实验室如何避免出现滴定误差

实验室如何避免出现滴定误差

滴定是实验室中很常见的分析方法，但在滴定过程中我们可能会遇到随机和系统误差，使得滴定结果重复性低，降低结果的可信度。我们要尽量减少这些误差。

滴定过程中的系统误差

系统误差是可以识别的，也可以进行修正，通常情况下我们也可以尽量避免这些误差。

温度变化

溶液的热膨胀系数是调节实验室温度来获得可重复结果的一个重要因素。

温度在滴定过程中起着重要作用，每种溶液都有特定的热膨胀系数。不同温度下，溶液的体积会出现误差，所以需要保持溶液温度恒定。

标定

实验中使用的滴定剂要进行定期测定，使测定的结果更可信。

使用稳定的酸碱溶液时，可每周测定滴定度；对于其他滴定剂，如碘或 DPIP（二氯苯酚靛酚），应每天进行滴定度的测定，因为其浓度会因暴露于紫外线辐射或与氧气反应而显著降低。

指示剂的选择

选择合适的指示剂对于准确的分析至关重要。

图中是TRIS（三羟甲基氨基甲烷） 与盐酸的滴定曲线。粉色线表示酚酞指示剂变色的 pH 值，绿色线表示指示剂理想变色的 pH 值。如果使用酚酞作为指示剂，滴定终点会有很大偏差，根据曲线所示，我们可以选择 pH 值约为5时变色的指示剂，比如甲基红或甲基橙。

视觉误差

读数会因读取角度的不同而不同。

观察滴定终点时，分析人员如果不是水平读取，而是从不同角度读取滴定管数值，就会产生视觉误差。

滴定管体积的选择

要进行准确分析，注意使用合适规格的滴定管。

滴定管体积过大会导致结果有较大误差。例如，10mL 滴定管的误差通常为 ±0.02mL，而 50mL滴定管的误差为 ±0.05mL。

滴定过程中的随机误差

随机误差是指偶然发生的误差，比系统误差更难识别。

污染

污染是一个经常会发生的问题。例如，清洗烧杯等时，可能没有充分去除清洗液等。或者可能会有一些样品附着在玻璃上，无法清除。这些问题都可能导致严重的滴定误差。

滴定管中的气泡

这是一种随机误差，很容易避免。根据气泡的大小，会导致不同程度的误差。

向玻璃滴定管加液时，观察出口处是否有气泡。如果有，请多次打开阀门，确保玻璃管中不再有气泡。

气体吸收

许多滴定剂都具有吸收气体的特点。如果不定期进行滴定度测定，就会导致产生额外的误差。例如，氢氧化钠会吸收周围空气中的二氧化碳。少量氢氧化钠会形成碳酸钠，从而降低滴定剂的浓度。

有些材料可以装在吸收管中，以防止发生此类反应和误差，请见下表

视觉认知

每个人对颜色和颜色强度的感知不同，这就可能会导致轻微的偏差，结果的精确度也会受到影响。下图是 NaOH 滴定盐酸，指示剂为酚酞。在这些图像（1-5）中颜色的变化仅仅是因为加入了一滴氢氧化钠。不同操作人员选择的终点也不一样。

如何通过自动滴定减少误差

前面详细的介绍了滴定过程可能会出现误差的情况，其中大多数误差都可以通过使用自动电位滴定仪来避免。

• 滴定剂添加的分辨率高，终点体积的测量和结果的准确性、可重复性更高
• 电极指示滴定终点，无需依赖个人对指示剂颜色变化的感知
• 温度传感器可连接到大多数自动电位滴定仪上，以便进行自动温度补偿
• 自动电位滴定仪可以提供自动准备管路的选项，在分析前消除残留气泡