容量仪器校正资料解读

容量仪器的校正

滴定管、移液管和容量瓶是药物分析实验室最基础的计量器具，其准确度直接影响药物分析结果。但这些量器的标称容量往往和实际容量并不完全一致，总是存在或多或少的差别。在生产检验中虽然已将这些误差控制在一定的范围内。但在准确度要求较高的分析中（原料药品分析、滴定溶液的标定、仲裁分析和科研等），为了确保其计量数据的准确，对量器的校准是非常重要和必要的。因此对容量仪器的校正是每个药物分析工作者应该熟练掌握的基本知识，也是化学分析的基本工作任务之一。为此，分析仪器的使用均应按《药品检验仪器操作规程》或仪器使用说明操作，按照《中国药典》附录的有关要求进行校正，并应定期进行检定。

一、容量仪器校准的基本概念

1．标准温度由于玻璃具有热胀冷缩的特性，因此在不同的温度下，量器的体积并不相同。为了消除温度的影响，必须指定一个温度，称为标准温度。国际上规定玻璃量器的标准温度为293K(20℃)，我国也采用这一标准。

2．标称容量为了生产和使用的方便，国家规定了一系列容量值标准，这一系列的容量值就称为标称容量。

3．玻璃容器的分级玻璃容器按其标称容量准确度的高低分为A级和B级两种，A级准确度高。量器上均有相应的等级标志，如无A或B级字样符号，则表示此类量器不分级别，如量筒等。

4．量器的容量允差在实际生产过程中，生产出来的计量器具的容量不可能同标称容量完全一致，若两者的偏差在所规定的允许范围内，即称为量器的容量允差（又称允许偏差）。

容量允差是量器的重要技术指标。了解这一指标对正确选用量器十分重要。常用的三种量器在293K时的容量允差见表1，表2，表3。

表1 常用移液管的允差

表2 常用容量瓶的允差

表3 常用滴定管的允差

二、容量仪器校准的原理

测量体积的基本单位是ml或L，1ml是指真空中1g纯水在摄氏3.98℃时所占的容积。从理论上讲真空中25g纯水在摄氏3.98℃时置于25ml容量瓶中，溶液弯月面下沿线的实线应恰好与容量瓶标线重合。国产的滴定分析仪器其标称容量一般规定都是以20℃作为标准温度进行标定的，但实际分析测定工作是在室温下空气中进行的，因此，考虑到水的体积在3.98℃以上随温度上升而膨胀，玻璃仪器容量随温度的变化，以及空气的浮力对称物质量的改变（同一物体在空气中称得的质量小于在真空中的质量）等因素，所以在实验条件下将称得纯水的质量换算为容积时，必须考虑以上因素的影响：①水的密度随温度的改变；②温度对玻璃仪器热胀冷缩的影响；③空气浮力对纯水质量的影响。

为了便于计算，将此三项因素的校准值合并得一总校准值（见表4），表中的数字表示在不同温度下，用水充满20℃时容积为1ml的玻璃容器，在空气中用黄铜砝码称取的水的质量。

表4 温度变化时纯水在真空中的密度以及纯水在空气中的密度

温度℃1ml水在真空中质量（g）1ml水在空气中质量(g)

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26 0.99913

0.99897

0.99880

0.99862

0.99843

0.99823

0.99802

0.99780

0.99757

0.99732

0.99707

0.99681

0.99793

0.99780

0.99766

0.99751

0.99735

0.99718

0.99700

0.99680

0.99660

0.99630

0.99617

0.99593

27 28 29 30

0.99654 0.99626 0.99597 0.99567

0.99569 0.99544 0.99518 0.99491

利用表中的校正值可将不同温度下水的质量换算成20℃时水的体积（ml ），计算式如下： t

t

S d W V =

式（1） 其中：S V 是20℃时水的实际体积（ml ）；t W 是在空气中t ℃时水的质量（g ）；t d 是在t ℃

时空气中用黄铜砝码称量1 ml 水的质量（g/ ml ）。

例1一支标称容积为20ml 的移液管，在15℃时按正确的校准方法操作，称得水的质量为20.2567g ，试问用该移液管移取20ml 水置于干净干燥的小烧杯中，移取水的真实体积为多少，是否合符要求？

解：查表4可知：1ml 水在空气中，温度为15℃时，其质量为0.99793g 。

根据式（1）

===

99793

.02567

.20t t S d W V 20.03( ml) 答：移取水的真实体积为20.03 ml ，比移液管的标称容积多0.03 ml 。根据表1所知20ml 的移液管（A 级）的允差为±0.03 ml ，所以符合要求。

三、容量仪器校准的方法

分析工作中使用的各种玻璃量器，属实验室自校器具。计量方法可分为衡量法（称量法或绝对法）和容量比较法（相对法）。且以使用衡量法为多，衡量法作为仲裁法。

1．绝对校准 绝对校准采用称量法。从上述滴定分析仪器校准的原理可知，一定条件下，水的质量、密度和体积三者之间存在一定的关系。例如容量瓶的校准：是先精密称定被校容量瓶的质量（恒重情况下），然后加入一定体积的纯水后，再称被加纯水后的容量瓶总质量，根据加水前和加水后的质量，计算出被校容量瓶中量入纯水的质量，最后根据不同温度下纯水在空气中的密度计算出被校容量瓶的实际体积。

例2 查表4可知：1ml 水25℃时在空气中重为0.99617g ，现有标示为50 ml 的容量瓶，在25℃时按正确的校准方法操作，称得瓶中纯水的质量为50.000 g ，试问该容量瓶是否合格。

解：根据式（1）