一般向け/高校生向け楽しい化け学
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今日はビュレットでの滴定操作がうまくいかなくてテンションが下がっています。

筆者は滴定が下手くそです。

滴定の上手/下手って言うのは、滴定の正確性のことです。

普通、例えば或るアルカリ溶液を中和滴定してその濃度を求めたいときは、測定は1回だけでなく少なくとも3回はします。

原理的には3回とも同じ滴下量になるはずです。

が、下手な人はこの滴下量にバラつきが出るのです。

例えば、今日の筆者の中和滴定の結果はこうでした;

1回目 20.30 ml
2回目 20.34 ml
3回目 20.01 ml

1回目と2回目の差は(筆者個人的には)まだ許容範囲でしたが、3回目の結果にガッカリ・・・

本当はバラツキは0.02ml(1滴分)以内に抑えないといけないらしい。

しかしなんなんだこのクソ結果は・・・ということです。

何なんでしょうねぇ・・・ちゃんと一滴ずつ注意して滴下してるつもりなのに・・・

コニカルビーカーの壁に溶液が付着してるとか、ホールピペットで測り取った時点で下手くそとか、そんなところが原因なんでしょうかねぇ・・・


ということで今日は憎きビュレットを紹介します。

ちなみに筆者の父親もビュレットと滴定操作が大ッ嫌いらしいです。



今日の器具No.7 :ビュレット



ChemSketchで描画


高校化学でもおなじみの、滴下量を測りつつ溶液を滴下するための器具。

ビュレットの液体を、下の受け容器の液中に滴下して反応させ濃度等を測ることを「滴定」という。

中和滴定・酸化還元滴定・沈殿滴定・錯生成滴定、等の様々な滴定ができる汎用的な器具である。

また、狙った量を精密に滴下することができるため、滴定だけでなく有機合成などで一定量の反応剤を取る時に使うこともある。


ビュレットは普通無色透明のガラス製であるが、中には褐色の物(光に弱い物質を滴下するとき)や、プラスチック製の物もある。

普通容量は25mlか50ml。

後、滴下先の容器は普通コニカルビーカーを使う。

滴定は滴下しながら溶液を振り混ぜなくてはならないが、コニカルビーカーは首を持って振ることができるからである。

滴下してすぐは案外色が変わらないもので、結構激しく振らなければならない。

「まだイケる!」と思っていると、振ってみると完全に指示薬の色が変わってしまって等量点行き過ぎてました、ってこともよくあるから注意。

一滴ずつ、特に等量点付近ではゆっくり丁寧に振り混ぜながら滴下せねばならない。


あとビュレットは共洗いが必要です!

共洗いとは使用前に中に入れる溶液と同じ溶液を入れて洗うことです。

例えばもしビュレットが濡れていれば濃度が小さくなってしまうため、正確に体積を測っても意味がなくなってしまうからです。

逆に受け容器であるコニカルビーカーは濡れたままでもOKです!

なぜなら滴下を受ける溶液は、その溶液中の試薬の物質量が問題なわけですが、薄まっても物質量は変わらないからです。


◎ ビュレットの読み方。

ビュレットの図から滴下量を読む問題なんかは大学入試によく出されます。

ビュレットの目盛りは上が0で下に行くほど大きくなっています。
(当たり前ですが、滴下すると溶液は減って液面が下がっていくからです。)

あとビュレットは必ずしも滴下を始めるときの溶液の量を一番上の0に合わせる必要はないです。

滴下量は

(滴下量)=(滴下後の目盛り)-(滴下前の目盛り)

という前後の「差」だからです。

だから例えば



ビュレットの滴定前後の液面


なら滴下量は

(滴下量)= 30.2ml - 19.8ml = 10.4ml

です。

○ ポイント

何の器具でも目盛りを読むときは最小目盛りの1/10まで読みましょう。

また、目盛りはメニスカス(表面張力で曲がった液面)の底で読みます。
(真ん中の下がったところで読むか隅っこの上がったところで読むかで値が変わってしまう。)

ちなみに、水の場合では下に凸のメニスカスですが、例えば水銀では上に凸のメニスカスになります。

もし上に凸のメニスカスでは逆で、一番高いところで読みます。


ちなみに、一番上にビュレットの図を示しましたが、この図の場合では栓は開いています。
(すなわち容器がポタポタ出ている状態です。)

下にある活栓をひねることで開閉するわけですが、活栓が溶液の通る道(この場合では縦方向)と平行であれば「開」、垂直であれば「閉」です。

これはビュレットの活栓だけにかかわらず、ガスの元栓等でもそれが原則です。

覚えていると迷わないしミスをしないので、覚えておきましょう。
(たまに栓が開いているといると気づかずに溶液を上から入れて、下からドバドバ出てくるという間抜けで危険なミスをすることがあります。注意しましょう。)



◎ ビュレット等、体積が厳密な実験器具は高価。例↓


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