ビュレットの検定について(容量実験です)

質問

「ビュレットの検定」というテーマの実験を学校でやりました。ビュレットで蒸留水を滴定するのですが、2.5[ml]ずつ滴定量を増やしていき、その都度補正値を求めるという内容です。具体的にはまず0.00～2.5[ml]まで滴定して、その後いったんビュレット目盛の0.00[ml]のところまで蒸留水を足してから0.00[ml]～5.0[ml]まで滴定する、という操作です。その次は0.00[ml]～7.5[ml]まで滴定といった感じです。
ここで１つ疑問に思ったことがあるのですが、なぜ毎回ビュレット目盛の0.00[ml]のところまで蒸留水を足さないといけないのでしょうか？5.0[ml]だけ滴定したいなら、2.5[ml]のところから7.5[ml]のところまで滴下しても同じような気がします。0.00[ml]からの5.0[ml]滴下とそれ以外の目盛からの5.0[ml]滴下は意味が違うのでしょうか。
図書館でいろいろ調べてみましたが、このことについての項目を見つけられなかったので、こちらで質問しました。どなたかよろしくお願いします。

回答No.2

takkochan · ベストアンサー

先の回答は誤っています。
＞出発点の0.00mlは。正しいものだと仮定できます。
＞しかし、滴定後の2.50mlのところは、あなたが正しいとしたところです。
とのことですが、出発点の0.00mlも滴定後の2.50mlのところも実験者が正しいとしたところです。従って、どちらも同様に誤差を含みます。
まず、ビュレットの最小目盛りが幾らかを確認してください。
仮に、一般的によくある25.00mlまでて滴定できるビュレットだと0.1mlまで目盛りがあります。科学的な測定では、目盛りの10分の1まで読むことになっています（人間の目の能力として可能）ので0.01mlまで読むことになります。
さて、質問者の学校の先生の指導に従って実験をやる場合、0.00[ml]まで正確に水を入れる必要があります。また、2.50[ml]、5.00[ml]、7.50[ml]・・・と正確に滴定を行う必要があります。
なぜ毎回ビュレット目盛の0.00[ml]のところまで蒸留水を足さないといけないのでしょうか？というのはよい疑問です。正解は、その必要はありませんと申し上げておきます。要は、1回1回の目盛りを0.01mlの位まで正確に読むことです。
もし、0.00[ml]のところまで蒸留水を足さないといけない、しかも2.50ml単位で正確に取る必要があるとしたら、ビュレットの検定結果として、0.00-2.50mlの検定値、0.00-5.00ml、0-7.50ml・・・の各検定値を示したいということが考えられます。ここのところは、実験の目的によって違ってきます。
従って、そのような目的であれば、毎回、正確に、0.00mlにあわせ、2.50、5.00、7.50、10.00ml・・・を正確にとって、検定することが必要になります。
ビュレット全体を検定したいのであれば、0.00mlは,正確に取る必要がありますが、後は、約2.5mlを取り、そのときの値を小数点以下第2位まで正確に読み取ればよいことになります。つまり、2.50ml、あるいは2.49ml、2.51mlいずれでもかまいませんが、正確に読みます。以下、約2.5mlを取り、同様に少数以下2桁まで読んで、その値を利用して検定を行うことができます。但し、ビュレット全体を検定したいのであれば、最終的に、最大目盛りのところまでやらなければならなくなります。
検定結果の利用等も考えれば、0.00ml-2.50ml、0.00－5.00ml・・・・とやるやり方は、検定範囲をきちんとした数字で示すためのものと考えれれます。

お礼

お礼遅くなってごめんなさい。やはり毎回0.00mlに戻すのには意味があったのですね。

回答No.4

takkochan

kgu-2様は大学の先生のようですので、あえて書いておきます。

＞0.00　から滴定を始めれば、どの液量でも開始は同じ時点ですから、誤差が相殺されます。

とありますが、0.00mlに合わせたというだけで、開始がいつも同じわけではありません。0.00ml以外と同じように誤差を含むと私は考えています。もし、0.00mlが、常に開始は同じということで、誤差が相殺されるのであれば、質問の実験で、2.50ml以下、目盛りのある点は、すべて同じに合わせられるはずです（きちんとした腕を持っている実験者なら）。実際には、他の点と同様に誤差を含むから、0.00mlに合わせることは、No.2に書いた以上の意味はないというのが私の意見です。

＞さて、実際の操作では、0.00　まで戻す学生を多く見ますが、「無駄なことはやめろ」と言っています。むしろ、3桁を正確に読み取ることを指導しています。

というのは、正しいご指導だと思います。

お礼

専門の方からの回答をいただき大変感謝しているのですが、少し意見が相違しているようですね。僕には本当にどちらが正しいとか分からないので、今締め切ってポイントで順位をつけることはとてもできません。もう少しだけ回答を待ってみます。
takkochan様やkgu-2様の回答が信頼できないというわけでは決してございませんので、ご了承ください。m(__)m

回答No.3

kgu-2

誤っている、とのコメントがあるので、書き加えておきます。

　0.00mlの点は、もちろん測定者が決めるわけですから、誤差を含みます。
　しかし、0.00　から滴定を始めれば、どの液量でも開始は同じ時点ですから、誤差が相殺されます。これが、0.00は「正しい」とはせず「正しいと仮定できる」と書いた理由です。

　さて、実際の操作では、0.00　まで戻す学生を多く見ますが、「無駄なことはやめろ」と言っています。むしろ、3桁を正確に読み取ることを指導しています。

　学生実験のときに、このような疑問を持たれることは、大変良いことだと思います。考えながらすれば、楽しい時間になります。グループでやる場合は、『早く帰りたい』人が多いので嫌われますが、それは、グループでさせる大学側に問題があります。

お礼

補足していただきありがとうございます。僕が0.00mlまで戻したのは、実験の操作が書かれてある本に「毎回ビュレット目盛を0.00mlに戻すこと」と記載されていたからです。誤差が相殺されるなら意味のある操作に思えますが、3桁を正確に読めば毎回0.00mlに戻す必要はないということなのでしょうか。

回答No.1

kgu-2

出発点の0.00mlは。正しいものだと仮定できます。
しかし、滴定後の2.50mlのところは、あなたが正しいとしたところです。実検の目的が「ビューレットの検定」とあるように、あなたが2.50　mlとして滴定を終えたところは、ズレている可能性が大きなわけです。

　したがって、正しいと限らない点から滴定を続けると、誤差は大きくなるでしょう。そこで、正しい0.00の所から始めるのです。

　なお、0.00とするのが当然で、2.5や7.5と書くのは、実検の姿勢を疑いたくなります。2.5と書くのは、2桁は自信がありますということで、2.50というのは、3桁は責任が持てます、ということです。
　分析をするには、3桁は責任を持って下さい。何故3桁に責任をもつべきなのか、そして、3桁目をどのようにして読むのか(3桁めは、メニスカスがはいっていないハズ)は、御考え下さい。

お礼

少しでも誤差が生じないようにするための操作だったのですね。とてもよくわかりました、ありがとうございます。

>0.00とするのが当然で、2.5や7.5と書くのは、実検の姿勢を疑いたくなります。2.5と書くのは、2桁は自信がありますということで、2.50というのは、3桁は責任が持てます、ということです。

確かに2.5という書き方は適切ではないですね。実験の際は最小目盛のさらに10分の1（つまり小数点第2位）までよんだのですが、ここで質問するときは実験の概要を述べればいいかなと思い、3桁目を省略してしまいました。表現の仕方が不適切ですいませんでした。

しかし一つ疑問が・・・。学校では0.00も有効数字2桁だと習いましたが、kgu-2さんの回答を読むと3桁で考えているように思われます。実際のところ0.00は有効数字何桁なのでしょうか？