滴定管 T-39
十四、滴定管
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眼睛視線應與
液面中央最低處等高
圖 T14-1 滴定管
一、原理:
滴定管(burette)是一個均勻的直型玻璃管,有等分的體積刻度線,可以精 確測量所流放出的液體體積,常用於定量分析實驗。
二、器材:
實驗器材包含:鐵架、滴定管夾、滴定管以及錐形瓶。滴定管有各種不同體 積規格,必須依滴定劑的使用量選用適合者。實驗室中常用的有 25 mL 以 及 50 mL 滴定管。滴定管體積刻劃方式是上端為 “0”,向下讀值遞增。以圖 14-1 這支滴定管為例,每一大刻度是 1 mL,每一小刻度是 0.1 mL。因此在 讀取體積時,可準確讀到十分位,再加上一位百分位的估計值,也就是可以 讀記到 0.01 mL。控制滴定管液體流量的活栓(stopcock),有玻璃旋塞型及
T-40 化學基礎實驗技能
特夫綸(Teflon)活栓二種。玻璃旋塞型,藉著潤滑脂(grease)使磨砂玻 璃可以緊密接合不滴漏。特夫綸活栓型則是可以耐酸鹼溶液,藉著螺絲帽調 控活栓的鬆緊度,無須塗抹潤滑脂。
三、實驗操作:
1. 清洗滴定管
滴定管在使用之前必須先清洗乾淨。如果有水珠附著,表示沒有清洗乾 淨。可以使用細長型的滴定管專用毛刷以及清潔劑將滴定管內壁刷洗乾 淨,然後再用大量的清水沖乾淨。滴定管因為管徑長,在清洗操作時需 要格外小心。沖洗乾淨的滴定管,再用蒸餾水淋洗 3~4 次。剛洗乾淨的 滴定管,器壁會形成一均勻的水膜。
2. 淋洗滴定管
為了避免滴定管內殘餘的水分稀釋滴定試劑(titrant)的濃度,必須以 約 5 mL 待裝填的滴定試劑淋洗滴定管。將滴定管垂直夾放在滴定管夾 上,關閉滴定管活栓,使用漏斗裝填試劑;裝填時應稍微提高漏斗,或 者是夾放一支鐵線,讓管內的空氣能夠排出,而溶液可以順利流入。將 滴定管自滴定管夾取下並傾斜拿置,小心地旋轉,使滴定管壁能完全被 滴定試劑浸潤;打開滴定管活栓,將淋洗液排放到廢液杯。由於淋洗溶 液的濃度已經改變,因此每次淋洗的溶液應完全排放,不再使用。依照 這方式淋洗滴定管三次以上。
3. 裝填試劑
加入滴定試劑到超過滴定管 “0” 刻度線的位置,以紙巾擦除滴定管外 壁所溢出的溶液。此時滴定管活栓下方的玻璃管仍是空的,打開活栓使 其充滿溶液,管中的氣泡必需完全排除,以免造成體積的誤差,尤其是 與活栓接合處。可重複快速轉動活栓數次,將氣泡趕除;然後再打開活 栓,讓滴定管的液面低於“0”刻度處。靜觀 30 秒,檢查有無溶液滴漏現 象。若有,則將活栓的螺帽調緊直到溶液不再滴漏,但也不可旋的太緊,
而使得滴定操作困難。
滴定管 T-41
4. 讀取滴定初始體積
完成調整後,讀取滴定的初始體積。讀取體積時,眼睛要平視溶液的最 低凹面與刻度線疊合處。
5. 準備待分析物
進行滴定操作時,應使用錐形瓶裝盛待滴定之分析物,如此在滴定的搖 動混合過程中溶液才不致濺灑,然後依實驗之要求加入適量的指示劑。
6. 進行滴定
對於慣用右手的人,以右手拿持錐形瓶,讓滴定管之流放尖端維持在錐 形瓶的瓶口內,滴定時滴定試劑才不致滴漏到瓶外造成誤差。使用左手 反扣住滴定管之活栓,如此才可將活栓往內塞緊,不致於鬆脫造成滴 漏。轉動活栓,控制滴定劑緩緩流出;同時以穩定速度以圓周運動方式 持續搖動錐形瓶,使滴定試劑與待分析溶液充分混合均勻。滴定過程 中,必要時可使用少量蒸餾水將附著在錐形瓶瓶壁上的滴定劑沖洗下 來。
7. 滴定終點判斷
滴定過程中可觀察到當滴定試劑滴入時,溶液會瞬間變色但很快就褪色 的現象;快到當量點時,褪色的時間拉長,此時滴定試劑需改為逐滴慢 慢加入。滴到溶液變色且持續 30 秒不褪色時,達到滴定終點,停止滴 定。
8. 讀取滴定終體積
靜待 30 秒,讓附在管壁上的溶液流下後再讀取體積。讀取並記錄滴定 的終體積到小數點下第二位;滴定終體積扣除起始體積,就是滴定的滴 定體積。
9. 實驗結束處理
實驗完畢,需將滴定管中剩餘試劑排放入廢液杯中,再用清水將滴定管 清洗乾淨。洗乾淨的滴定管可以倒置在滴定管架上,晾置滴乾。或者是 將滴定管加滿乾淨的蒸餾水,塞上塞子。絕不可將滴定試劑留在滴定管
T-42 化學基礎實驗技能
中,這會導致藥品殘留在活栓上,使活栓卡死,無法使用。
四、注意事項:
1. 滴定管因為管徑長,在清洗或操作時需要格外小心。
2. 滴定管在使用前,要清洗乾淨,並用蒸餾水及滴定試劑分別淋洗三次。
3. 玻璃旋塞型滴定管,不宜使用於裝盛強鹼試劑,並且不要塗抹過量潤滑 脂以免造成活栓阻塞;特夫綸型活栓則無須塗抹潤滑脂。
4. 滴定進行前,滴定管活栓下方氣泡需先排除,並檢查活栓鬆緊度。
5. 使用錐形瓶裝盛待滴定之分析物。
6. 如果待分析物是固體,需先將固體溶質完全溶解後,再開始滴定操作。
7. 滴定進行前,在錐形瓶之待分析物中加入適量的指示劑。
8. 滴定時,滴定管之流放尖端要保持在錐形瓶的瓶口內。
9. 正確判斷滴定終點。
10. 正確讀取並記錄滴定初始體積與最終體積。
11. 實驗完畢,將剩餘試劑回收,滴定管清洗乾淨。
五、參考資料:
1. 國立台灣大學化學系普化教學小組 大學普通化學實驗;第十版;台大 出版中心:台北,民國九十一年。
2. Shugar, G. J.; Shugar, R. A.; Bauman, L.; Bauman, R. S. Chemical Technicians’ Ready Reference Handbook; 2nd ed.; McGraw-Hill Book Co.:
New York, 1981.
3. Skoog, D. A.; West, D. M.; Holler, F. J.; Crouch, S. R. Analytical Chemistry;
7th ed.; Saunders College Publishing: New York, 2000.