Перевірка місткості посуду. Загальні засади. Згідно ДСТУ, допускають такі відхилення від номінальної місткості (± см3) для колб Місткість

Загальні засади. Згідно ДСТУ, допускають такі відхилення від номінальної місткості (± см³)

Виробники калібрують посуд, наносячи мітки. Їх точ­ність може ви­я­ви­тись не­до­стат­ньою. Запобігти зросту по­хи­бок аналізу че­рез не­від­по­від­ну ка­лі­бров­ку, по­суд перевіряють. Якщо у за­вод­ських ла­бо­ра­то­рі­ях впевнюються, що місткість по­су­ду в ме­жах, передбачених стандартом, то місткість вва­жа­ють за відповідну но­мі­на­ло­ві (тобто лаборант у роз­ра­хун­ках не вра­хо­вує по­прав­ки), в іншому разі посуд зни­щу­ють. Здобуваючи вищу ос­ві­ту, студенти в змозі де­що ус­клад­ни­ти розрахунки, вра­хо­вуючи по­прав­ки на місткість посуду.

Перевіряючи посуд, зважують дистильовану воду, що від­міряна по­су­дом в умовах його звичайного використання. За за­ко­нами фізи­ки, об’єм V до­рів­нює від­но­шен­ню маси m до гус­ти­ни r,

V = m / r.

Розраховуючи поправки, відхил r (густини води, що зміню­ється з тем­пе­ра­ту­рою) від величини r » 1000 г/дм³ вва­жають за ефект (А). Ко­реґую­ть і такі ефекти:

- вплив зважування у повітрі (відповідно законові Ар­хі­ме­да); воду зва­жу­ють ги­ря­ми з умовною густиною 8 г/см³. (ціле число по­між значеннями гус­ти­ни двох ма­те­рі­а­лів, з яких виготов­лю­ють ла­бо­ра­тор­ні гирі – ау­сте­ніт­ної сталі і латуні), отже їх об’єм приблизно у 8 разів менший, ніж у води;

- теплове розширення скляного посуду (порівняно зі стан­дартною тем­пе­ра­ту­рою 20 ^оС).

Ефекти враховують, використовуючи замість r ефективну ве­ли­чи­ну r*, так що

V = m / r*.

Розрахунок r* розглянуто у підручниках, а таблиці зна­чень − у довідниках, з якими слід ознайомитися. На­ве­де­мо r* і тут. Роз­мір­ність густини, г/дм³., відповідає лі­трові як роз­мір­но­сті об’єму при виразі концентрацій.

Таблиця 3

Ефективна густина води, r*, г/дм³, що використовується у перевірці мірного посуду, та сума поправок (А + В + С) , г/дм³

Величини з таблиці інтерполюють, врахуючи частки гра­ду­су. У лі­ній­ній інтерполяції використовуємо два значення функції з таблиці, най­ближ­чих до потріб­ного, оцінюючи нахил за­леж­но­сті функції від арґумента – тем­пе­ра­ту­ри. На­прик­лад, якщо тем­пе­ра­ту­ра 17,3 ^оС, знай­демо у таб­ли­ці функцію r* для найближчих зна­чень тем­пе­ра­ту­ри. Це 997,67 г/дм³ при 17 ^оС та 997,51 г/дм³ при 18 ^оС. Функція спад­на, її зменшенню від­по­ві­дає нахил – від­но­шен­ня різниць

D r* / D t = (997,51 – 997,67) / (18 – 17) = ‑ 0,16 г/(дм³ · град).

Функцію для заданої температури знаходимо, виправляючи її зна­чення в одній з на­ве­де­них у таблиці точок відповідно до на­хи­лу. У прикладі для t = 17,3 ^оС

r* = 997,67 + (17,3 – 17,0) · (‑ 0,16) = 997,62 г/дм³.

Зручніше інтерполювати не r*, з багатьма десятковими знака­ми, а зро­ста­ю­чу функцію

(А+В+С) = 1000 ‑ r*,

що наведена у довідкових таблицях. У нашому прикладі

D (А+В+С) /D t = (2,49 – 2,33) / (18 – 17) = 0,16 г/(дм³·град),

а тоді для t = 17,3 ^оС

(А+В+С) = 2,33 + (17,3 – 17,0) · 0,16 = 2,38 г/дм³,

а звідси при цій температурі

r* = 1000 – (А+В+С) = 1000 – 2,38 = 997,62 г/дм³,

що співпадає з раніше обчисленим значенням.

Використовуючи велични (А+В+С), розроблено також набли­же­ний ме­тод розрахунку поправки DV = V – V_{номінал}, особли­во зруч­ної для перевірки міскості колби. Цей метод роз­гля­ну­то на при­кла­ді розрахунків у наступній роботі.

Температурні поправки до об’ємів, що відміряні мір­ним по­су­дом. Як­що усьому циклові роботи − стандартизації роз­чи­нів тит­ран­ту, відбору аліквоти і тит­ру­ван­ню − відповідає та са­ма тем­пе­ра­ту­ра, то відхилення об’ємів через від­хи­лен­ня тем­пе­ра­ту­ри від номіналу, 20 °С, взаємо компенсуються. Температурні по­прав­ки вводять, якщо робота розтягується на де­кіль­ка діб і ста­біль­ність тем­пе­ра­ту­ри не збе­рі­гається. Про всяк ви­па­док тем­пе­ра­ту­ру при­мі­щен­ня бажано за­зна­ча­ти в робочому журналі. Для скляного посуду і розведених водя­них розчинів об­чис­ле­но по­прав­ки на теплове розширення, наведені у на­ступній таблиці.

Таблиця 4