грушу. Грушу сдавливают, нижний конец пипетки опускают в жидкость и разжимают грушу. Жидкость заполняет пипетку. Вынимают нижний конец пипетки из жидкости. Снимают грушу и быстро закрывают верхнее отверстие пипетки указательным пальцем, не давая жидкости вытекать. Держа пипетку строго вертикально, поднимают ее так, чтобы метки оказалась на уровне глаз, затем понемногу ослабляют нажим пальца на верхнее отверстие пипетки, чтобы жидкость медленно вытекала. В тот момент, когда нижняя часть мениска опустится до нужной метки, опять плотно закрывают пальцем верхнее отверстие пипетки. Затем нижний конец пипетки помещают в сосуд, в который требуется вылить жидкость, и, подняв палец, дают жидкости свободно вытечь из пипетки. Отобрав очередную порцию раствора, пипетку ставят в штатив. По окончании работы пипетку тщательно промывают проточной водой, ополаскивают дистиллированной водой и помещают в специальный штатив.
При работе с автоматическими пипетками используют пластиковые наконечники. На нижний конец пипетки надевают наконечник, большим пальцем вдавливают поршень до первого упора, помещают наконечник в жидкость и отпускают поршень. Жидкость заполняет наконечник. Затем наконечник помещают в сосуд, в который требуется вылить жидкость, и, надавливают на поршень большим пальцем до второго упора. Жидкость струей выбрасывается из наконечника.
Каждый раствор берется своей пипеткой. Если во время выполнения определенного анализа приходится отбирать пипеткой один и тот же раствор несколько раз, то промывать пипетку или менять наконечник не нужно.
Работа с бюретками. Рабочий раствор (титрант) наливают в бюретку. Бюретку закрепляют в штатив в строго вертикальном положении. Затем бюретку наполняют раствором несколько выше верхней черты и открывают кран или зажим так, чтобы кончик бюретки наполнился раствором и вышли все пузырьки воздуха. Если из кончика бюретки пузырек не выходит, то, согнув каучуковую трубку, поднимают кверху кончик бюретки и открывают зажим. Пузырек быстро поднимается вверх и выходит. Если бюретка имеет кран, то удаляют пузырек, резко открыв кран и пустив большую струю раствора.
Подготовив бюретку и установив уровень жидкости немного выше нулевой черты, вынимают маленькую воронку, при помощи которой наполнялась бюретка, и доводят уровень жидкости в бюретке до нулевой черты. Воронку ставят на фильтровальную бумагу, чтобы не загрязнить ее посторонними веществами.
Для удобства отсчета за бюретку помещают лист белой бумаги, чтобы деления были лучше видны. Поверхность жидкости в бюретке представляется широкой вогнутой линией – мениском (рис.3.1). Отсчет проводится по нижнему краю мениска, при этом глаз наблюдателя должен находиться на уровне мениска.
Рис. 3.1. Отсчет объема жидкости в бюретке.
Наиболее часто употребляют бюретки вместимостью 25 или 50 мл. Бюретки калибруются в мл и десятых их долях. Нулевое деление помещается вверху бюретки. Хотя каждое, деление бюретки соответствует 0,1 мл, объем жидкости необходимо измерять с точностью до 0,03 мл (рис. 3.1). Если титрование ведется из бюретки вместимостью 50 мл, то точность отсчета будет равна 0,05 мл.
Объем расходуемого на титрование раствора не должен превышать вместимость одной бюретки (рекомендуется расходовать примерно 20-30 мл раствора).
Окончив титрование записывают объем раствора, затраченного на титрование. При окончании титрования оставшийся раствор выливают из бюретки. После этого бюретку тщательно моют водой и ополаскивают дистиллированной водой. Наполняют бюретку до самого верха дистиллированной водой и закрывают сверху перевернутым маленьким стаканом или пробиркой для предотвращения попадания пыли.
Мерные колбы. Мерные колбы используют для разбавления анализируемого раствора до определенного объема, а также для приготовления титрованных растворов (рис. 3.2). Мерные колбы представляют собой плоскодонные колбы с длинным узким горлышком, на которое нанесена круговая метка. Наполняют мерную колбу сначала через воронку, а под конец при помощи пипетки, жидкость из которой приливают по каплям до тех пор, пока нижний край мениска не коснется метки. После доведения объема раствора до метки колбу закрывают пробкой и раствор тщательно перемешивают.
Загрузка...
