卡尔费休水分测定漂移值对结果的影响
水分漂移值的测定
在滴定杯中加入与测定样品一致的溶剂,并滴定至终点,放置不少于10min后再滴定至终点,两次滴定之间的单位时间内的体积变化即为漂移量(D )。
通过大量实验数据分析,实际操作中可以将漂移值测量时间从不少于10min缩减到不少于4min,来加快实验进程并维持实验结果的准确性。
水分漂移是通过设定时间段维持再平衡所消耗的滴定试剂体积,计算单位时间内实验环境(空气)中水分对实验的影响,即漂移值D,单位μL /min。漂移值单位在后续计算时要换算为mL /S。
漂移值所代表的意义
漂移值D × 实验时间t(单位S) = 实验环境(空气)中水分空白。用于对抗滴定杯的环境中水分的渗入和试剂本身的副反应。漂移值为每分钟的消耗掉水的数量。可以理解为该滴定杯存在的系统性空白(副反应)。
漂移值对水分标定结果的影响
水分标定是通过加入已知质量的基准物,来确定卡尔费休试剂的滴定度(浓度)。卡尔费休试剂的滴定度按式以下计算:
式中:
T—卡尔费休试剂的滴定度,单位为毫克每毫升(mg/mL)
m—水的质量,单位为毫克(mg);
V—滴定水消耗的卡尔费休试剂的用量,单位为毫升(mL)。
在滴定标定实验过程是实验环境(空气)中的水分是对标定结果有一定影响的,为了得到更加准确的卡尔费休试剂的滴定度,我们在计算的公式中引入了水分漂移校正。更正后的公式为:
实验一、在水分标定计算中代入不同漂移值,观察漂移值变化对实验的影响。
以滴定度在3~5mg/mL卡尔费休试剂的三次标定实验为例
基准物质量mg |
漂移值μL /min |
消耗体积ml |
滴定用时s |
测定滴定度mg/mL |
结果平均值 mg/mL |
10mg纯化水 |
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 |
水分标定计算中漂移值的加入对标定结果有显著的影响。
漂移值对样品水分含量结果的影响
样品水分含量计算公式为:
式中:
X—试样中水分的含量,单位为克每百克(g/100 g);
V1—滴定样品时消耗卡尔费休试剂体积,单位为毫升(mL);
D—漂移量,单位为毫升每分钟(μL/min);
t—滴定时所消耗的时间,单位为分钟(min);
T—卡尔费休试剂的滴定度,单位为克每毫升(g/mL);
m—样品质量,单位为克(g);
100—单位换算系数;
实验二、对比不同水分含量的样品实验,观察漂移值对水分含量结果的影响。
使用配置好水分含量约为0.2%与2%标准水分别进行3次实验。
实验实际漂移值为12.5μL/min。 滴定液标定浓度为5.256mg/mL
样品质量mg |
测定滴定度mg/mL |
漂移值μL /min |
消耗体积ml |
滴定用时s |
水分含量% |
平均值 |
示值误差% |
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 |
当样品水分含量较小时实验消耗卡尔费休滴定液体积也少,漂移值对实验结果影响非常大;当样品水分含量较大时实验消耗卡尔费休滴定液体积也较大,漂移值对实验结果影响相对较小。
可以造成漂移值异常的因素
影响仪器漂移的因素很多,主要包括: 仪器密封性不好或测定环境湿度较大,空气中的水分会慢慢渗入反应系统;在测定过程中发生副反应,如缩酮或酯化反应等,都会生成水;使用超过时效的卡尔费休试剂(滴定度低)等,这些因素都可造成漂移值的变化。发现以上情况,应及时解决,以保证测定结果准确可靠。