校准玻璃仪器的刻度是确保实验准确性的关键步骤,以下是一些常见的校准方法:
一、容量瓶的刻度校准
1. 衡量法
- 首先需要一个高精度的天平来称取一定质量的纯水。根据水的密度(在不同温度下密度略有差异,例如在20℃时,水的密度约为0.9982g/mL),计算出相应体积的水的质量。将洗净、干燥的容量瓶放在天平上称出空瓶质量,然后向容量瓶中加入蒸馏水,直至达到容量瓶的刻度线。再次称取容量瓶和水的总质量,用总质量减去空瓶质量就得到水的质量。通过质量与密度的关系计算出实际体积,与容量瓶标注的刻度体积进行比较。如果实际体积与标注体积存在偏差,记录下偏差值。例如,如果计算出的实际体积比标注体积大,那么在使用该容量瓶配制溶液时,就需要考虑这个偏差对实验结果的影响。
2. 比较法(使用标准量具)
- 可以使用已经校准过的移液管或者滴定管来校准容量瓶。例如,用一支准确的25mL移液管,向容量瓶中多次加入蒸馏水,看需要加入多少体积(以移液管的准确体积为单位)的水才能达到容量瓶的刻度线。如果需要加入的体积与容量瓶标注的体积不符,就说明容量瓶的刻度存在偏差。这种方法相对简单,但前提是用于校准的移液管或滴定管是经过精确校准的。
二、量筒和量杯的刻度校准
1. 参考标准容器法
- 准备一个经过校准的高精度容量瓶或者滴定管作为标准容器。将液体(一般为蒸馏水)缓慢加入到待校准的量筒或量杯中,同时观察量筒或量杯的刻度。当液体体积达到量筒或量杯某一刻度时,记录下此时标准容器中液体的实际体积。例如,当量筒刻度显示为50mL时,通过标准容器测量发现实际体积为49.8mL,那么就知道这个量筒在50mL刻度处存在 - 0.2mL的偏差。通过在不同刻度点进行这样的测量,可以绘制出量筒刻度偏差的曲线,在使用时就可以根据这个曲线对读数进行修正。
2. 称重法(类似于容量瓶校准)
- 利用天平称取不同体积对应的液体质量,再根据液体密度计算实际体积。例如,在不同刻度处读取量筒的体积,然后将对应体积的水倒入已去皮重的容器中称重。根据水的密度计算实际体积,与量筒刻度读数对比来确定偏差。不过这种方法对于较大体积的量筒可能会因为天平量程等问题受到限制,而且操作相对繁琐。
三、滴定管的刻度校准
1. 重量校准法
- 与容量瓶校准的衡量法类似,通过称取从滴定管中放出的一定体积液体的质量,根据液体密度计算实际体积。例如,从滴定管中放出一定体积(如10.00mL)的水,准确称取这部分水的质量,根据水的密度计算出实际体积,与滴定管读数对比,确定偏差。由于滴定管用于精确滴定,所以校准精度要求更高,一般需要在不同的刻度区间(如0 - 5mL、5 - 10mL等)分别进行校准。
2. 比较校准法(与标准滴定管比较)
- 如果有经过精确校准的标准滴定管,可以通过比较来校准待校准的滴定管。将两根滴定管同时装满相同的液体,然后以相同的速度逐滴放出液体,比较它们在相同滴数下的体积差异。这种方法可以快速发现待校准滴定管的刻度偏差情况,但标准滴定管的精度要足够高,才能保证校准的准确性。