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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。该系数的定义如下：
V = V0 ∙ (1 + γ ∙ ∆T)
根据热膨胀系数 (γ)，保持溶液温度恒定可能是一个关键点。例如，正己烷的系数为 1.35。假设溶液在 20℃ 时为 1.000 L，环境温度为 25 °C，那么在此温度下溶液的体积为 1.007 L。这就相当于 0.7% 的误差。
因此，溶液的热膨胀系数可能是调节实验室温度来获得可重复结果的一个重要因素。
实验室如何避免出现滴定误差
2024年7月15日
文章
滴定结果重复性低，为什么？
在本文章中我们将会讨论滴定过程中可能会出现的随机和系统误差。它也可以作为指南，帮助您在滴定实验中找出并尽量减少这些误差的来源。
介绍
滴定法是一种常用的分析物质含量的技术，其历史可以追溯到18世纪。它是通过使用一个装有滴定剂的玻璃滴定管和一个容器（如烧杯或装有样品的锥形瓶）来进行。
手动滴定过程中产生误差的主要原因是视觉误差、视觉感知和滴定管尺寸的选择。在现代，可以将手动滴定改成自动滴定，来避免这些误差的产生。但目前，仍有一些规范和标准要求使用手动滴定。
滴定错误的来源
进行滴定需要什么？手动滴定只需要一个滴定管、一个烧杯或锥形瓶，还有指示剂。其误差主要来自滴定管、指示剂和滴定剂的精度。这些误差加起来约为±0.2 毫升，根据终点体积的不同，误差会比较大。
我们将在接下来的章节中详细介绍非常常见的误差。
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。
常见的系统误差包括温度变化、标定、指示剂的选择、视觉上的误差和滴定管规格的选择。下文将详细讨论这些误差。
实验中通常会忽略滴定度的测定，使用写在瓶子上的值进行滴定。对于某些滴定溶液来说，这可能是一种选择。不过，许多滴定剂仍然需要测定滴定度，避免测定结果出现较大误差。
一般来说，滴定度测定是分析的一部分，应定期进行。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。
请参阅我们的博客文章，了解更多滴定度测定的信息。
图1.
TRIS与HCl的滴定曲线。粉色线显示了酚酞指示剂变色的pH值，而绿色线显示了指示剂适宜情况下应变色的pH值。
图 1.TRIS 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。
选择合适的指示剂对于准确可靠的分析至关重要。图 1 是 TRIS（三羟甲基氨基甲烷）与盐酸的滴定曲线示例。
TRIS 用于测定盐酸的滴定度。如果使用酚酞作为指示剂，终点将出现在 pH= 8.2 处。这相当于终点体积约为 2 毫升，而不是 8 毫升。
为了得到正确的结果，滴定过程中需要一种在 pH 值约为 5 时变色的指示剂。我们可以选择更合适的甲基红或甲基橙。
有关终点识别，请参考我们的博客。
图2.
如果分析人员从不同角度读取滴定管数值，就会产生视觉误差
如果实验室分析人员观察滴定终点时，不是水平读取，而是从其他角度读取，就会产生视觉误差。在这种情况下，读数会因读取角度的不同而不同（图 2）。
许多人在准备滴定时并不会考虑滴定管大小的选择。他们可能是拿着库存中非常大的体积的滴定管进行滴定。。
然而，滴定管体积过大带来的误差会导致结果可信度不高。
例如，10 mL滴定管的误差通常为 ±0.02 ml，而 50 mL滴定管的误差为 ±0.05 ml。要进行准确分析，必须注意使用合适规格的滴定管。
滴定过程中出现的误差不仅仅是系统误差。还有一些随机误差更难处理。下一节将讨论滴定过程中最常见的随机误差。
滴定中的随机误差
随机误差是指偶然发生的误差，并不总是具有相同的特异性。它们比系统误差更难识别。
下面将举例说明一些随机误差，包括污染、滴定管中的气泡、气体吸收和视觉感知。
污染是一个经常会发生的问题。例如，滴定后清洗烧杯时，或清洗后未正确除去清洗液时，都可能发生污染。此外，还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。
图3.
图 3.左：滴定管内有气泡。滴定过程中如果释放出气泡，会导致结果出现误差。因此，要确保滴定管内没有气泡。右图：正确填充的滴定管，没有气泡。
这是一种随机误差，很容易避免。
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。
根据气泡的大小，会导致不同程度的误差。
许多滴定剂都具有吸收气体的特点。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。
如果不定期进行滴定度测定，就会导致产生额外的误差。不过，有些材料可以装在吸收管中，以防止发生此类反应和误差。表 1 列出了其中一些材料。
| 填充材料 | 防护用途 |
|---|---|
| 分子筛 | 水 |
| 碱石灰 | 二氧化碳 |
| 棉花 | 灰尘 |
图 4.
图 4.用 NaOH滴定盐酸，指示剂为酚酞。五幅图的不同之处是按顺序加入了一滴 NaOH。
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，具体取决于进行滴定的人。图 4 显示了一个例子，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。
应该如何从这五幅图像中选择 “正确 ”的终点呢？不同操作人员的处理方式不同，结果的精确度也会受到影响。
阅读我们的博客文章，了解更多有关自动液体处理步骤的信息，来提高滴定的准确性和可重复性。
如何通过自动滴定减少误差
本文讨论的大多数误差都可以通过使用自动电位滴定仪来避免。
使用自动电位滴定仪时，滴定剂添加的分辨率通常要高得多，这使得终点体积测量和结果的准确性和可重复性更高。电极可以指示滴定终点，无需依赖个人对指示剂颜色变化的感知。
在本文讨论的所有误差类型中，只有两种误差在使用电位滴定时需要考虑：与温度和气泡有关的误差。大多数自动电位滴定仪都提供自动准备管路的选项，可在分析前消除残留气泡。温度传感器也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。
从手动滴定转变为自动电位滴定有很多好处。点击了解更多信息！
总结
滴定法是一种准确和易于使用的分析方法。但仍需注意避免或消除不同的误差源。系统误差通常可以识别的，也可以进行修正，来消除这些误差，而随机误差则较难识别和避免。
在实验室中使用自动电位滴定法，就可以避免文中讨论的大多数误差，此外，自动电位滴定还能节省时间，为用户提供更准确、更可重复的结果。
手动滴定与自动滴定： 转换的好处和优势
滴定是使用非常广泛的分析方法之一。手动、半自动和全自动滴定是众所周知的选择，并且在多项学术研究中进行了详细检查。本白皮书总结了自动滴定与手动滴定相比的优势和好处。讨论了测量准确性和精度的提高以及显著的时间和成本节省。
作者
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