硫代硫酸钠溶液标准物质定值准确性的影响因素
2018-07-14姚旭霞王爱萍
姚旭霞,王爱萍,龚 维,刘 新,吕 辉
(山东非金属材料研究所,山东 济南 250031)
在很多分析检测实验室,容量分析使用的标准滴定溶液,由于在配制、标定等方面的原因,其量值结果往往有较大的偏差,难以保证测量结果的准确可靠。随着计量学的不断发展,采用溶液标准物质为被测样品赋值是分析测试的主要手段,已普遍应用于检定、校准、测试工作中。溶液标准物质已成为保证化学量值准确统一的最重要计量器具之一,是量值传递和复现的重要载体。
硫代硫酸钠溶液标准物质主要用于容量分析中氧化还原反应碘量法分析的工作标准,也可作为评价分析方法和实验室测试能力及进行仲裁分析的标准物质。硫代硫酸钠溶液标准物质定值的准确性与其它定量分析手段一样,会受到各种因素的影响。经过长期的实践摸索,发现硫代硫酸钠溶液标准物质在制备中所用试剂及纯水质量、操作过程的反应放置时间、滴定速度、放置温度和淀粉指示液加入时间等都是影响定值结果准确性的重要因素,本文系统分析了这些因素在硫代硫酸钠溶液标准物质的制备、定值过程对其定值结果的影响,并提出了相应的解决措施,保证了定值结果的准确。
1 制备方法的影响
由于硫代硫酸钠Na2S2O3·5H2O易风化并含杂质,所配制溶液与溶液基体水中CO2、微生物及空气中O2发生反应,导致所配制的溶液不稳定[1]。为此配制溶液时,选用优级纯硫代硫酸钠试剂以降低本身杂质含量,用煮沸的无CO2高纯水(电阻率>10 MΩ.cm,紫外灯杀菌)配制,这样可除去溶液基体水内CO2并杀死细菌,同时在配制溶液中加入少量的无水碳酸钠基准试剂,使溶液呈弱碱性以降低细菌等微生物的活性。将上述方法所配溶液放置在用封口膜密封,隔绝空气的细口棕色瓶中,两周后过滤再定值,这样配制的溶液稳定性可达6个月以上。
2 滴定装置的影响
用一级标准物质重铬酸钾,采用称量滴定法对硫代硫酸钠溶液标准物质定值。该方法具有较高的精密度和准确度。
称量滴定法是使用分析天平称量标准滴定溶液的质量,确定标准滴定溶液的用量,以指示剂确定滴定终点,最后计算出被测定对象量值的方法[2]。
GB/T 10738-2007工作基准试剂含量测定通则中,标准称量滴定法的滴定装置为活塞式滴定瓶,该装置自身质量较重,再加入标准滴定溶液后,表观质量较大,空气浮力影响较大需要进行空气密度的校正。本文对标准称量滴定法的专用设备进行了研究和改进,改用20mL医用注射器作为称量滴定装置,并把注射器针头换成5mL医用注射器的细小针头,使其滴定终点更易控制,滴定误差更小,克服了标准称量滴定装置不易操作和控制的缺点,减小了滴定终点的误差,保证了溶液标准物质量值的准确可靠。
3 反应放置时间的影响,
硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液标准物质的标定是称取一定量的一级标准物质重铬酸钾,在弱酸性溶液中,使之与过量的KI反应,析出等当量的I2,以淀粉为指示剂,用制备好的Na2S2O3溶液滴定[3]。
该反应原理分2步进行:
(1)
2 Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
(2)
4 滴定速度的影响
滴定速度掌握不合适,也易造成较大的滴定误差。滴定开始时不要剧烈摇动溶液,要轻摇、慢摇,防止I2的挥发。但一定要摇匀,否则局部过量的Na2S2O3会自行分解。析出I2后,滴定速度可适当的快些。但当加入淀粉后,则应充分剧烈摇动,以防止淀粉吸附I2而产生滴定误差。
5 淀粉指示液加入时间的影响
6 空白试验的影响
空白试验的空白值一般应不超过0.05mL,若超过此数则表明高纯水制备过久,水中的溶解氧较多,KI与氧发生反应会产生I2,同时水中氧,其本身也会和Na2S2O3溶液发生反应,从而使空白值过大而造成定值误差。因此,每次定值时,应使用新鲜制备的高纯水或将水煮沸10min,冷却后使用,以免产生较大的空白误差而影响定值结果的准确。
7 结语
硫代硫酸钠溶液标准物质的制备和定值有它的特殊性。通过长期实践摸索,总结分析了硫代硫酸钠溶液标准物质在制备中所用试剂及纯水质量、操作过程中其反应放置时间、滴定速度、放置温度和淀粉指示液加入时间等方面是影响定值结果准确性的重要因素,对此提出了相应的改进措施,确保了硫代硫酸钠溶液标准物质储存的稳定性和定值结果的准确性。