滴定管是最常用的一种实验工具,它广泛应用于科研机构,学校医院、厂矿企业、监测监督等各个单位和部门,是一种不可替代的容量分析仪器设备。
众所周知,目前,使用的滴定管,特别是酸式滴定管(以下简称酸管),有诸多缺陷和不足,这些缺陷和不足存在于从生产、包装、运输到洗涤、使用、保管等各个环节之中。现列举如下:
1.酸管是由玻璃活塞控制器控制液体流出量的。玻璃活塞是磨砂吻合面,这是生产中最麻烦的一种加工工艺,要求严格,生产复杂,致使生产成本高,价格贵。
2.酸管的测液管、活塞、尖嘴管是固定连接在一起的,玻璃活塞的轴周距比测液管的轴周距大得多,最容易造成活塞和尖嘴部分的损坏,而一但损坏,就终身报废,使包装、运输、洗涤、保管极不方便,增加不必要的损失。
3.玻璃活塞是磨砂接触面,故酸管不能盛装强碱溶液,这是碱式滴定管(以下简称碱管)得以生存的原因,而碱管是用橡皮管玻璃珠控制器来控制液体流出量的,故不能盛装强酸性溶液和强氧化性、腐蚀性溶液,二者的使用范围受到限制,给实际工作者带来麻烦。
4.玻璃活塞虽然是磨砂吻合,但还是常常吻合不好,有漏液现象,需要涂抹凡士林增加密封性,而恰恰就是这凡士林使人伤透脑筋,它会带来更多的麻烦,堵塞孔道,堵塞尖嘴,污染管内壁,很难疏通、清除和洗涤。无奈,劳动强度增加,工作效率降低。而且,,滴定管久置不用时,必须把活塞接触面处的凡士林擦洗于净,否则,凡士林子固会卡死活塞,导致滴定管报废。
5.活塞孔径与活塞上下管的内径不一致,且控制部位距尖嘴口较远,装液时容易在尖嘴管内形成气泡,不易排出。碱管也有类似情况,若对橡皮管玻璃珠控制器操作不当,也容易使尖嘴内进入气泡。
6.璃活塞的操作也是个难关,学生很难掌握,搞不好就是错误操作,甚至使实验失败。·
7.了防止活塞脱出,往往要用橡皮筋捆绑,而像皮筋不耐腐蚀,易老化,易粘连,放置时间稍长,也难取下和清除。
看来,玻璃活塞是导致一切弊端的祸首,对其进行改造,迫在眉睫。许多化学工作者也进行了不少的探索和努力,但到目前为止,仍然没有找到较理想的办法。本人经过长期的观察和思考,设计制作如图一所示的“磁控滴定管”,现摘录于后,供同行们参考。
一、设计方案:控制器替代。即用磁性控制器代替酸管的玻璃活塞控制器和碱管的橡皮管玻璃珠控制器。
二、设计原理:外磁内调,控制液流。即在尖嘴管外面用磁铁调控管内的塑料铁芯控制浮子,从而控制液体的流出量。
三、设计图示:(所需图示,都附文后)。
四、制作材料:
耐酸、碱塑料(如聚氯乙烯塑料)若干;
耐酸、碱塑料软管(外径12mm,壁厚lmm)一根;
玻璃管(外径12mm,壁厚lmm)一根;。
管状磁铁(外径23mm,壁厚5mm,长40mm)一个;
现用滴定管(外径12mm,壁厚lmm)一根。
五、制作:
1.测液管的截职。
将现用的酸管或碱管去掉测液管细颈以下部分,留用上下一样粗细的测液管。
2.塑料铁芯浮子套管的制作。
用耐酸碱塑料铸成如图二(1)所示的塑料铁芯浮子套管,备作套装铁芯管。管套下端圆锥体(称控制栓)的顶角要与尖嘴玻璃管尖嘴部分的内锥面顶角相吻合(即顶角度数基本相等,约25°),便于密封液体。控制栓锥底直径8mm,锥高20mm,控制栓和铁芯套之间用圆柱形连接杆连接,杆长40mm,直径4mm。铁芯套呈圆筒状,外径8mm,壁厚0.5mm,长40mm。
3。塑料铁芯浮子的制作。
将外径6。5mm,壁厚1.5mm,的软铁管,截职35mm长一段作铁芯管,如图二(2),然后将铁芯管装进铁芯套管内,用塑料熔封焊牢,把铁芯管密封在铁芯套管内,使铁芯不和套管外面的溶液接触,避免腐蚀。一个塑料铁芯浮子(或称铁芯控制器)便制作成功。如图二(3)。
4.尖嘴玻璃管的制作。
将外径12mm,壁厚lmm的玻璃管,热拉成尖嘴管,尖嘴口的外径3mm,孔径1.5mm,尖嘴体长20mm,内锥面要与控制栓的外锥面相吻合,便于控制液体的流出,如图二(4)。尖嘴管的内径是10mm,铁芯浮子的外径是8mm,二者之间有2mm。的空隙,留作液体的通道。
5.组装。
截职外径12mm,壁厚lmm,长30mm的耐酸、碱塑料软管一段,用热水烫软后将测液管和尖嘴玻璃管套接在一起,然后从测液管上口小心放进铁芯浮子到尖嘴玻璃管内。一支磁控滴定管便告成功。图一所示。
六、使用方法:
本滴定管的洗涤、装液、滴定与现用滴定管基本相同,只是液体的控制操作完全不同,下面简要介绍。
1.洗涤。洗涤前,把铁芯控制器倒出,另外洗涤。洗涤滴定管时,先用自来水刷洗(必要时使用去污粉或洗涤液),再用蒸馏水冲洗,然后用待装液润洗。润洗前,先把洗净的铁芯控制器放进滴定管内,再倒润洗液润洗,润洗液从尖嘴口放出,方法是:先把滴定管竖直,由于铁芯浮子本身的重量,尖嘴会被自然吻合封闭,液体不会流出,再把管状磁铁从下往上套进尖嘴管,当磁铁上移接近铁芯时,铁芯被吸引,继续上移,铁芯浮子也随之上移,控制栓离开尖嘴内锥面,尖嘴打开夕液体滴出。若磁铁提得较高,液体就会呈线状流出。磁铁向下移动,铁芯浮子也随之向下移动,关闭尖嘴一职出磁铁,尖嘴保持关闭状态。
操作非常方便。
2.装液。把滴定管竖直,倒。入待装液至“0”刻度以上2—3cⅢ处,再把滴定管垂直夹在滴定管夹上。
3。调“0”和滴定。同“l”的操作,慢慢提高磁铁,液体凹月面即会慢慢下降,直到凹月面与“0”刻度线相切。磁铁下移,液体关闭。滴定操作也是一样,左手调控磁铁,右手振荡液体。当到达(f,滴定中点”时,下移磁铁,关闭液体,移去锥形瓶,职出磁铁,读数,记录·····。
4.拆洗。拆洗时,放出全部液体,倒出铁芯浮子,分别进行洗涤和保管。
七、创新与优、特点:,
本仪器的创新在于:完全废弃了传统的控液方法,发明并采用了新型的外磁内调的控液方法,代替了现用的玻璃活塞控液方法(酸管)和橡皮管玻璃珠控液方法(碱管)。
本仪器的特点是:制作容易、成本低廉、使用简单、节时增效。
优点:本仪器是在总结了现用滴定管的缺陷和不足之后,设计改进出来的,它优于传统滴定管,能克服传统滴定管所存在的缺陷和不足。具体表现如下:
1.磁性控制器的控制浮子大部分是塑料制品,无需“打磨”这一加工工艺,简化了生产环节,降低了成本,提高效益,价格便宜。
2.测液管和尖嘴管是一样粗细的,降低了空间占用率,而且测液管、尖嘴管、控制器等是分离组合式的,故便于生产、包装、运输、洗涤、保管和修理,消除了前述所列“缺陷2”的不足。,
3.控制器铁芯浮子是用耐酸碱抗腐蚀塑料生产的,故一般的强酸、强碱、强氧化性、腐蚀性溶液都能适用,而铁芯是包裹在塑料内的,不与外面溶液接触,不会被腐蚀,因而,不必分酸管、碱管,减少了“缺陷3”中的麻烦。
4.控制栓的接触部分是较硬的玻璃和较软的塑料,能很好的吻合,完全避免了“缺陷4”中因涂抹凡士林所带来的种种弊端。大大减轻了实验工作者准备工作的负担,减轻了劳动强度,提高了工作效率。
5.控制器的控制部位接近尖嘴口,又无凡士林污染,故不会在尖嘴管内形成气泡,省去“排气泡”这一操作步骤。
6.本仪器将传统的固定式改成组合式,即是部分部件损坏,仍能修理使用,大大节约了经费开支。
7.凡是竖立使用的有玻璃活塞开关的仪器,如分液漏斗,也可以改用磁性控制器。
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