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温度变量对小容量玻璃量器容量测量准确度的影响分析

2019-11-28吴蕴珺周巍梁荣驹

商品与质量 2019年15期
关键词:室温水温液体

吴蕴珺 周巍 梁荣驹

上海市质量监督检验技术研究院 上海 201114

1 环境温度对容量测量准确度的影响因素

1.1 玻璃量器温度、水温、室温三者差异的影响

空的玻璃量器的温度一般会受到室温的影响,而盛了水的玻璃量器温度的影响因素相比之下更多,除了受室温的影响外,还会受到水温的影响。当室温环境温度较高或者较低的时候,可以利用空调来进行温度的调节,但是会导致室温、水温和玻璃量器的温度三者之间具有较大的温差。通过衡量法进行量器的容量测量时,可以将被检量器提前4小时放入实验室,这样能够保证被检量器的温度与室温一致,也能够减少测量结果的误差。另外,通过调整空调和储水瓶的位置,以避免造成实验室内室温和水温差异过大的问题。

1.2 水温测量方法对容量测量的影响

在容量的计算公式中,K(t)值是根据规程中的附表所得,不同的水温对应不同的K(t)值,因此水温测量方法必须准确可靠。在温度测量的过程中,需要测量的水温应该是玻璃量器内的水温,而不是储水瓶内的水温,并且可以控制在天平上读完纯水质量后立马测量玻璃量器或称量杯内的水温。由于实验室的工作环境会导致水温发生变化,因此需要及时进行测量,否则可能会出现误差[1]。

2 测量过程对容量测量准确度的影响因素

2.1 水液蒸发的影响

影响测量结果的因素包括水液蒸发,水液一旦发生蒸发,就会导致测得的纯水质量变小,以造成最终测量结果变小。影响水液蒸发的一个因素是水的表面积,表面积越大,和空气接触的范围就越大,蒸发就越快。当称量杯为大敞口杯时,如果没有加盖进行测量,极有可能造成水面蒸发。而另一个影响水液蒸发的因素就是温度,测量过程越长,越容易产生温度变化。因此为了减少水液蒸发给测量结果带来的影响,必须要在容量测量的过程中将称量杯进行加盖,同时还要适当减少称量的时间,以避免由于测量过程不当对测量结果造成影响。

2.2 注水方式的影响

注水方式的不合理也会对容量测量结果的准确度产生影响。因此在注水的时候要严格规范注水标准,切记不要使用漏斗,主要原因是用漏斗进行注水时会产生大量的气泡,导致液体体积发生变化,也会使液体飞溅影响测量者的视线,给测量结果带来很大的影响。因此,在注水过程中必须要放缓速度,将注水口紧贴在容器壁上进行缓慢注水[2]。

另外,由于人体是具有一定温度的,所以手直接触碰容器会改变容器的温度,从而影响相关测量结果的准确性。操作人员在进行注水的时候也要注意,可以戴上实验室手套进行缓慢注水,要严格注意尽量不要用手直接触碰注水口,将自己的手摆放在正确的位置,以免手的温度对水温以及玻璃量器的温度产生影响。

2.3 溶液温度和量器温度的影响

在不同的温度下,溶液以及量器的温度都会发生一定的变化。根据相关研究表明,当温度从10℃上升至20℃的时候,纯水会由原来的体积增加0.15%,当温度从20℃上升至30℃的时候,纯水会由原来的体积增加0.26%。其他不同溶液随着温度也会有所升高,但是不同的液体升高的容积系数不同,所以在测量的时候需要根据液体的情况来进行温度的控制,保证液体温度在合适的范围之内。

根据相关指标,小容量玻璃量器的标准温度为20℃,如果量器温度不稳定,就会导致量器的体积发生变化,而量器体积变化就会使自身的膨胀系数变大,最终影响容量测量的结果。

3 消除误差的方法

3.1 校准前的准备工作

首先针对容器内部不清洁的问题进行解决,因此需要在测量工作开始之前使用重铬酸钾-浓硫酸洗液或20%发烟硫酸对玻璃量器进行浸泡和清洗,然后用纯水冲洗干净,最后保证容器内壁上没有污迹和挂液现象。

3.2 实验室环境温度的控制

在对玻璃量器容量进行测量和校准前,必须要保证实验室的环境条件满足规程要求,实验室的室温应控制在(20±5)℃,并且每小时室温变化不大于1℃。要提前4小时将玻璃量器放置在实验室中,以确保测量过程中水温与室温之差不大于2℃。而且要将玻璃量器、纯水、温控装置、天平等器械放置在合适的位置,以减少由于环境因素对容量测量结果产生的影响[3]。

3.3 使用遮光带正确观察液面

在进行液面的调整和观察过程中,要保证将容器置于白色的背景下,而且要在弯液面一下1mm处放置黑色的纸带或者黑色的橡皮管,有利于将液面和读数明显的显示出来。同时也能够减少光线对容器以及液体产生的温度影响。

3.4 控制溶液体积变化

由于温度的变化会直接导致玻璃量器内部液体体积的变化,温度升高,液体的体积也会增加。所以要想控制量器内液体的体积变化,必须要做好量器以及液体温度的调整工作,以免出现体积大幅度变化而影响整个实验结果。

3.5 控制量器体积变化

如果玻璃量器的温度大幅度变化,就会产生量器体积的变化,一般来说,量器的体积变化与玻璃的体膨胀系数有着密切的联系,如果玻璃量器的体膨胀系数比较大,那么容积和体积的变化幅度也会比较大。所以我们在选择玻璃量器时,应尽量选择体膨胀系数较小的量器,这样也能够减少温度对量器体积的影响。

4 结语

为了进一步确保小容量玻璃量器容量测量结果的准确性,温度的控制与调节是至关重要的一步,有利于减少容量测量结果的误差。在进行温度调控的时候会受到很多因素的影响,因此,需要把握住相关因素,尽量减少人为因素和环境因素所导致的误差,以提高玻璃量器的容量测量的准确度。

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