论滴定分析中误差的来源及误差如何避免
摘要： 本文通过对滴定分析各个过程的回顾，分析了误差的主要来源，以及避免误差的策略。另外借一些具体的实验事例来阐述误差避免的具体方法及操作规范。
关键词：滴定分析，误差来源，误差避免，实验方法
一、引言
滴定分析是分析化学教学的主要内容，包括酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定和沉淀滴定等。滴定分析法是通过标准溶液的浓度和滴定所消耗的体积算出试样中被测组分含量的一种方法，是十分重要的化学分析方法。为了使滴定分析的实验结果可靠、准确，我们从实验仪器、基本操作、滴定终点的判断和标准溶液的配制等四个方面来分析误差来源并讨论避免误差的策略。
二、误差来源及如何提高滴定的准确度
1、实验仪器
在滴定分析中用到的仪器主要有滴定管、移液管、锥形瓶等，如果清洗不干净，就很可能引入杂质；如果没有润洗或者润洗不到位都会造成浓度的降低，是一种潜在的“稀释”；滴定管注入液体时下端如果产生气泡，将会对滴定所耗体积造成“偏大”的影响，使计算结果不够准确；如果读取数据时滴定管、移液管与水平面不垂直，液面不稳定，显然会造成读数上的误差；另外，如果移液时移液管中的液体没有自然地全部流出，会使待测液体积减小，所消耗的标准溶液体积减少，浓度会计算的偏低。
由此可见，由于仪器而产生的误差是完全可以避免的。针对上述的问题，可以采用仪器清洗干净、至少润洗三次、滴定管下端要放液体赶净液泡、读数要待大约30秒以后再准确读数等等方法来避免。
一些比较先进的滴定分析方法用到的仪器比较特殊，如电位滴定法需要用到智能电位滴定仪、磁子搅拌器、复合玻璃电极、离子色谱仪以及恒温电导监测器等，在仪器的前期校正、清洗等也需要小心，另外还要注意电极上吸附的沉淀的量也会引起误差。毕竟滴定分析是一种较为精确的分析方法，半滴的误差都会带来很大改变。
2、基本操作
基本操作也就是对滴定管、移液管、锥形瓶的使用，误差来源主要有：在滴定过程中左手对酸式滴定管的旋塞控制不当，旋塞松动导致塞处漏液，将会导致滴定用液体积不够准确；碱式滴定管如果没有控制好玻璃球，就会产生气泡，造成读数比实际耗液体积减小，引起误差；操作时锥形瓶如果没有及时摇动，会使滴定终点的判断失去准确性，而且，可能会在后期待测液体反应不完全而用力摇动时溅出液体；滴定时流速过快造成锥形瓶内液体外溅，会使标准溶液滴加过量；锥形瓶下没有垫白纸或白瓷板作参比物，会使实验者对锥形瓶中溶液颜色变化反应不灵敏，终点滞后；若锥形瓶中溶液变色后就立刻停止滴定，待测溶液未反应完全；滴定停止时，液面未稳定时立即读数会造成溶液读出体积偏大，因为还有一部分标准溶液黏在滴定管壁上。
所以，基本操作是需要练习的，为了避免错误，可以说是熟能生巧的。另外，防止酸式、碱式滴定管的操作不当带来的误差，目前使用的滴定管已经不分酸碱了，采用聚四氟乙烯的材料，可耐酸也可耐碱。
另外，可以通过自制“游标”的方法来使读数准确。如图一的方式，用圆规把一个单位长度分成十份，可用厚白纸、透明塑料或有机玻璃片等来制作，然后与游标卡尺的使用方式相似，如图二。这样读数可以把估读位读的尽可能准确，而且会减少因为凹液面而带来错误。
3、滴定终点
指示剂本身是一种弱酸或弱碱，会消耗滴定剂，所以指示剂的用量不能过多或者浓度过大，否则会造成变色迟钝；另外还要正确选用指示剂；在近滴定终点时，要滴半滴，还要用纯水淋洗锥形瓶壁，以更加准确的判断滴定终点。如图表一图表二是终点误差公式，可见滴定终点的判断对误差的控制有多么重要。
4、标准溶液
标准溶液的浓度一定要准确，因为滴定分析就是建立在标准溶液浓度已知并准确的基础上。因此，称量的试剂质量大于0.2g 时，才能保证误差小于0.1%。一般使用的滴定体积控制在20~40ml之间使测量体积的相对误差小于0.1%。标准溶液配制不规范造成的误差主要是由于一，化学实际没有达到分析纯的要求，二是存在称量误差，三是在配制标准溶液时，烧杯、玻璃棒、容量瓶等使用不规范。
为了避免由于配制溶液而造成的误差，在直接配制法中，一般采用性质稳定、有较大摩尔质量的物质，因为摩尔质量越大称量时相对误差越小。在间接配制法中，先配一个大致的浓度，再用基准物质来标定其准确浓度，标定应平行测定3~4次，并要求测定结果的相对偏差不大于0.2%。基准物质的量不应太少，最少要在0.2g 以上。另外，标定好的标准溶液应该妥善保存，否则应该经常标定。
三、具体实验----滴定分析的误差及避免
1、 简介水泥化学分析的中主要用到的滴定分析方法
在水泥及其原材料化学分析中常用的标准溶液有EDTA 标准溶液、氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、硝酸汞标准溶液等。
2、 误差来源及避免
标准溶液的浓度值的准确与否直接影响滴定分析测量结果的准确度。
在水泥化学分析中，所用的几种标准滴定溶液通常配成大约规定浓度，然后用某些基准物质进行标定而获得几组数据。在标定过程中，首要的是采取措施对整个过
程进行质量控制，如对天平、滴定管、容量瓶等进行校准并正确操作，确定滴定终点方法可靠等，在此不予赘述。国家标准GB / T601-2002((化学试剂标准滴定溶液的制备》对此作了规定。在此将有关条文举例解释，以便于理解。
(1)当称量工作基准物质的数值《0.5g 时，按精确至十万分之一克称量；数值>0.5g时，按精确至万分之一克称量。
(2)制备滴定用标准溶液的浓度值应在规定浓度值的5%范围内。如要制备0.015mol / L EDTA 标准溶液则实际制备的溶液浓度值应在0.0143mo1 / L一0.0157mo1/L范围内。
(3)标定标准溶液的浓度应实行两人同时标定，每人4次平行测定结果极差的相对值要小于0.15%，两人共8次平行测定结果极差的相对值要小于0.18%a。若超出上述数值，应再将溶液搅拌均匀，查找有关原因后，重复标定，直到符合极差要求。取两人8次平行测定结果的平均值为最终标定结果。
(4)使用标准滴定溶液时的滴定速度要与标定时的滴定速度一致，一般应保持在6mL /
min 一8 mL /min，约2滴/秒一3滴/秒，从而使溶液在管壁上的附着残留量少而恒定。近滴定终点时要放慢滴定速度，约每秒1滴或搅拌两圈才滴一滴，这样，终点的颜色突变清楚、准确。滴定溶液的消耗量，每次都按GB /T601-2002中附录A 进行补正。
(5)标准滴定溶液的重复标定。标准规定，标准滴定溶液在常温下的保存时间一般不超过两个月。温度变化对标准滴定溶液浓度稳定性影响大，氢氧化钠标准滴定溶液的变化尤为明显，当温度在二天内变化10℃以上时需重复标定一次。
所以有些实验应该严格按照标准实行操作，才能保证结果的准确。
进行空白实验的设置也是十分有必要的，以校正试剂及人为误差。
3、 其他的应用滴定分析的实验方法
化学分析中滴定分析是一个传统而又亘古不衰的方法，在很多实验中都会用到这类分析方法，比如酸碱滴定分析在聚酰胺-胺表征中会有应用，主要是根据整数代聚酰胺-胺树形分子含有末端伯胺基及内部有叔胺基，酸碱滴定分析可以确定伯胺基及叔胺基的数量。
四、结语
通过对文献的探索，以及对大学化学滴定实验具体方法的总结，我们知道，误差是难以避免的，但是确实可以通过我们操作的熟练、实验方法的改良等是误差减到最小。滴定分析这种化学分析方法仍旧不能被取代，但是我们仍旧希望能够设计出更加方便实用准确的分析方法。
五、参考文献
1．雷良萍，龙文清，滴定分析基本问题教学探讨，大学化学，第21卷第一期，2006年2月
2．曹家兴，陆建平，李郁，童张法，甘蔗糖蜜有机酸总量的电位滴定分析方法研究，China Brewing ，Analysis and Examination，2010，No.10，Serial No.223
3．徐长勇，滴定分析结果的误差来源及其对策，工业技术，Science and Technology Information ，2011，No.12
4．百度文库，水泥的化学分析方法GB/T 176---1996
5．任树林，减小滴定分析误差的两种方法，延安教育学院学报，第18卷第二期，2004年6月
6．武汉大学主编，分析化学（第五版），高等教育出版社，2006，7
7．吴文静，方士珍，浅谈水泥化学滴定分析中应注意的问题，安徽化工，第35卷第二期，2009年4月
8．黄坚，陈胜福，曾涛，李建文，酸碱滴定分析在聚酰胺-胺表征中的应用，高分子材料科学与工程，第23卷第四期，2007年7月
9．刘慧，如何提高滴定分析的准确度，检验测试，中国纤检，2006年第12期
论滴定分析中误差的来源及误差如何避免
摘要： 本文通过对滴定分析各个过程的回顾，分析了误差的主要来源，以及避免误差的策略。另外借一些具体的实验事例来阐述误差避免的具体方法及操作规范。
关键词：滴定分析，误差来源，误差避免，实验方法
一、引言
滴定分析是分析化学教学的主要内容，包括酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定和沉淀滴定等。滴定分析法是通过标准溶液的浓度和滴定所消耗的体积算出试样中被测组分含量的一种方法，是十分重要的化学分析方法。为了使滴定分析的实验结果可靠、准确，我们从实验仪器、基本操作、滴定终点的判断和标准溶液的配制等四个方面来分析误差来源并讨论避免误差的策略。
二、误差来源及如何提高滴定的准确度
1、实验仪器
在滴定分析中用到的仪器主要有滴定管、移液管、锥形瓶等，如果清洗不干净，就很可能引入杂质；如果没有润洗或者润洗不到位都会造成浓度的降低，是一种潜在的“稀释”；滴定管注入液体时下端如果产生气泡，将会对滴定所耗体积造成“偏大”的影响，使计算结果不够准确；如果读取数据时滴定管、移液管与水平面不垂直，液面不稳定，显然会造成读数上的误差；另外，如果移液时移液管中的液体没有自然地全部流出，会使待测液体积减小，所消耗的标准溶液体积减少，浓度会计算的偏低。
由此可见，由于仪器而产生的误差是完全可以避免的。针对上述的问题，可以采用仪器清洗干净、至少润洗三次、滴定管下端要放液体赶净液泡、读数要待大约30秒以后再准确读数等等方法来避免。
一些比较先进的滴定分析方法用到的仪器比较特殊，如电位滴定法需要用到智能电位滴定仪、磁子搅拌器、复合玻璃电极、离子色谱仪以及恒温电导监测器等，在仪器的前期校正、清洗等也需要小心，另外还要注意电极上吸附的沉淀的量也会引起误差。毕竟滴定分析是一种较为精确的分析方法，半滴的误差都会带来很大改变。
2、基本操作
基本操作也就是对滴定管、移液管、锥形瓶的使用，误差来源主要有：在滴定过程中左手对酸式滴定管的旋塞控制不当，旋塞松动导致塞处漏液，将会导致滴定用液体积不够准确；碱式滴定管如果没有控制好玻璃球，就会产生气泡，造成读数比实际耗液体积减小，引起误差；操作时锥形瓶如果没有及时摇动，会使滴定终点的判断失去准确性，而且，可能会在后期待测液体反应不完全而用力摇动时溅出液体；滴定时流速过快造成锥形瓶内液体外溅，会使标准溶液滴加过量；锥形瓶下没有垫白纸或白瓷板作参比物，会使实验者对锥形瓶中溶液颜色变化反应不灵敏，终点滞后；若锥形瓶中溶液变色后就立刻停止滴定，待测溶液未反应完全；滴定停止时，液面未稳定时立即读数会造成溶液读出体积偏大，因为还有一部分标准溶液黏在滴定管壁上。
所以，基本操作是需要练习的，为了避免错误，可以说是熟能生巧的。另外，防止酸式、碱式滴定管的操作不当带来的误差，目前使用的滴定管已经不分酸碱了，采用聚四氟乙烯的材料，可耐酸也可耐碱。
另外，可以通过自制“游标”的方法来使读数准确。如图一的方式，用圆规把一个单位长度分成十份，可用厚白纸、透明塑料或有机玻璃片等来制作，然后与游标卡尺的使用方式相似，如图二。这样读数可以把估读位读的尽可能准确，而且会减少因为凹液面而带来错误。
3、滴定终点
指示剂本身是一种弱酸或弱碱，会消耗滴定剂，所以指示剂的用量不能过多或者浓度过大，否则会造成变色迟钝；另外还要正确选用指示剂；在近滴定终点时，要滴半滴，还要用纯水淋洗锥形瓶壁，以更加准确的判断滴定终点。如图表一图表二是终点误差公式，可见滴定终点的判断对误差的控制有多么重要。
4、标准溶液
标准溶液的浓度一定要准确，因为滴定分析就是建立在标准溶液浓度已知并准确的基础上。因此，称量的试剂质量大于0.2g 时，才能保证误差小于0.1%。一般使用的滴定体积控制在20~40ml之间使测量体积的相对误差小于0.1%。标准溶液配制不规范造成的误差主要是由于一，化学实际没有达到分析纯的要求，二是存在称量误差，三是在配制标准溶液时，烧杯、玻璃棒、容量瓶等使用不规范。
为了避免由于配制溶液而造成的误差，在直接配制法中，一般采用性质稳定、有较大摩尔质量的物质，因为摩尔质量越大称量时相对误差越小。在间接配制法中，先配一个大致的浓度，再用基准物质来标定其准确浓度，标定应平行测定3~4次，并要求测定结果的相对偏差不大于0.2%。基准物质的量不应太少，最少要在0.2g 以上。另外，标定好的标准溶液应该妥善保存，否则应该经常标定。
三、具体实验----滴定分析的误差及避免
1、 简介水泥化学分析的中主要用到的滴定分析方法
在水泥及其原材料化学分析中常用的标准溶液有EDTA 标准溶液、氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、硝酸汞标准溶液等。
2、 误差来源及避免
标准溶液的浓度值的准确与否直接影响滴定分析测量结果的准确度。
在水泥化学分析中，所用的几种标准滴定溶液通常配成大约规定浓度，然后用某些基准物质进行标定而获得几组数据。在标定过程中，首要的是采取措施对整个过
程进行质量控制，如对天平、滴定管、容量瓶等进行校准并正确操作，确定滴定终点方法可靠等，在此不予赘述。国家标准GB / T601-2002((化学试剂标准滴定溶液的制备》对此作了规定。在此将有关条文举例解释，以便于理解。
(1)当称量工作基准物质的数值《0.5g 时，按精确至十万分之一克称量；数值>0.5g时，按精确至万分之一克称量。
(2)制备滴定用标准溶液的浓度值应在规定浓度值的5%范围内。如要制备0.015mol / L EDTA 标准溶液则实际制备的溶液浓度值应在0.0143mo1 / L一0.0157mo1/L范围内。
(3)标定标准溶液的浓度应实行两人同时标定，每人4次平行测定结果极差的相对值要小于0.15%，两人共8次平行测定结果极差的相对值要小于0.18%a。若超出上述数值，应再将溶液搅拌均匀，查找有关原因后，重复标定，直到符合极差要求。取两人8次平行测定结果的平均值为最终标定结果。
(4)使用标准滴定溶液时的滴定速度要与标定时的滴定速度一致，一般应保持在6mL /
min 一8 mL /min，约2滴/秒一3滴/秒，从而使溶液在管壁上的附着残留量少而恒定。近滴定终点时要放慢滴定速度，约每秒1滴或搅拌两圈才滴一滴，这样，终点的颜色突变清楚、准确。滴定溶液的消耗量，每次都按GB /T601-2002中附录A 进行补正。
(5)标准滴定溶液的重复标定。标准规定，标准滴定溶液在常温下的保存时间一般不超过两个月。温度变化对标准滴定溶液浓度稳定性影响大，氢氧化钠标准滴定溶液的变化尤为明显，当温度在二天内变化10℃以上时需重复标定一次。
所以有些实验应该严格按照标准实行操作，才能保证结果的准确。
进行空白实验的设置也是十分有必要的，以校正试剂及人为误差。
3、 其他的应用滴定分析的实验方法
化学分析中滴定分析是一个传统而又亘古不衰的方法，在很多实验中都会用到这类分析方法，比如酸碱滴定分析在聚酰胺-胺表征中会有应用，主要是根据整数代聚酰胺-胺树形分子含有末端伯胺基及内部有叔胺基，酸碱滴定分析可以确定伯胺基及叔胺基的数量。
四、结语
通过对文献的探索，以及对大学化学滴定实验具体方法的总结，我们知道，误差是难以避免的，但是确实可以通过我们操作的熟练、实验方法的改良等是误差减到最小。滴定分析这种化学分析方法仍旧不能被取代，但是我们仍旧希望能够设计出更加方便实用准确的分析方法。
五、参考文献
1．雷良萍，龙文清，滴定分析基本问题教学探讨，大学化学，第21卷第一期，2006年2月
2．曹家兴，陆建平，李郁，童张法，甘蔗糖蜜有机酸总量的电位滴定分析方法研究，China Brewing ，Analysis and Examination，2010，No.10，Serial No.223
3．徐长勇，滴定分析结果的误差来源及其对策，工业技术，Science and Technology Information ，2011，No.12
4．百度文库，水泥的化学分析方法GB/T 176---1996
5．任树林，减小滴定分析误差的两种方法，延安教育学院学报，第18卷第二期，2004年6月
6．武汉大学主编，分析化学（第五版），高等教育出版社，2006，7
7．吴文静，方士珍，浅谈水泥化学滴定分析中应注意的问题，安徽化工，第35卷第二期，2009年4月
8．黄坚，陈胜福，曾涛，李建文，酸碱滴定分析在聚酰胺-胺表征中的应用，高分子材料科学与工程，第23卷第四期，2007年7月
9．刘慧，如何提高滴定分析的准确度，检验测试，中国纤检，2006年第12期