在實際使用中對玻璃量筒進(jìn)行溫度校正,核心是通過計算實際溫度下液體的真實體積,修正因溫度偏離 20℃(標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)溫度)導(dǎo)致的測量偏差,具體可按以下步驟操作。
溫度校正的本質(zhì)是補償兩個變量:一是玻璃量筒容積隨溫度的變化,二是液體體積隨溫度的變化。由于液體的熱脹冷縮系數(shù)遠(yuǎn)大于玻璃(通常相差 10 倍以上),實際操作中可
主要關(guān)注液體體積的變化,玻璃容積的變化可忽略(高精度實驗除外),計算邏輯如下:
真實體積(Vt)= 量筒讀數(shù)體積(V20)× [1 + γ×(t - 20)]
其中:
用精度≥0.1℃的溫度計,直接插入待量取的液體中(避免接觸量筒壁),靜置 1-2 分鐘,讀取并記錄液體溫度 t(如 25℃)。
根據(jù)液體種類,查閱化學(xué)手冊或標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表,獲取該液體在對應(yīng)溫度區(qū)間的體積膨脹系數(shù) γ。
假設(shè)用量筒量取液體時,讀數(shù)為 V20(如 100.0mL),代入公式計算真實體積 Vt:
以水為例,t=25℃,γ=0.00021/℃:
Vt = 100.0mL × [1 + 0.00021×(25-20)] = 100.0mL × 1.00105 =
100.105mL即此時量筒讀數(shù) 100.0mL,實際液體體積為 100.105mL,偏差約 0.1mL。
若實驗要求嚴(yán)格按 “目標(biāo)體積" 量取,可反向計算 “需讀取的量筒刻度":
需讀取刻度 = 目標(biāo)真實體積 ÷ [1 + γ×(t - 20)]
例如:需量取 25℃下 100.0mL 的水,需讀取的量筒刻度為 100.0 ÷ 1.00105 ≈
99.9mL。
溫度計需提前校準(zhǔn):確保溫度計本身精度,避免因溫度計不準(zhǔn)導(dǎo)致溫度測量誤差。
僅對 “高精度需求" 校正:常規(guī)實驗(如粗配溶液、試劑添加)若溫度與 20℃偏差≤5℃,可忽略校正,偏差通常小于量筒本身的容量允差(如 100mL A 級量筒允差 ±0.1mL)。
特殊液體需查專用數(shù)據(jù):對于易揮發(fā)、腐蝕性液體(如鹽酸、硝酸),需查閱其特定溫度下的體積膨脹系數(shù),不可直接套用常見液體數(shù)據(jù)。