1. Калибруем наши инструменты

    Исследование

    Цель

    Провести калибровку измерительного прибора или инструмента до достижения согласования между образцом (стандартом, эталоном) и показаниями вашего прибора.

    Оборудование и материалы

    • Цифровой датчик pH.
    • Химикалии для приготовления буферных растворов:
      - дистиллированная вода (1 л);
      - трехводный ацетат натрия;
      - ледяная уксусная кислота;
      - динатрия гидрофосфат;
      - лимонная кислота;
      - калия дигидрофосфат;
      - натрия гидроксид (едкий натр).
    • Химическая посуда:
      - колбы (стаканы) с притертой крышкой ёмкостью 100 мл (3 шт);
      - стаканы для приготовления растворов емкостью 100-200 мл (6 шт).

    Протокол проведения исследования

    Буферные растворы

    Чтобы откалибровать датчик pH (или лабораторный pH-метр) необходимо приготовить буферные растворы, то есть растворы с определенным и точным водородным показателем (pH). Вам потребуются три буферных раствора: один в кислотной области – pH=4, нейтральный – pH=7 и один щелочной – pH=8.

    1. Буферный раствор pH=4,0
      • Сначала надо приготовить два раствора:
        - ацетата натрия (CH 3COONa, или NaOAc) концентрацией 0,2 моль/л, для чего 2,72 г трехводного ацетата натрия необходимо растворить в 100 мл дистиллированной воды;
        - уксусной кислоты – 1,15 мл ледяной (т. е. 100-процентной) уксусной кислоты (CH 3COOH, или AcOH) налить в мерную колбу на 100 мл и довести объём раствора до 100 мл дистиллированной водой.
      • Для получения буферного калибровочного раствора pH=4,0 надо 18,0 мл полученного раствора NaOAc смешать с 82,0 мл раствора AcOH.
    2. Буферный раствор pH=7,0
      • Сначала надо приготовить два раствора:
        - 7,15 г динатрия гидрофосфата (HNa2O4P) растворить в 100 мл дистиллированной воды;
        - 2,1 г лимонной кислоты (C6H8O7 или СН2(СООН)С(ОН)(СООН)СН2(СООН)) растворить в 100 мл дистиллированной воды.
      • Для приготовления нейтрального (pH=7) буферного раствора необходимо 82,4 мл полученного раствора динатрия гидрофосфата смешать с 17,6 мл раствора лимонной кислоты.
    3. Буферный раствор pH=8,0
      • Сначала надо приготовить два раствора:
        - 2,72 г калия дигидрофосфата (KH 2PO4) растворить в 100 мл дистиллированной воды;
        - 0,8 г натрия гидроксида (едкий натр, NaOH) растворить в 100мл дистиллированной воды.
      • Для получения буферного калибровочного раствора pH=8,0 надо 50,0 мл полученного раствора калия дигидрофосфата смешать с 46,8 мл раствора натрия гидроксида и довести объём раствора водой до 200,0 мл.
    4. Приготовленные калибровочные растворы необходимо хранить в колбах или химических стаканах с притёртой пробкой. В этом случае в течение 1 месяца pH раствора не изменится. По прошествии месяца можно будет провести контрольную калибровку датчика.
      На каждой колбе (стакане) должно быть написано значение pH, чтобы их не перепутать и не допустить ошибку в исследованиях.

    Калибровка датчика

    1. Процесс калибровки предполагает измерение датчиком pH каждого из приготовленных стандартных растворов как минимум 3 раза — измерить pH, промыть датчик водой, вытереть насухо, снова измерить.
    2. Внесите все три измерения по каждому из буферных растворов в Анкету проекта. Программа автоматически вычислит среднее значение по каждому из калибровочных растворов, просуммировав соответствующие три значения кислотности и разделив полученную сумму на 3. Полученные значения и будут считаться показаниями датчика для каждого из калибровочных растворов. Также автоматически программа просчитает поправочное значение, которое надо прибавлять (или вычитать) из показаний датчика, чтобы определить реальное значение pH раствора. (Все результаты вы увидите в момент отправки Анкеты. Их также можно будет посмотреть в разделе «Результаты» в своей Анкете после ее отправки.)
    3. По данным измерений необходимо построить график соответствия показаний датчика реальным значениям pH стандартных растворов. Усредненную линию графика необходимо продолжить по всей шкале pH – от 1,0 до 14,0.
      Пример построения соответствующего графика:

      Результаты измерений
    • Затем, при выполнении других проектов Курса «Все о pH», вы будете вносить необходимую поправку в полученное с помощью датчика значение pH исследуемой вами жидкости. Для этого с помощью построенного графика надо определить реальное значение pH, которое соответствует показанию датчика (на графике – дополнительное построение, выделенное красным цветом).
    • Калибровку датчика достаточно произвести один раз, перед началом исследования. Но лучше повторить процедуру через месяц, чтобы убедиться, что никаких отклонений от прежних показаний не произошло.

    Техника безопасности

    Будьте осторожны во время работы с химическими реактивами. Не допускайте попадания растворов на кожу.

    •  
    •  
    • Проект опубликован:17 ноября 2014 г.
    Заполнить анкету Перед заполнением анкеты обязательно прочтите протокол исследования