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percorso 4Misure di volume

Misure di volume

Materiale occorrente:• uncilindro;• unaspiratoreperpipetta;• unapipettagraduata;• unapipettatarataaunatacca;• unapipettagraduataaduetacche;• unaburetta.

Pericoli:• nonvisonopericolinell’esecuzionedell’esperienzasenonlamanipolazionedellavetreria,

chesesirompediventatagliente;• nonvisonosostanzepericolosenell’esecuzionedell’esperienza.

Misura del voluMe con un cilin-droLe misure di volume effettuate con un cilindro sono grossolane. Si uti-lizza il cilindro solo per misure tec-niche.Un esempio di misura tecnica può essere l’aggiunta di una quantità di acqua a un solido da sciogliere quando non è richiesto un volume esatto.La misura si esegue facilmente ver-sando il liquido nel cilindro fino alla tacca corrispondente al volume de-siderato.

Nei contenitori cilindrici con una sezione stretta le forze di adesione dei liquidi (ad esempio l’acqua) alle pareti fanno sì che il liquido in superficie produca la caratteri-stica forma a «U» detta menisco.La misura del volume deve essere effettuata allineando gli occhi alla tacca del cilindro corrispondente al volume che si desidera prelevare per non incorrere nell’errore di parallasse.L’ errore di parallasse (figura 1) si manifesta nel modo seguente:• quando gli occhi sono allineati sopra il livello del menisco la lettura della misura

risulta minore del valore reale;• quando gli occhi sono allineati sotto il livello del menisco la lettura della misura

risulta maggiore.Per evitare questo tipo di errore si devono osservare i menischi dei liquidi non solo dei cilindri, ma anche delle pipette, dei matracci o la linea spezzata di una buretta di Schellbach con gli occhi allineati alla tacca.

Figura 1

L'errore di parallasseFigura 2

cilindri

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Misura del voluMe con una pipetta graduataLa pipetta in generale non è altro che un tubicino di vetro di piccola sezione (pochi mm) con la parte inferiore sagomata a punta in modo tale da poter «pescare» bene il liquido.La pipetta graduata permette la misura di diversi volumi di liquidi grazie alla scala (nella cui parte alta troviamo lo zero) stampata all’esterno.La portata della pipetta graduata, espressa con un numero, viene riportata nella parte superiore della pipetta.La sensibilità della pipetta corrisponde alla misura minima che può effettuare, e que-sta caratteristica varia in funzione della sua portata.Le misure effettuate con una pipetta graduata sono più accurate di quelle effettuate con un cilindro, ma non posseggono un grado di accuratezza analitico.Per questo motivo anche tali strumenti vengono impiegati per operazioni tecniche come l’aggiunta di un reattivo e non per misure accurate.La misura viene effettuata montando all’estremità superiore della pipetta un aspira-tore per pipetta (figura 4). Questo è un dispositivo che sfrutta una depressione di aria provocata al suo interno causando così l’aspirazione del liquido da prelevare.Il prelievo si effettua immergendo la punta della pipetta nel liquido e aprendo deli-catamente la valvola di aspirazione dell’aspiratore per pipetta, fino a che il livello del liquido, evidenziato da un menisco a «U», non ha la parte inferiore sovrapposta alla tacca del volume che si intende prelevare.Successivamente, dopo aver prelevato la quantità desiderata, si asciuga con della car-ta pulita l’esterno della pipetta per eliminare le gocce di liquido indesiderato.Infine si scarica il liquido nell’apposito contenitore azionando la valvola di caduta dell’aspiratore per pipetta.

Misura del voluMe con una pipetta tarata a una taccaLa pipetta tarata a una tacca o a svuotamento totale è uno strumento di misura che possiede una certa accuratezza.Si può impiegare anche nei campi analitici ove non si richieda elevata accuratezza dei risultati.In questo tipo di determinazioni il dato analitico viene espresso al massimo con due

cifre decimali.Ogni pipetta di questo tipo, essendo tarata, può preleva-re quantità prefissate di liquido, perciò esistono in com-mercio diversi tipi di pipette (da 5 ml, 10 ml, 20 ml ecc.). Un esempio può essere il prelievo del volume analitico dell’acqua nella determinazione della sua durezza.Per potere prelevare il liquido si applica alla pipetta un aspiratore per pipetta, si immerge la punta e si apre delica-tamente il rubinetto dell’aspiratore per pipetta fino a che il menisco a «U» non ha la parte inferiore allineata alla tacca.Successivamente si svuota completamente la pipetta agendo sulla valvola di scarico dell’aspiratore per pipet-ta, versando il liquido in un apposito contenitore (un be-cher, una beuta ecc.).

Misura del voluMe con una pipetta tarata a due taccheLa pipetta tarata a due tacche è uno strumento di misura che possiede un’ottima accuratezza, è analoga alla pipetta a svuotamento totale ma si differenzia da questa ultima perché possiede due tacche, una superiore e una inferiore.

Figura 3

pipette tarate e graduate

Figura 4

Un moderno aspiratore per pipetta

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Il volume da misurare è quello compreso tra le due tacche.Si può impiegare anche nei campi analitici ove si richieda elevata accuratezza, nei quali il dato analitico viene espresso con quattro cifre decimali.Ogni pipetta di questo tipo, essendo tarata, può prelevare quantità prefissate di liqui-do; esistono in commercio diversi tipi di pipette (da 5 ml, 10 ml, 20 ml ecc.). Un esempio può essere il prelievo del volume analitico dell’acido cloridrico (HCl) nel-la titolazione acido forte base forte.Per poter prelevare il liquido si applica alla pipetta un aspiratore per pipetta, si im-merge la punta e si apre delicatamente il rubinetto dell’aspiratore fino a che il meni-sco a «U» non ha la parte inferiore allineata alla tacca.Successivamente si svuota la pipetta agendo sulla valvola di scarico dell’aspiratore per pipetta dalla tacca superiore a quella inferiore, versando il liquido in un apposito contenitore (un becher, una beuta ecc.).

Misura del voluMe con una buretta di schellbachLa buretta di Schellbach è un tubo di vetro graduato portante nella parte inferiore un rubinetto dosatore.Prima di riempire completamente la buretta la si deve condizionare sciacquandola tre volte con tre piccole aliquote del liquido da prelevare o misurare.Si condiziona la buretta assicurandosi che il rubinetto sia chiuso e introducendo al suo interno una piccola quantità di liquido (5 ml circa) facendo scorrere il liquido nelle pareti.

Si scarta poi il liquido e si ripete la stessa operazione per altre due volte.Successivamente si riempie la buretta e si azzera facendo scendere, con una velocità di caduta al massimo di due gocce al secondo, il liquido fino alla tacca dello zero.Il livello del liquido è evidenziato dall’effetto ottico che il menisco del liquido mani-festa su una riga blu verticale stampata nella parte posteriore della buretta di Schel-lbach (figura 7).Attenzione alla parte inferiore della buretta, sotto il rubinetto, che deve essere riempi-ta dal liquido e non deve contenere bolle d’aria.Per eliminare eventuali bolle presenti basta aprire poco il rubinetto e fare scorrere lentamente il liquido nella fase di azzeramento della buretta: si noterà la fuoriuscita delle bolle.

Figura 5

Matracci graduati

Figura 6

Una buretta

Figura 7

Il menisco di una buretta