溫度變量對小容量玻璃量器容量測量準確度的影響分析

吳蘊珺 周巍 梁榮駒

上海市質量監督檢驗技術研究院 上海 201114

1 環境溫度對容量測量準確度的影響因素

1.1 玻璃量器溫度、水溫、室溫三者差異的影響

空的玻璃量器的溫度一般會受到室溫的影響，而盛了水的玻璃量器溫度的影響因素相比之下更多，除了受室溫的影響外，還會受到水溫的影響。當室溫環境溫度較高或者較低的時候，可以利用空調來進行溫度的調節，但是會導致室溫、水溫和玻璃量器的溫度三者之間具有較大的溫差。通過衡量法進行量器的容量測量時，可以將被檢量器提前4小時放入實驗室，這樣能夠保證被檢量器的溫度與室溫一致，也能夠減少測量結果的誤差。另外，通過調整空調和儲水瓶的位置，以避免造成實驗室內室溫和水溫差異過大的問題。

1.2 水溫測量方法對容量測量的影響

在容量的計算公式中，K（t）值是根據規程中的附表所得，不同的水溫對應不同的K（t）值，因此水溫測量方法必須準確可靠。在溫度測量的過程中，需要測量的水溫應該是玻璃量器內的水溫，而不是儲水瓶內的水溫，并且可以控制在天平上讀完純水質量后立馬測量玻璃量器或稱量杯內的水溫。由于實驗室的工作環境會導致水溫發生變化，因此需要及時進行測量，否則可能會出現誤差[1]。

2 測量過程對容量測量準確度的影響因素

2.1 水液蒸發的影響

影響測量結果的因素包括水液蒸發，水液一旦發生蒸發，就會導致測得的純水質量變小，以造成最終測量結果變小。影響水液蒸發的一個因素是水的表面積，表面積越大，和空氣接觸的范圍就越大，蒸發就越快。當稱量杯為大敞口杯時，如果沒有加蓋進行測量，極有可能造成水面蒸發。而另一個影響水液蒸發的因素就是溫度，測量過程越長，越容易產生溫度變化。因此為了減少水液蒸發給測量結果帶來的影響，必須要在容量測量的過程中將稱量杯進行加蓋，同時還要適當減少稱量的時間，以避免由于測量過程不當對測量結果造成影響。

2.2 注水方式的影響

注水方式的不合理也會對容量測量結果的準確度產生影響。因此在注水的時候要嚴格規范注水標準，切記不要使用漏斗，主要原因是用漏斗進行注水時會產生大量的氣泡，導致液體體積發生變化，也會使液體飛濺影響測量者的視線，給測量結果帶來很大的影響。因此，在注水過程中必須要放緩速度，將注水口緊貼在容器壁上進行緩慢注水[2]。

另外，由于人體是具有一定溫度的，所以手直接觸碰容器會改變容器的溫度，從而影響相關測量結果的準確性。操作人員在進行注水的時候也要注意，可以戴上實驗室手套進行緩慢注水，要嚴格注意盡量不要用手直接觸碰注水口，將自己的手擺放在正確的位置，以免手的溫度對水溫以及玻璃量器的溫度產生影響。

2.3 溶液溫度和量器溫度的影響

在不同的溫度下，溶液以及量器的溫度都會發生一定的變化。根據相關研究表明，當溫度從10℃上升至20℃的時候，純水會由原來的體積增加0.15%，當溫度從20℃上升至30℃的時候，純水會由原來的體積增加0.26%。其他不同溶液隨著溫度也會有所升高，但是不同的液體升高的容積系數不同，所以在測量的時候需要根據液體的情況來進行溫度的控制，保證液體溫度在合適的范圍之內。

根據相關指標，小容量玻璃量器的標準溫度為20℃，如果量器溫度不穩定，就會導致量器的體積發生變化，而量器體積變化就會使自身的膨脹系數變大，最終影響容量測量的結果。

3 消除誤差的方法

3.1 校準前的準備工作

首先針對容器內部不清潔的問題進行解決，因此需要在測量工作開始之前使用重鉻酸鉀-濃硫酸洗液或20%發煙硫酸對玻璃量器進行浸泡和清洗，然后用純水沖洗干凈，最后保證容器內壁上沒有污跡和掛液現象。

3.2 實驗室環境溫度的控制

在對玻璃量器容量進行測量和校準前，必須要保證實驗室的環境條件滿足規程要求，實驗室的室溫應控制在（20±5）℃，并且每小時室溫變化不大于1℃。要提前4小時將玻璃量器放置在實驗室中，以確保測量過程中水溫與室溫之差不大于2℃。而且要將玻璃量器、純水、溫控裝置、天平等器械放置在合適的位置，以減少由于環境因素對容量測量結果產生的影響[3]。

3.3 使用遮光帶正確觀察液面

在進行液面的調整和觀察過程中，要保證將容器置于白色的背景下，而且要在彎液面一下1mm處放置黑色的紙帶或者黑色的橡皮管，有利于將液面和讀數明顯的顯示出來。同時也能夠減少光線對容器以及液體產生的溫度影響。

3.4 控制溶液體積變化

由于溫度的變化會直接導致玻璃量器內部液體體積的變化，溫度升高，液體的體積也會增加。所以要想控制量器內液體的體積變化，必須要做好量器以及液體溫度的調整工作，以免出現體積大幅度變化而影響整個實驗結果。

3.5 控制量器體積變化

如果玻璃量器的溫度大幅度變化，就會產生量器體積的變化，一般來說，量器的體積變化與玻璃的體膨脹系數有著密切的聯系，如果玻璃量器的體膨脹系數比較大，那么容積和體積的變化幅度也會比較大。所以我們在選擇玻璃量器時，應盡量選擇體膨脹系數較小的量器，這樣也能夠減少溫度對量器體積的影響。

4 結語

為了進一步確保小容量玻璃量器容量測量結果的準確性，溫度的控制與調節是至關重要的一步，有利于減少容量測量結果的誤差。在進行溫度調控的時候會受到很多因素的影響，因此，需要把握住相關因素，盡量減少人為因素和環境因素所導致的誤差，以提高玻璃量器的容量測量的準確度。