浅谈高职化工分析课程中空白实验的教学

陈 斌

（江阴职业技术学院，江苏 江阴 214405）

浅谈高职化工分析课程中空白实验的教学

陈 斌

（江阴职业技术学院，江苏 江阴 214405）

在化工分析检测中，空白实验作为减免系统误差的主要手段，被广泛应用。高职的《化工分析》课程教学，应结合分析标准，对空白实验的应用进行分析，帮助学生体会空白实验在化工分析中减免系统误差的形式。

空白实验；化工分析；高职；教学

空白实验是指在化工产品的分析检测中，为了减免化学试剂带来的系统误差，在不加入待测试样的情况下，按所用的分析方法，以同样条件加入试剂进行分析。其测得的结果称为空白值。从试样分析结果中扣除空白值，可得到比较可靠的分析结果。因此空白实验在化工分析中应该是非常重要的。但空白实验在《分析化学》中只是在讲到系统误差时简单提及，仅把它作为一种减小系统误差的方法，没有充分强调它的重要性，更没有举例分析它在企业分析检测中的具体运用。高职教育要求我们应该以市场需求为导向，对学生的职业技能进行实战式的培养。所以我们应围绕企业生产分析需要，在化工分析教学中对空白实验的重要性给予必要的强调。

在培养高职学生的化工分析技能中，我们是以化工分析技能培养目标为宗旨，培养具有一定的基本操作技能，能运用所学过的《分析化学》的基本知识“读懂”一般分析标准中的分析方法，以及能“套用”现有的化工产品分析标准中的方法对一般的化工产品进行分析检测的综合能力。因此我们不能只局限于传统教材中的知识点，还要特别注重企业化工产品分析的各种标准，对所有的标准进行总体归纳分析，理解空白实验在分析标准中的重要应用。

以下几个分析标准中的空白实验在化工分析中的作用就很具有典型性：

1.在化工产品的分析检测中，用来减免化学试剂带来的系统误差。

这种空白实验是《分析化学》中所介绍的，也是空白实验最基本的应用，在化工产品分析的每一个标准中都需要进行这样的空白实验，以减免化学试剂带来的系统误差。

在“GB/T 601—88化学试剂滴定分析（容量分析）用标准溶液的制备”中，每一个标准滴定溶液的标定过程都要进行空白实验，例如，其中在氢氧化钠标准溶液0.1mol/L的标定步骤：称取0.6g于105～110℃烘至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾，称准至0.0001g，溶于50ml无二氧化碳的水中，加2滴酚酞指示剂液（10g/L），用配制好的滴定至溶液呈粉红色，耗氢氧化钠溶液体积为V1；同时做空白实验，耗氢氧化钠溶液体积为V0。计算氢氧化钠的浓度：基准邻苯二甲酸氢钾所消耗的氢氧化钠溶液体积等于V1-V0。

分析：该直接滴定方法中的空白实验完全是用来消除标定过程中水和酚酞指示剂中可能消耗的氢氧化钠所带来的系统误差。

2.在化工产品的低含量杂质分析检测中，用来提高分析结果的准确度，减少终点滴定误差。

在“GB/T 209—93氢氧化钠的钙镁总含量的测定——络合滴定法”中，预先配制好镁标准溶液（0.2432g/L）和 EDTA 二钠标准滴定液（0.005mol/L），分析步骤：①试样的制备：称取10g试样，称准至0.01g，置于250ml三角瓶中，加100ml水溶解；②空白实验：不加试样，在100ml水中加入氨—氯化氨缓冲溶液（……以下同③），采用与测定完全相同的步骤进行平行测定，耗EDTA二钠标准溶液体积为V0；③测定：将试样冷却后用盐酸中和至pH=5～6（用pH试纸检查），再过量2ml。冷却至室温用氨水调至pH=8～9，加入10ml氨—氯化氨缓冲溶液，5ml镁标准溶液，5～6滴铬黑T指示剂，用EDTA二钠标准溶液滴定至蓝色为终点，耗EDTA二钠标准溶液体积为V1；④分析结果的表述：钙镁总和（以钙计）质量分数的计算中，试样中钙镁总和所消耗的EDTA二钠体积等于V1-V0。

分析：这是一种直接与间接滴定相结合的方法。在试样中杂质含量低于一定数值后，用直接滴定的方法分析将导致相对误差较大，所以与一般的空白实验不同的是，加入与EDTA滴定剂起反应的镁标准溶液后进行空白实验，目的是来增大滴定终点的EDTA滴定液的体积，从而提高分析结果的准确度，减少终点滴定误差。

3.在待测物质与试剂反应速度较缓慢或不能充分反应的杂质分析检测中，用来减少系统误差。

在“GB/T 6234.3—93有机化工产品还原高锰酸钾物质的测定方法”的滴定法中，预先配制高锰酸钾溶液（1g/L）和硫代硫酸钠标准滴定溶液（0.05mol/L）。分析步骤：将规定体积的试样置于盛有50ml硫酸溶液的碘量瓶中，混均。将此碘量瓶浸于水浴中，水浴温度控制在（20±0.5℃），保持15min，用滴定管加高锰酸钾溶液直到不褪色为止。然后再准确加入10ml的高锰酸钾溶液并记录使用此溶液的总体积。加塞后放在暗处反应40min（反应时间可根据产品的特点进行调整）。反应后加入过量的碘化钾溶液，用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定，当溶液呈浅黄色时，加0.5ml淀粉指示剂，继续滴定到蓝色消失，记下消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积V1。同时进行空白实验，消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积V0。在高锰酸钾指数计算过程中，试样中消耗硫代硫酸钠应将空白实验消耗的体积减去试样消耗的体积，即V0-V1。

分析：这是间接滴定与返滴定相结合的方法，该方法说明在高锰酸钾指数测定时，因试样中还原性物质与高锰酸钾反应的速度太慢，同时短时间反应不很充分，所以用高锰酸钾溶液做空白实验，这样让试样中还原性的物质与高锰酸钾进行充分反应，以减少系统误差，这与一般空白实验不同，空白实验值减去试样值为测定结果。

类似的，例如工业硫酸铝中硫酸铝含量测定的标准中，因铝与EDTA反应速度较慢，所以采用氯化锌返滴定法，其中，空白实验基本是来测定EDTA浓度，目的就是来提高测定方法的准确性。

4.在仪器分析中，消除试验中杂质的干扰，进一步提高分析方法的准确性，减少系统误差。

在“GB 210—92碳酸钠”的标准中，测定其杂质铁含量的过程中，预先配制各种溶液和准备好分光光度计。分析步骤：①工作曲线的绘制：按GB 3049第5.3条规定，选用厚度为3cm吸收池及其对应的铁标准溶液用量，绘制工作曲线；②试样的测定：称取10g试样，精确至0.01g，置于烧杯中，加少量水润湿，滴加35ml盐酸溶液（1+1），煮沸 3～5min，冷却（必要时过滤），移入250ml容量瓶中，加水至刻度，摇匀。用移液管移取50ml（或25ml）试验溶液，置于100ml烧杯中；另取7ml（或 3.5ml）盐酸溶液（1+1）于另一烧杯中，用氨水（2+3）中和后，与试验溶液一并用氨水（1+9）和盐酸溶液（1+3）调节pH值为2（用精密pH试纸检验）。分别移入100ml容量瓶中，以下操作按GB 3049第5.3.2条及5.3.3条规定，选用3cm吸收池，以水为参比，测定试验溶液和空白实验溶液的吸光度。

分析：在仪器分析中经常要进行仪器的基准点调节，上述的工作曲线绘制中，用参比溶液调节仪器，以消除在配制标准铁系列溶液中其他试剂引入的铁造成的误差。这是仪器分析中通用的方法，也属于空白实验。另外，在测定试样中还要测定空白实验溶液，因为试样在配制过程中要用盐酸和氨水溶解和调节pH值，盐酸和氨水中含有铁，所以只能用水作为参比，而不能用工作曲线绘制中所配的参比溶液作为参比来消除干扰。

综合上述分析空白实验在各种化工分析标准中的应用，一方面说明了空白实验在化工分析中的重要性和灵活性，另一方面也印证了，在高职学生的职业技能培养过程中，应该“贴近”企业实际，以企业常生产为实例来培养学生，这样的学生到企业中才能“用得上”。在化工分析课程中，有必要引入大量的企业分析标准进行实例教学，直接将企业产品分析作为实训项目。

［1］《通用化工产品分析方法手册》编写组.通用化工产品分析方法手册［M］.北京：化学工业出版社，1999.

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1673-0046（2010）3-0035-02