淺談高職化工分析課程中空白實驗的教學

陳 斌

（江陰職業技術學院，江蘇 江陰 214405）

淺談高職化工分析課程中空白實驗的教學

陳 斌

（江陰職業技術學院，江蘇 江陰 214405）

在化工分析檢測中，空白實驗作為減免系統誤差的主要手段，被廣泛應用。高職的《化工分析》課程教學，應結合分析標準，對空白實驗的應用進行分析，幫助學生體會空白實驗在化工分析中減免系統誤差的形式。

空白實驗；化工分析；高職；教學

空白實驗是指在化工產品的分析檢測中，為了減免化學試劑帶來的系統誤差，在不加入待測試樣的情況下，按所用的分析方法，以同樣條件加入試劑進行分析。其測得的結果稱為空白值。從試樣分析結果中扣除空白值，可得到比較可靠的分析結果。因此空白實驗在化工分析中應該是非常重要的。但空白實驗在《分析化學》中只是在講到系統誤差時簡單提及，僅把它作為一種減小系統誤差的方法，沒有充分強調它的重要性，更沒有舉例分析它在企業分析檢測中的具體運用。高職教育要求我們應該以市場需求為導向，對學生的職業技能進行實戰式的培養。所以我們應圍繞企業生產分析需要，在化工分析教學中對空白實驗的重要性給予必要的強調。

在培養高職學生的化工分析技能中，我們是以化工分析技能培養目標為宗旨，培養具有一定的基本操作技能，能運用所學過的《分析化學》的基本知識“讀懂”一般分析標準中的分析方法，以及能“套用”現有的化工產品分析標準中的方法對一般的化工產品進行分析檢測的綜合能力。因此我們不能只局限于傳統教材中的知識點，還要特別注重企業化工產品分析的各種標準，對所有的標準進行總體歸納分析，理解空白實驗在分析標準中的重要應用。

以下幾個分析標準中的空白實驗在化工分析中的作用就很具有典型性：

1.在化工產品的分析檢測中，用來減免化學試劑帶來的系統誤差。

這種空白實驗是《分析化學》中所介紹的，也是空白實驗最基本的應用，在化工產品分析的每一個標準中都需要進行這樣的空白實驗，以減免化學試劑帶來的系統誤差。

在“GB/T 601—88化學試劑滴定分析（容量分析）用標準溶液的制備”中，每一個標準滴定溶液的標定過程都要進行空白實驗，例如，其中在氫氧化鈉標準溶液0.1mol/L的標定步驟：稱取0.6g于105～110℃烘至恒重的基準鄰苯二甲酸氫鉀，稱準至0.0001g，溶于50ml無二氧化碳的水中，加2滴酚酞指示劑液（10g/L），用配制好的滴定至溶液呈粉紅色，耗氫氧化鈉溶液體積為V1；同時做空白實驗，耗氫氧化鈉溶液體積為V0。計算氫氧化鈉的濃度：基準鄰苯二甲酸氫鉀所消耗的氫氧化鈉溶液體積等于V1-V0。

分析：該直接滴定方法中的空白實驗完全是用來消除標定過程中水和酚酞指示劑中可能消耗的氫氧化鈉所帶來的系統誤差。

2.在化工產品的低含量雜質分析檢測中，用來提高分析結果的準確度，減少終點滴定誤差。

在“GB/T 209—93氫氧化鈉的鈣鎂總含量的測定——絡合滴定法”中，預先配制好鎂標準溶液（0.2432g/L）和 EDTA 二鈉標準滴定液（0.005mol/L），分析步驟：①試樣的制備：稱取10g試樣，稱準至0.01g，置于250ml三角瓶中，加100ml水溶解；②空白實驗：不加試樣，在100ml水中加入氨—氯化氨緩沖溶液（……以下同③），采用與測定完全相同的步驟進行平行測定，耗EDTA二鈉標準溶液體積為V0；③測定：將試樣冷卻后用鹽酸中和至pH=5～6（用pH試紙檢查），再過量2ml。冷卻至室溫用氨水調至pH=8～9，加入10ml氨—氯化氨緩沖溶液，5ml鎂標準溶液，5～6滴鉻黑T指示劑，用EDTA二鈉標準溶液滴定至藍色為終點，耗EDTA二鈉標準溶液體積為V1；④分析結果的表述：鈣鎂總和（以鈣計）質量分數的計算中，試樣中鈣鎂總和所消耗的EDTA二鈉體積等于V1-V0。

分析：這是一種直接與間接滴定相結合的方法。在試樣中雜質含量低于一定數值后，用直接滴定的方法分析將導致相對誤差較大，所以與一般的空白實驗不同的是，加入與EDTA滴定劑起反應的鎂標準溶液后進行空白實驗，目的是來增大滴定終點的EDTA滴定液的體積，從而提高分析結果的準確度，減少終點滴定誤差。

3.在待測物質與試劑反應速度較緩慢或不能充分反應的雜質分析檢測中，用來減少系統誤差。

在“GB/T 6234.3—93有機化工產品還原高錳酸鉀物質的測定方法”的滴定法中，預先配制高錳酸鉀溶液（1g/L）和硫代硫酸鈉標準滴定溶液（0.05mol/L）。分析步驟：將規定體積的試樣置于盛有50ml硫酸溶液的碘量瓶中，混均。將此碘量瓶浸于水浴中，水浴溫度控制在（20±0.5℃），保持15min，用滴定管加高錳酸鉀溶液直到不褪色為止。然后再準確加入10ml的高錳酸鉀溶液并記錄使用此溶液的總體積。加塞后放在暗處反應40min（反應時間可根據產品的特點進行調整）。反應后加入過量的碘化鉀溶液，用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定，當溶液呈淺黃色時，加0.5ml淀粉指示劑，繼續滴定到藍色消失，記下消耗硫代硫酸鈉標準滴定溶液的體積V1。同時進行空白實驗，消耗硫代硫酸鈉標準滴定溶液的體積V0。在高錳酸鉀指數計算過程中，試樣中消耗硫代硫酸鈉應將空白實驗消耗的體積減去試樣消耗的體積，即V0-V1。

分析：這是間接滴定與返滴定相結合的方法，該方法說明在高錳酸鉀指數測定時，因試樣中還原性物質與高錳酸鉀反應的速度太慢，同時短時間反應不很充分，所以用高錳酸鉀溶液做空白實驗，這樣讓試樣中還原性的物質與高錳酸鉀進行充分反應，以減少系統誤差，這與一般空白實驗不同，空白實驗值減去試樣值為測定結果。

類似的，例如工業硫酸鋁中硫酸鋁含量測定的標準中，因鋁與EDTA反應速度較慢，所以采用氯化鋅返滴定法，其中，空白實驗基本是來測定EDTA濃度，目的就是來提高測定方法的準確性。

4.在儀器分析中，消除試驗中雜質的干擾，進一步提高分析方法的準確性，減少系統誤差。

在“GB 210—92碳酸鈉”的標準中，測定其雜質鐵含量的過程中，預先配制各種溶液和準備好分光光度計。分析步驟：①工作曲線的繪制：按GB 3049第5.3條規定，選用厚度為3cm吸收池及其對應的鐵標準溶液用量，繪制工作曲線；②試樣的測定：稱取10g試樣，精確至0.01g，置于燒杯中，加少量水潤濕，滴加35ml鹽酸溶液（1+1），煮沸 3～5min，冷卻（必要時過濾），移入250ml容量瓶中，加水至刻度，搖勻。用移液管移取50ml（或25ml）試驗溶液，置于100ml燒杯中；另取7ml（或 3.5ml）鹽酸溶液（1+1）于另一燒杯中，用氨水（2+3）中和后，與試驗溶液一并用氨水（1+9）和鹽酸溶液（1+3）調節pH值為2（用精密pH試紙檢驗）。分別移入100ml容量瓶中，以下操作按GB 3049第5.3.2條及5.3.3條規定，選用3cm吸收池，以水為參比，測定試驗溶液和空白實驗溶液的吸光度。

分析：在儀器分析中經常要進行儀器的基準點調節，上述的工作曲線繪制中，用參比溶液調節儀器，以消除在配制標準鐵系列溶液中其他試劑引入的鐵造成的誤差。這是儀器分析中通用的方法，也屬于空白實驗。另外，在測定試樣中還要測定空白實驗溶液，因為試樣在配制過程中要用鹽酸和氨水溶解和調節pH值，鹽酸和氨水中含有鐵，所以只能用水作為參比，而不能用工作曲線繪制中所配的參比溶液作為參比來消除干擾。

綜合上述分析空白實驗在各種化工分析標準中的應用，一方面說明了空白實驗在化工分析中的重要性和靈活性，另一方面也印證了，在高職學生的職業技能培養過程中，應該“貼近”企業實際，以企業常生產為實例來培養學生，這樣的學生到企業中才能“用得上”。在化工分析課程中，有必要引入大量的企業分析標準進行實例教學，直接將企業產品分析作為實訓項目。

［1］《通用化工產品分析方法手冊》編寫組.通用化工產品分析方法手冊［M］.北京：化學工業出版社，1999.

G718.5

A

1673-0046（2010）3-0035-02