549 溶液如何配制和试剂如何选用?一、一般溶液的配制 一般溶液是指非标准滴定溶液,它在分析工作中常作为溶解样品,调节pH,分离或掩蔽离子,显色等使用。配制一般溶液精度要求不高,溶液浓度只需保留1~2位有效数字,试剂的质量由托盘天平称量,体积用量筒量取即可。 二、滴定分析用标准滴定溶液的配制 已知准确浓度的溶液叫做标准滴定溶液。标准滴定溶液浓度的准确度直接影响分析结果的准确度。因此,制备标准滴定溶液在方法、使用仪器、量具和试剂方面都有严格的要求。 (一)制备标准滴定溶液的基本要求 制备标准滴定溶液应按照GB/T601—2002《化学试剂标准滴定溶液的制备》,其规定如下: (1)制备标准滴定溶液用水,在未注明其他要求时,应符合GB/T6682—1992《分析实验室用水规格和试验方法》中三级水的规格。 (2)所用试剂的纯度应在分析纯以上。标定标准滴定溶液所用的基准试剂应为容量分析工作基准试剂。 (3)所用分析天平的砝码、滴定管、容量瓶及移液管均需进行校正。 (4)制备标准滴定溶液的浓度系指20℃时的浓度,在标定和使用时,如温度有差异,应按温度补正值进行补正。 (5)“标定”或“比较”标准滴定溶液浓度时,平行试验不得少于8次,两人各做4次平行测定,每人4次平行测定结果的极差(即最大值和最小值之差)与平均值之比不大于0.1%。结果取平均值。浓度值取四位有效数字。 (6)对凡规定用“标定”和“比较”两种方法测定浓度时,不得略去其中任何一种,且两种方法测得的浓度值之差不得大于0.2%,以标定结果为准。 (7)制备的标准滴定溶液浓度与规定浓度相对误差不得大于5%。 (8)配制浓度等于或低于0.02mol/L的标准滴定溶液时,应于临用前将浓度高的标准滴定溶液用煮沸并冷却的水稀释。必要时重新标定。 (9)碘量法反应时,溶液的温度不能过高,一般在15~20℃之间进行。 (10)滴定分析用标准滴定溶液在常温(15~25℃)下,保存时间一般不得超过2个月。 (二)标准滴定溶液的制备方法 制备标准滴定溶液有直接配制法和标定法两种方法。 (1)直接配制法。在分析天平上准确称取一定量已干燥的“基准物”溶于水后,转入已校正的容量瓶中用水稀释至刻度,摇匀,即可算出其准确浓度。常用的基准物见表1。 (2)标定法。很多物质不符合基准物的条件。例如,浓盐酸中氯化氢很易挥发,固体氢氧化钠易吸收水分和CO2,高锰酸钾不易提纯等。它们都不能直接配制标准滴定溶液。一般是先将这些物质配成近似所需浓度的溶液,再用基准物测定其准确浓度,这一操作叫做标定。标定的方法 有两种: ①直接标定。准确称取一定量的基准物,溶解于水后用待标定的溶液滴定至反应完全。根据 所消耗待标定溶液的体积和基准物的质量,计算出待标定溶液的准确浓度,计算公式为: c=mB/MBV (1) 式中c——待标定溶液的物质的量浓度,mol/L; mB——基准物的质量,g; MB——基准物的摩尔质量,g/mol; V——所消耗待标定溶液的体积,L。 例如标定HCl或H2SO4,可用基准物无水碳酸钠。将无水碳酸钠在270~300℃烘干至恒重,用不含CO2的水溶解,选用溴甲酚绿甲基红混合指示剂指示终点。 ②间接标定。有一部分标准滴定溶液,没有合适的用以标定的基准试剂,只能用另一已知浓度的标准滴定溶液来标定。如乙酸溶液可用NaOH标准滴定溶液标定,草酸溶液可用KMnO4标准滴定溶液标定等。当然,间接标定的系统误差比直接标定要大些。 在实际工作中,除了上述两种标定方法之外,还可以用“标准物质” 来标定标准滴定溶液。这样做的目的,使标定与测定的条件基本相同,可以消除共存元素的影响,更符合实际情况。目前我国已有上千种标准物质出售。 用基准物直接标定标准滴定溶液的浓度后,为了更准确地保证其浓度,可采用比较法进行验证。例如,HCl标准滴定溶液用无水碳酸钠基准物标定后,再用NaOH标准滴定溶液进行标定。国家规定两种标定结果之差不得大于0.2%, “比较” 既可检验HCl标准滴定溶液的浓度是否准确,也可考查NaOH标准滴定溶液的浓度是否可靠,最后以直接标定结果为准。 标准滴定溶液要定期标定,它的有效期要根据溶液的性质、存放条件和使用情况来确定。标准滴定溶液的有效日期见表2。 三、微量分析用离子标准溶液的配制 微量分析有比色法、原子吸收法等,所用的离子标准溶液,常用质量浓度表示,单位为mg/mL,ug/mL,g/L。配制时需用基准物或纯度在分析纯以上的高纯试剂配制。浓度低于0.1mg/mL的标准溶液,常在临用前用较浓的标准滴定溶液在容量瓶中稀释而成。过稀的离子溶液,浓度易变,不宜长期存放。配制离子标准溶液可按式(2) 计算出所需纯试剂的质量,溶解后在容量瓶中稀释成一定体积,摇匀均可。 式中m——纯试剂的质量,g; c——欲配离子标准溶液的质量浓度,mg/mL; V——欲配离子标准溶液的体积,mL; ƒ——换算系数。ƒ=试剂中欲配组分的式量/试剂的式量。 四、溶液配制的注意事项 (1)分析实验所用的溶液应用纯水配制,容器应用纯水洗涤三次以上,特殊要求的溶液应事先作纯水的空白值检验。 (2) 溶液要用带塞的试剂瓶盛装,见光易分解的溶液要装于棕色瓶中;挥发性试剂(如有机溶剂)配制的溶液,瓶塞要严密;见空气易变质及放出腐蚀性气体的溶液也要盖紧,长期存放要用蜡封住;浓碱液应用塑料瓶装,如装在玻璃瓶中,要用橡皮塞塞紧,不能用玻璃磨口塞。 (3)每瓶试剂溶液必须有标明名称、规格、浓度和配制日期的标签。 (4)配制硫酸、磷酸、硝酸、盐酸等溶液时,都应把酸倒入水中。对于溶解时放热较多的试剂,不可试剂瓶中配制,以免炸裂。配制硫酸溶液时,应将浓硫酸分为小份慢慢倒入水中,边加边搅拌,必要时以冷水冷却烧杯外壁。 (5)用有机溶剂配制溶液(如配制指示剂溶解)时,有时有机物溶解较慢,应不时搅拌,可以在热水浴中温热溶液,不可直接加热。易燃溶剂使用时要远离明火。几乎所有的有机溶剂都有毒,应在通风柜内操作。应避免有机溶剂不必要的蒸发,烧杯应加盖。 (6)要熟悉一些常用溶液的配制方法。如碘溶液应将碘溶于较浓的碘化钾水溶液中,才可稀释。配制易水解的盐类的水溶液应先加酸溶解后,再以一定浓度的稀酸稀释。如配制SnCl2溶液时,如果操作不当已发生水解,加相当多的酸仍很难溶解沉淀。 (7)不能用手接触腐蚀性及有剧毒的溶液。剧毒溶液应作解毒处理,不可直接倒入下水道。 五、化学试剂的选用 应根据不同的工作要求合理地选用相应级别的试剂。因为试剂的价格与其级别及纯度关系很大,在满足实验要求的前提下,选用试剂的级别就低不就高。痕量分析要选用高纯或优级纯试剂,以降低空白值和避免杂质干扰。同时,对所用纯水的制取方法和仪器的洗涤方法也应有特殊的要求。化学分析可使用分析纯试剂。有些教学实验,如酸碱滴定也可用化学纯试剂代替。但配位滴定最好选用分析纯试剂,因试剂中有些杂质金属离子封闭指示剂,使终点难以观察。 对分析结果准确度要求高的工作,如仲裁分析、进出口商品检验、试剂检验等,可选用优级纯、分析纯试剂。车间控制分析可选用分析纯、化学纯试剂。制备实验、冷却浴或加热浴用的药品可选用工业品。 表3是我国国家标准中提到的部分仪器分析方法要求使用的试剂规格。 化学试剂虽然都按国家标准检验,但不同制造厂或不同产地的化学试剂在性能上有时表现出某种差异。有时因原料不同,非控制项目的杂质会造成干扰或使实验出现异常现象。故在做实验时要注意产品厂家。另外,在标签上都印有“批号”,不同批号的产品因其制备条件不同,性能也有所不同,在某些工作中,不同批号的试剂应用对照试验。在选用紫外光谱用溶剂、液相色谱流动相、色谱载体、吸附剂、指示剂、有机显色剂及试纸时,应注意试剂的生产厂家及批号并做好记录,必要时应做专项检验和对照试验。 应该指出,未经药理检验的化学试剂是不能作为医药使用的。 |