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卡爾費休水分測定儀可以造成漂移值異常的因素
水分漂移值的測定
在滴定杯中加入與測定樣品一致的溶劑,并滴定至終點,放置不少于10min后再滴定至終點,兩次滴定之間的單位時間內的體積變化即為漂移量(D )。
通過大量實驗數據分析,實際操作中可以將漂移值測量時間從不少于10min縮減到不少于4min,來加快實驗進程并維持實驗結果的準確性。
水分漂移是通過設定時間段維持再平衡所消耗的滴定試劑體積,計算單位時間內實驗環境(空氣)中水分對實驗的影響,即漂移值D,單位μL /min。漂移值單位在后續計算時要換算為mL /S。
漂移值所代表的意義
漂移值D × 實驗時間t(單位S) = 實驗環境(空氣)中水分空白。用于對抗滴定杯的環境中水分的滲入和試劑本身的副反應。漂移值為每分鐘的消耗掉水的數量。可以理解為該滴定杯存在的系統性空白(副反應)。
漂移值對水分標定結果的影響
水分標定是通過加入已知質量的基準物,來確定卡爾費休試劑的滴定度(濃度)。卡爾費休試劑的滴定度按式以下計算:
式中:
T—卡爾費休試劑的滴定度,單位為毫克每毫升(mg/mL)
m—水的質量,單位為毫克(mg);
V—滴定水消耗的卡爾費休試劑的用量,單位為毫升(mL)。
在滴定標定實驗過程是實驗環境(空氣)中的水分是對標定結果有一定影響的,為了得到更加準確的卡爾費休試劑的滴定度,我們在計算的公式中引入了水分漂移校正。更正后的公式為:
實驗一、在水分標定計算中代入不同漂移值,觀察漂移值變化對實驗的影響。
以滴定度在3~5mg/mL卡爾費休試劑的三次標定實驗為例
基準物質量mg | 漂移值μL /min | 消耗體積ml | 滴定用時s | 測定滴定度mg/mL | 結果平均值 mg/mL |
10mg純化水 | 0 | 2.385 | 201.6 | 4.1929 | 4.1987 |
2.380 | 186.5 | 4.2017 | |||
2.380 | 191.9 | 4.2017 | |||
10 | 2.385 | 201.6 | 4.2528 | 4.2563 | |
2.380 | 186.5 | 4.2573 | |||
2.380 | 191.9 | 4.2589 | |||
30 | 2.385 | 201.6 | 4.3779 | 4.3764 | |
2.380 | 186.5 | 4.3730 | |||
2.380 | 191.9 | 4.3782 |
水分標定計算中漂移值的加入對標定結果有顯著的影響。
漂移值對樣品水分含量結果的影響
樣品水分含量計算公式為:
式中:
X—試樣中水分的含量,單位為克每百克(g/100 g);
V1—滴定樣品時消耗卡爾費休試劑體積,單位為毫升(mL);
D—漂移量,單位為毫升每分鐘(μL/min);
t—滴定時所消耗的時間,單位為分鐘(min);
T—卡爾費休試劑的滴定度,單位為克每毫升(g/mL);
m—樣品質量,單位為克(g);
100—單位換算系數;
實驗二、對比不同水分含量的樣品實驗,觀察漂移值對水分含量結果的影響。
使用配置好水分含量約為0.2%與2%標準水分別進行3次實驗。
實驗實際漂移值為12.5μL/min。 滴定液標定濃度為5.256mg/mL
樣品質量mg | 測定滴定度mg/mL | 漂移值μL /min | 消耗體積ml | 滴定用時s | 水分含量% | 平均值 | 示值誤差% |
1000 | 5.256 | 12.5 | 0.405 | 129.1 | 0.1987 | 0.1943% | -2.8297 |
0.390 | 128.7 | 0.1909 | |||||
0.395 | 129.8 | 0.1934 | |||||
30 | 0.405 | 129.1 | 0.1789 | 0.1745% | -12.7329 | ||
0.390 | 128.7 | 0.1712 | |||||
0.395 | 129.8 | 0.1735 | |||||
500 | 12.5 | 1.935 | 196.8 | 1.9910 | 1.9905% | -0.4773 | |
1.930 | 173.6 | 1.9908 | |||||
1.930 | 179.1 | 1.9896 | |||||
30 | 1.935 | 196.8 | 1.9306 | 1.9343% | -3.2852 | ||
1.930 | 173.6 | 1.9376 | |||||
1.930 | 179.1 | 1.9347 |
當樣品水分含量較小時實驗消耗卡爾費休滴定液體積也少,漂移值對實驗結果影響非常大;當樣品水分含量較大時實驗消耗卡爾費休滴定液體積也較大,漂移值對實驗結果影響相對較小。
可以造成漂移值異常的因素
影響儀器漂移的因素很多,主要包括: 儀器密封性不好或測定環境濕度較大,空氣中的水分會慢慢滲入反應系統;在測定過程中發生副反應,如縮酮或酯化反應等,都會生成水;使用超過時效的卡爾費休試劑(滴定度低)等,這些因素都可造成漂移值的變化。發現以上情況,應及時解決,以保證測定結果準確可靠。