МЕРНЫЕ КОЛБЫ С ОДНОЙ МЕТКОЙ. Мерная колба была изобретена французским химиком-технологом Франсуа Антуаном Анри Декруазилем (1751–1825), о чем он сообщил в 1809. Декруазиль использовал для объемного анализа сосуд, на шейке которого алмазным резцом было нанесено кольцо, обозначающее отмеренный уровень заполнения. Первая «мерная кружка» Декруазиля имела стандартную емкость 200 мл.

Мерные колбы, наряду с аналитическими весами, являются главными приспособлениями для приготовления растворов определенной концентрации – основы химического анализа. Для максимального уменьшения возможных ошибок были разработаны мерные колбы с узкой горловиной, у которой есть одна или несколько меток, означающих границу отмеряемого раствора (рис. 1).

Мерные колбы могут иметь пришлифованные стеклянные пробки. Колбы с ровной горловиной закрывают резиновыми, фторопластовыми или полиэтиленовыми пробками.

Для мерных колб установлено два класса точности: класс А для более высокого уровня и класс Б для более низкого уровня. Ошибка в определении объема для колб класса Б примерное вдвое выше, чем для колб класса А.

С появлением поршневых пипеток началось производство мерных колб с широкой горловиной, чтобы для отбора раствора носик пипетки можно было вводить прямо в колбу. Колбы с широкой горловиной, естественно, имеют меньшую точность, чем соответствующие колбы с узкой горловиной, а использование любых дополнительных приспособлений может вносить дополнительные ошибки. Поэтому для приготовления стандартных растворов рекомендуется использовать мерные колбы класса А с узкой горловиной. Если же необходимо воспользоваться поршневой пипеткой, нужное количество жидкости следует перелить в широкий сосуд.

Емкость мерных колб колеблется от 1 до 5000 мл. Она определяется при 20° С как объем воды, содержащийся в колбе, когда она наполнена до линии градуировки. Мениск воды должен быть установлен так, чтобы плоскость верхнего края линии градуировки была горизонтальна и проходила через нижнюю точку мениска; линия взгляда при этом должна находиться в той же плоскости (рис. 2).

Колбы малого размера обычно имеют коническую форму, большие – грушевидную. Широкое основание нужно для того, чтобы колба могла стоять вертикально без покачивания или вращения. Пустые колбы емкостью 25 мл и выше не должны падать, если они помещены на поверхность, наклоненную на угол 15° к горизонтали, а колбы емкостью менее 25 мл – при угле 10° к горизонтали.

Ошибка в определении объема жидкости зависит от емкости колбы, ее класса и ширины горловины. Примеры максимально допустимых ошибок для колб емкостью 5 и 1000 мл приведены в таблице.

ТАБЛИЦА 1. МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ОШИБКИ ДЛЯ МЕРНЫХ КОЛБ
Емкость Колбы с узким горлом Колбы с широким горлом
Класс А Класс Б Класс А Класс Б
5 мл ± 0,025 мл ± 0,050 мл ± 0,040 мл ± 0,080 мл
1000 мл ± 0,400 мл ± 0,800 мл ± 0,600 мл ± 1,200 мл

На каждой мерной колбе написано число, указывающее ее емкость, символ «мл» или «см3», указывающий единицу объема, надпись «20° С», обозначающая температуру, при которой проводилась ее калибровка. Буквы «In» показывают, что колба проверена на содержание номинального объема; буква «А» или «Б» – класс точности колбы. На колбе ставится также размер пробки и имя или знак изготовителя или продавца.

Для приготовления раствора нужной концентрации в мерную колбу сначала насыпают или наливают через воронку растворяемое вещество, а затем наполняют колбу до половины растворителем и осторожно встряхивают круговыми движениями, придерживая колбу за дно. Перемешивание продолжают до полного растворения вещества. Через 5–10 минут (после того, как температура раствора сравняется с комнатной) содержимое колбы доводят до метки, доливая растворитель. Если температура в помещении отличается от 20° С, для создания нужной температуры используют термостат. Наполненную колбу закрывают пробкой и осторожно перемешивают содержимое, переворачивая колбу около 15 раз. Держать ее следует при этом двумя руками: одной рукой за основание, а другой – за горловину, придерживая пробку.

Елена Савинкина

ЛИТЕРАТУРА

Становление химии как науки. Всеобщая история химии. М., Наука, 1983
One-mark volumetric flasks, Laboratory glassware, International standard ISO 1042, Forth edition 1998-07-01
Степин Б.Д. Техника лабораторного эксперимента в химии. М., Химия, 1999