论文部分内容阅读
摘 要:玻璃量器作为实验室开展试验工作的重要器具,在实验中发挥着重要的作用。但是,受各种因素的影响,量器量值的准确性与否在一定程度上直接影响试验结果的准确性,为了提高试验结果的准确度,需要对玻璃量器的量值给予修正。对此,文章通过阐述玻璃量器的分类、玻璃量器量值,以及玻璃量器量值的误差等,同时提出修正玻璃量器量值的具体措施,为开展试验工作提供参考。
关键词:玻璃量器 量值修正 精确称量
在《中华人民共和国依法管理的计量器具目录》中,玻璃量器作为其中的一类,主要用于实验室检测,在实验工作中发挥着重要的作用,无论是使用数量,还是使用种类,以及使用频率等都是比较高的。通常情况下,玻璃量器主要包括滴定管、分度吸管、单标线吸管、单标线容量瓶、量杯、量筒等,这些玻璃量器主要用于容量方面的计量。在实验室中,组织开展实验工作时,都会不同程度地涉及小容量的玻璃量器,诸如滴定管、容量瓶、移液管等,并且与天平、砝码等共同组成实验的基本试验工具。
一、玻璃量器的分类
对于玻璃量器来说,选择不同的角度,其分类也有所不同。从量值的角度可以将其分为两类,一类是量入式,例如容量瓶等,另一类是量出式,例如移液管等。从精度的角度可以将其分为不同的级别,例如A级、B级等。从所装溶液的角度可以将其分为酸式玻璃容器和碱式玻璃容器。另外,对于容量瓶、滴定管等玻璃容器,在使用过程中,为了防止溶液变质、失效、挥发等,通常情况下,又可以分为棕色、无色容器。在实验室中,按照分类科学合理地使用玻璃量器,在一定程度上可以有效提高玻璃量器量值的准确性,以及实验效果,同时可以有效延长玻璃量器的使用时间,充分挖掘玻璃量器的使用价值。
二、玻璃量器量值分析
在实验室中,利用玻璃量器组织开展实验时,玻璃量器的量值是一个重要指标。其中,体积利用符号“V”表示,单位为“立方米”( m3)。在我国的一些地区,升作为一种非国际单位制单位,曾经沿用过好长一段时间,其符号为“L”( 或“l”),换算单位还涉及毫升(mL)、微升(μL) 等。关于升的定义,早在1950年的时候,国际计量局将升的单位定义为:在标准大气压下,室温为4℃的真空环境中,lkg水所占的体积。由于在 3.98℃的真空环境中,水的密度最大,根据水的密度,按照公式V=m/ρ,可以计算出lL= 1.000028dm3。为了便于计量,在1964年的十二届国际计量大会中,取消了对升的定义,同时为了计量的便捷性,将1L定位ldm3(10-3 m3),同时取消了用升表示计量。
在日常实验中,虽然1L被定义为1dm3,但是难以通过长度标准直接测量体积,在这种情况下,只能借助一定几何形状的玻璃量器,进一步测量液体的体积。从实际情况来看,在测量玻璃量器体积时,一般选用纯水作为媒介物,同时根据玻璃量器的精确程度,可以选用蒸馏水或者去离子水。
三、玻璃量器量值的误差分析
在实验室组织开展工作时,误差在所难免。首先误差不同于错误,错误可以消除,但是误差只能降低。在利用玻璃量器开展实验时,为了提高实验结果的精确性,经过检定测得实际体积后,需要对玻璃量器的误差进行修正。
通常情况下,玻璃量器的误差主要来源于:
(1)测量装置自身存在不同程度的误差,在借助这些装置开展测量工作时,无形中增加了误差范围。
(2)测量环境(温度、湿度等)不符合标准条件,进而增加了误差范围。
(3)在测量过程中,受测量因素的影响,而增加了误差范围。
(4)測量人员个人工作态度引发的人为因素的误差。
四、修正玻璃量器量值的具体措施
在对玻璃量器量值进行修正的过程中,主要是采取相应的措施,降低误差,以此提高玻璃量器测量的精确度。通常情况下,可以从以下方面着手消除玻璃量器的误差。
1.降低使用过程的误差。对于玻璃量器来说,在使用过程主要涉及制造、定值等环节。在选择玻璃量器时,注意选择正规厂家生产的玻璃量器,从源头降低误差。从实际情况来看,在对玻璃量器进行加工、刻线处理的过程中,受机械设备、技术等因素的影响和制约,以及在实际使用过程中,受酸、碱的腐蚀等,都会对玻璃量器的量值产生不同程度的影响,进而在一定程度上导致玻璃量器各修正值存在一定的差异性。对于现有的玻璃量器来说,对其进行后续检定,进一步给出真实的容积,例如,对于标注的25mL玻璃容量瓶,进行后续检定时,实际检定结果为25.01mL,那么在实际使用过程中,溶液的体积数直接定位25.01 mL,以此降低玻璃量器的误差范围。对于滴定管、刻度吸管等玻璃量器,进行后续检定时,根据实际检定结果,给出各检定点的实际修正值。对此,在使用滴定管、分度吸量管等玻璃量器时,如果测量刻度线恰为检定点,在这种情况下使用该点的修正值,否则采用直插法进行计算。
2.降低玻璃量器附加的误差。在使用玻璃量器进行试验时,通常情况下会面临不同形式的非标准试验条件,对于这些不同形式的非标准试验条件,需要采取相应的措施进行处理,以此降低误差。一方面对于可避免的非标准试验条件,例如使用正确分类的玻璃量器,为了降低误差可以借助滴定管对测量溶液进行控制(流出时间、读数时间等);另一方面不可避免的非标准试验条件,例如温度等因素的影响。与其它材料相比,玻璃同样具有热胀冷缩的特性,在试验过程中,为了避免玻璃量器出现热胀冷缩的现象,进一步确保玻璃量器量值的同一性,在开展试验时,严格遵守玻璃量器的使用规定(使用玻璃量器的标准温度为20℃),无论是玻璃量器的定值,还是对玻璃量器进行后续检定,都要在20℃的环境下进行,并将此定为玻璃量器的实际容量。另外,在实际试验中,20℃的环境温度是综合分析传递介质、量器材质等因素受温度影响较大,进而影响量器容积,所以,在温度、体积等因素确定的情况下才具有可比性。反之,如果试验不在20℃环境下进行,在这种情况下,需要对玻璃量器的量值进行修正,以此确保试验结构的准确性。
3.其它。利用玻璃量器开展试验时,一般还会涉及其他形式的误差,对此需要结合误差的实际情况,采取相应的方法给予降低,例如,读数时注意读数姿势(视线角度)、读数的方法(估读)等,同时,根据实验结果的要求程度,选用不同精确等级的玻璃量器,最大限度降低试验误差,提高试验的准确度。
五、结语
综上所述,在实验室开展试验时,玻璃量器是一种较为普通,并且较为常用的实验室设备,在不同行业的不同试验中都会有不同程度的使用。但是,在利用玻璃量器进行试验时,试验人员没有给予玻璃量器的量值问题高度重视,导致玻璃量器的量值达不到试验要求标准,进而在一定程度上影响试验结果的准确性,对此,需要对玻璃量器的量值进行修正,最大限度降低试验误差,进一步提高试验结果的准确性。
参考文献:
[1]谭雯.浅谈影响玻璃量器测量结果准确性的因素及建议[J].大众科技, 2011-10-20.
[2]解敏丽,魏子勇.玻璃量器滴定管容量示值误差对分析结果的影响[J].中国环境管理干部学院学报,2011-02-15.
[3]梁宝玲,常用玻璃量器检定工作的注意事项以及示值误差的测量结果不确定度分析和评定方式建立[J].内蒙古科技与经济,2012-08-15.
关键词:玻璃量器 量值修正 精确称量
在《中华人民共和国依法管理的计量器具目录》中,玻璃量器作为其中的一类,主要用于实验室检测,在实验工作中发挥着重要的作用,无论是使用数量,还是使用种类,以及使用频率等都是比较高的。通常情况下,玻璃量器主要包括滴定管、分度吸管、单标线吸管、单标线容量瓶、量杯、量筒等,这些玻璃量器主要用于容量方面的计量。在实验室中,组织开展实验工作时,都会不同程度地涉及小容量的玻璃量器,诸如滴定管、容量瓶、移液管等,并且与天平、砝码等共同组成实验的基本试验工具。
一、玻璃量器的分类
对于玻璃量器来说,选择不同的角度,其分类也有所不同。从量值的角度可以将其分为两类,一类是量入式,例如容量瓶等,另一类是量出式,例如移液管等。从精度的角度可以将其分为不同的级别,例如A级、B级等。从所装溶液的角度可以将其分为酸式玻璃容器和碱式玻璃容器。另外,对于容量瓶、滴定管等玻璃容器,在使用过程中,为了防止溶液变质、失效、挥发等,通常情况下,又可以分为棕色、无色容器。在实验室中,按照分类科学合理地使用玻璃量器,在一定程度上可以有效提高玻璃量器量值的准确性,以及实验效果,同时可以有效延长玻璃量器的使用时间,充分挖掘玻璃量器的使用价值。
二、玻璃量器量值分析
在实验室中,利用玻璃量器组织开展实验时,玻璃量器的量值是一个重要指标。其中,体积利用符号“V”表示,单位为“立方米”( m3)。在我国的一些地区,升作为一种非国际单位制单位,曾经沿用过好长一段时间,其符号为“L”( 或“l”),换算单位还涉及毫升(mL)、微升(μL) 等。关于升的定义,早在1950年的时候,国际计量局将升的单位定义为:在标准大气压下,室温为4℃的真空环境中,lkg水所占的体积。由于在 3.98℃的真空环境中,水的密度最大,根据水的密度,按照公式V=m/ρ,可以计算出lL= 1.000028dm3。为了便于计量,在1964年的十二届国际计量大会中,取消了对升的定义,同时为了计量的便捷性,将1L定位ldm3(10-3 m3),同时取消了用升表示计量。
在日常实验中,虽然1L被定义为1dm3,但是难以通过长度标准直接测量体积,在这种情况下,只能借助一定几何形状的玻璃量器,进一步测量液体的体积。从实际情况来看,在测量玻璃量器体积时,一般选用纯水作为媒介物,同时根据玻璃量器的精确程度,可以选用蒸馏水或者去离子水。
三、玻璃量器量值的误差分析
在实验室组织开展工作时,误差在所难免。首先误差不同于错误,错误可以消除,但是误差只能降低。在利用玻璃量器开展实验时,为了提高实验结果的精确性,经过检定测得实际体积后,需要对玻璃量器的误差进行修正。
通常情况下,玻璃量器的误差主要来源于:
(1)测量装置自身存在不同程度的误差,在借助这些装置开展测量工作时,无形中增加了误差范围。
(2)测量环境(温度、湿度等)不符合标准条件,进而增加了误差范围。
(3)在测量过程中,受测量因素的影响,而增加了误差范围。
(4)測量人员个人工作态度引发的人为因素的误差。
四、修正玻璃量器量值的具体措施
在对玻璃量器量值进行修正的过程中,主要是采取相应的措施,降低误差,以此提高玻璃量器测量的精确度。通常情况下,可以从以下方面着手消除玻璃量器的误差。
1.降低使用过程的误差。对于玻璃量器来说,在使用过程主要涉及制造、定值等环节。在选择玻璃量器时,注意选择正规厂家生产的玻璃量器,从源头降低误差。从实际情况来看,在对玻璃量器进行加工、刻线处理的过程中,受机械设备、技术等因素的影响和制约,以及在实际使用过程中,受酸、碱的腐蚀等,都会对玻璃量器的量值产生不同程度的影响,进而在一定程度上导致玻璃量器各修正值存在一定的差异性。对于现有的玻璃量器来说,对其进行后续检定,进一步给出真实的容积,例如,对于标注的25mL玻璃容量瓶,进行后续检定时,实际检定结果为25.01mL,那么在实际使用过程中,溶液的体积数直接定位25.01 mL,以此降低玻璃量器的误差范围。对于滴定管、刻度吸管等玻璃量器,进行后续检定时,根据实际检定结果,给出各检定点的实际修正值。对此,在使用滴定管、分度吸量管等玻璃量器时,如果测量刻度线恰为检定点,在这种情况下使用该点的修正值,否则采用直插法进行计算。
2.降低玻璃量器附加的误差。在使用玻璃量器进行试验时,通常情况下会面临不同形式的非标准试验条件,对于这些不同形式的非标准试验条件,需要采取相应的措施进行处理,以此降低误差。一方面对于可避免的非标准试验条件,例如使用正确分类的玻璃量器,为了降低误差可以借助滴定管对测量溶液进行控制(流出时间、读数时间等);另一方面不可避免的非标准试验条件,例如温度等因素的影响。与其它材料相比,玻璃同样具有热胀冷缩的特性,在试验过程中,为了避免玻璃量器出现热胀冷缩的现象,进一步确保玻璃量器量值的同一性,在开展试验时,严格遵守玻璃量器的使用规定(使用玻璃量器的标准温度为20℃),无论是玻璃量器的定值,还是对玻璃量器进行后续检定,都要在20℃的环境下进行,并将此定为玻璃量器的实际容量。另外,在实际试验中,20℃的环境温度是综合分析传递介质、量器材质等因素受温度影响较大,进而影响量器容积,所以,在温度、体积等因素确定的情况下才具有可比性。反之,如果试验不在20℃环境下进行,在这种情况下,需要对玻璃量器的量值进行修正,以此确保试验结构的准确性。
3.其它。利用玻璃量器开展试验时,一般还会涉及其他形式的误差,对此需要结合误差的实际情况,采取相应的方法给予降低,例如,读数时注意读数姿势(视线角度)、读数的方法(估读)等,同时,根据实验结果的要求程度,选用不同精确等级的玻璃量器,最大限度降低试验误差,提高试验的准确度。
五、结语
综上所述,在实验室开展试验时,玻璃量器是一种较为普通,并且较为常用的实验室设备,在不同行业的不同试验中都会有不同程度的使用。但是,在利用玻璃量器进行试验时,试验人员没有给予玻璃量器的量值问题高度重视,导致玻璃量器的量值达不到试验要求标准,进而在一定程度上影响试验结果的准确性,对此,需要对玻璃量器的量值进行修正,最大限度降低试验误差,进一步提高试验结果的准确性。
参考文献:
[1]谭雯.浅谈影响玻璃量器测量结果准确性的因素及建议[J].大众科技, 2011-10-20.
[2]解敏丽,魏子勇.玻璃量器滴定管容量示值误差对分析结果的影响[J].中国环境管理干部学院学报,2011-02-15.
[3]梁宝玲,常用玻璃量器检定工作的注意事项以及示值误差的测量结果不确定度分析和评定方式建立[J].内蒙古科技与经济,2012-08-15.