介紹一種新型微型滴定管

陶海燕 夏春蘭 余幼祖 胡鍇

(武漢大學化學與分子科學學院 湖北武漢 430072)

微型滴定管作為一種環境友好的綠色化學實驗儀器，在大學分析化學實驗教學過程中，應用非常普遍[1]。武漢大學化學實驗中心過去研制的一種微型滴定管能夠很好地減少試劑量的使用，降低實驗成本以及“三廢”的排放量，在降低水電等能源的消耗上也能起顯著的作用；同時還能夠加強對學生環保意識的教育，并有助于培養學生的觀察能力與實驗創新能力[2]。但由于它本身構造上一些固有的局限性，導致其在使用過程中還是存在一些需解決的問題。

1 武漢大學化學實驗中心過去研制的微型滴定管的構造及優缺點

圖1所示是武漢大學化學實驗中心過去研制的一種微型滴定管，主要由緩沖球、刻度管、聚四氟乙烯旋塞、玻璃尖嘴、塑料套管滴頭等部件構成。

圖1 武漢大學化學實驗中心過去研制的微型滴定管

這種微型滴定管與市售常規滴定管相比，有以下特點：(1) 刻度管拉細，刻度可精確讀至小數點后兩位(單位mL)；(2) 下部玻璃尖嘴加裝塑料套管滴頭，使一滴溶液的量更少；(3) 聚四氟乙烯旋塞的構造與市售常規滴定管相同。該微型滴定管可以滿足微型滴定的精度要求。

在實驗教學中，我們發現這種微型滴定管還存在以下不足：(1) 這種微型滴定管的刻度管較細，不能直接加入溶液，使用時必須先將滴定試劑從容量瓶中轉移到其他容器(如小燒杯)中，然后利用吸耳球吸至刻度管內。但這種轉移滴定試劑的環節會造成試劑的浪費；(2) 盡管這種微型滴定管的刻度管的確是微型化，但是它的聚四氟乙烯旋塞及其外部的玻璃接口還是沿用了常規滴定管的構造和規格，且刻度管較細，在實驗操作過程中反而更容易斷裂；(3) 這種微型滴定管的玻璃尖嘴雖然比常規滴定管細，但仍然不能很好地減緩滴定液的流速及控制滴定液的微小用量。

鑒于過去研制的微型滴定管存在以上缺點，在保留其優點的同時，我們針對其不足之處進行了一些改造，設計了一種新型微型滴定管。

2 新型微型滴定管的構造及特點

新型微型滴定管與我們早期研制的微型滴定管相比，作了如下改造：(1) 刻度管稍加粗；(2) 重新設計了小型聚四氟乙烯旋塞，其形狀和規格與常規滴定管旋塞不同，聚四氟乙烯旋塞上部的刻度管和下部的毛細吸管可拆卸；(3) 將早期研制的微型玻璃尖嘴改成毛細吸管。

圖2所示是我們設計的新型微型滴定管，它是由改造的刻度管、聚四氟乙烯旋塞、毛細吸管、塑料套管滴頭等部件構成。

圖2 武漢大學化學實驗中心設計的新型微型滴定管

我們所設計的新型微型滴定管不僅具備我們過去研制的微型滴定管所有的優點，而且還有效地改進了早期微型滴定管的不足。新型微型滴定管具有如下特點：改造后的可拆卸刻度管可以直接加液，所以可以將滴定試劑直接從容量瓶中轉移到經改造的刻度管中，減少了滴定試劑的中間轉移環節，操作更為方便，同時也能節省試劑；另外，我們采用毛細吸管將改造后微型滴定管的聚四氟乙烯旋塞與塑料套管滴頭相連接，這樣就能夠更加精確、更為有效和方便地控制滴定時的流量與流速。

對于過去研制的微型滴定管的聚四氟乙烯旋塞及其外部的玻璃接口沿用了常規滴定管的形式，從而導致使用時更容易斷裂的問題，我們經過反復摸索與嘗試，研制了一款更適合于微型滴定管的小型聚四氟乙烯旋塞，它的外部不再使用玻璃接口。因為這種小型聚四氟乙烯旋塞在使用時不僅可以作為控制試液流動的活塞，同時它還承擔了過去研制的微型滴定管中的玻璃接口的工作，這樣就基本解決了過去研制的微型滴定管旋塞外部玻璃接口易破裂的問題。

我們所設計的聚四氟乙烯旋塞、改造過的刻度管和毛細吸管都是可拆卸的，任何部位的損壞都不影響其他部位的繼續使用。這樣就解決了過去研制的微型滴定管只要任何一部分損壞就使整個滴定管報廢的問題。另外，把過去研制的微型滴定管的玻璃尖嘴改成毛細吸管也能更有效地控制試液的流速。為了解決小型聚四氟乙烯旋塞在連接作用過程中可能的漏液問題，我們也給出了很好的解決方法，在小型聚四氟乙烯旋塞的上部套一個塑料墊圈，同時把毛細吸管的上部套一小截硅橡膠管，然后再進行連接。經過檢驗，它們的密封效果很好，在使用過程中很少出現漏液的現象。

3 新型微型滴定管的校正

為了驗證改造后的微型滴定管使用的精確度問題，我們對新型微型滴定管做了校正[3]：將新型微型滴定管洗凈至內壁不掛水珠后，加入純水，驅除活塞下端的氣泡，取一磨口具塞錐形瓶，擦干瓶外壁、瓶口及瓶塞，在分析天平上稱重去皮。將滴定管的水面調節到正好在0.00刻度處。按滴定時常用的速度(每秒3滴)將1.00mL水放到具塞錐形瓶中，在分析天平上稱量水的重量，并計算真實體積，倒掉錐形瓶中的水，擦干瓶外壁、瓶口以及瓶塞，稱量瓶重去皮。滴定管重新沖水至0.00刻度，再放1.00mL水到錐形瓶中，稱量水的重量，算出此段水的實際體積。如上法繼續檢定從0至最大刻度的體積，算出真實體積。測量結果見表1。

表1 新型微型滴定管的校正*

*校正時水溫為16℃。

從表1可以清楚地看出改造后的新型微型滴定管完全符合微型滴定的要求。這種新型滴定管在武漢大學化學與分子科學學院的本科實驗教學中已經推廣使用兩年多，在減少“三廢”的排放量、降低實驗成本上取得了明顯的效果，并得到師生的一致好評。

參 考 文 獻

[1] 全國大學化學綠色化實驗教學研討會論文集(武漢).湖北:武漢大學出版社,2001

[2] 萬平,周賢爵.微型化學實驗.北京:中國石化出版社,2009

[3] 武漢大學化學與分子科學學院實驗中心.分析化學實驗.湖北:武漢大學出版社,2003