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做化學實驗時必須十分注意的事項

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做化學實驗時必須十分注意的事項

  做化學實驗必須十分注意的事項。今天小編給大家?guī)砹讼嚓P(guān)知識,希望能幫助到你。

  ~分析化學實驗基本知識

  分析測試工作,要求具備扎實的分析化學實驗基本知識與技能。分析化學實驗的基本知識和技能包括:實驗用水、常用試劑的規(guī)格及試劑的使用和保存、實驗室安全知識、分析天平及其稱量方法、滴定分析基本操作、重量分析基本操作以及量具的校正等。

  儀器分析中有關(guān)儀器的具體操作,將在個相關(guān)實驗中介紹。

  1.1分析化學實驗用水

  分析化學實驗應(yīng)使用純水,一般是蒸餾水或去離子水。有的實驗要求用二次蒸餾水或更高規(guī)格的純水(如:電分析化學、液相色譜等的實驗)。純水并非絕對不含雜質(zhì),只是雜質(zhì)含量極微而已。分析化學實驗用水的級別及主要技術(shù)指標,見表1.1。

  表1.1 —— 分析化學實驗室用水的級別及主要技術(shù)指標(載自GB6682-92)

指標名稱

一級

二級

三級

pH值范(25°C)

5.0~7.5

電導(dǎo)率(25°C)/mS·m-1(≤)

0.01

0.10

0.50

可氧化物質(zhì)(以(O)計)/mg·L-1 (<)

0.08

0.4

蒸發(fā)殘渣(105±2°C)/mg·L-1 (≤)

1.0

2.0

吸光度(254nm,1cm光程) (≤)

0.001

0.01

可溶性硅(以(SiO2)計)/mg.L-1(≤)

0.01

0.02

  注:在一級.二級純度的水中,難以測定真實的PH值,因此對其PH的范圍不做規(guī)定;在一級水中,難以測定其可氧化物質(zhì)和蒸發(fā)殘渣,故也不做規(guī)定。

  1.1.1 蒸餾水:

  通過蒸餾方法、除去水中非揮發(fā)性雜質(zhì)而得到的純水稱為蒸餾水。同是蒸餾所得純水,其中含有的雜質(zhì)種類和含量也不同。 用玻璃蒸餾器蒸餾所得的水含有Na+和SiO2- 等離子;而用銅蒸餾器所制得的純水則可能含有Cu+離子。

  1.1.2 去離子水:

  利用離子交換劑去除水中的陽離子和陰離子雜質(zhì)所得的純水,稱之為離子交換水或“去離子水”。未進行處理的去離子水可能含有微生物和有機物雜質(zhì),使用時應(yīng)注意。

  1.1.3 純水質(zhì)量的檢驗

  純水的質(zhì)量檢驗指標很多,分析化學實驗室主要對實驗用水的電阻率、酸堿度、鈣鎂離子、氯離子的含量等進行檢測。

  1.電阻率:選用適合測定純水的電導(dǎo)率儀

  (最小量程為0.02 mS×cm-1)測定(見表1.1)。

  2.酸堿度:要求pH值為6~7。檢驗方法如下:

 ?、?簡易法:

  取2支試管,各加待測水樣10 ml,其中一支加入2滴甲基紅指示劑應(yīng)不顯紅色;另一支試管加5滴0.1% 溴麝香草酚藍(溴百里酚藍)不顯藍色為合要求。

 ?、?儀器法:

  用酸度計測量與大氣相平衡的純水的pH值,

  在6~7為合格。

  3.鈣鎂離子:取50 ml待測水樣,加入pH=10的氨水-氯化銨緩沖液1 ml和少許鉻黑T(EBT)指示劑,不顯紅色(應(yīng)顯純藍色)。

  4.氯離子:取10 ml待測水樣,用2滴1 mol×L-1 HNO3酸化,然后加入2滴10 g×L-1 AgNO3溶液,搖勻后不渾濁為合要求。

  化學分析法中,除絡(luò)合滴定必須用去離子水外,其它方法均可采用蒸餾水。分析實驗用的純水必須注意保持純凈、避免污染。通常采用以聚乙烯為材料制成的容器盛載實驗用純水。

  1.2 常用試劑的規(guī)格及試劑的使用和保存

  分析化學實驗中所用試劑的質(zhì)量,直接影響分析結(jié)果的準確性,因此應(yīng)根據(jù)所做試驗的具體情況,如分析方法的靈敏度與選擇性,分析對象的含量及對分析結(jié)果準確度的要求等,合理選擇相應(yīng)級別的試劑,在既能保證實驗正常進行的同時,又可避免不必要的浪費。另外試劑應(yīng)合理保存,避免沾污和變質(zhì)。

  1.2.1 化學試劑的分類

  化學試劑產(chǎn)品已有數(shù)千種,而且隨著科學技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展,新的試劑種類還將不斷產(chǎn)生,現(xiàn)在還沒有統(tǒng)一的分類標準,本書只簡要地介紹標準試劑、一般試劑、高純試劑和專用試劑。

  (1)標準試劑

  標準試劑是用于衡量其它(欲測)物質(zhì)化學量的標準物質(zhì),習慣稱之為基準試劑,其特點是主體含量高,使用可靠。我國規(guī)定滴定分析第一基準和滴定分析工作基準的其主體含量分別為100±0.02%和100±0.05%。主要國產(chǎn)標準試劑的種類及用途見表1.2.1(1)

  表1.2.1(1)—— 主要國產(chǎn)標準試劑的規(guī)格與用途 :

類 別

主 要 用 途

滴定分析第一基準試劑

工作基準試劑的定值

滴定分析工作基準試劑

滴定分析標準溶液的定值

滴定分析標準溶液

滴定分析法測定物質(zhì)的含量

雜質(zhì)分析標準溶液

儀器及化學分析中作為微量雜質(zhì)分析的標準

一級pH基準試劑

pH基準試劑的定值和高精密度pH計的校準

pH基準試劑

pH計的校準(定位)

熱值分析試劑

熱值分析儀的標定

氣相色譜分析標準試劑

氣相色譜法進行定性和定量分析的標準

臨床分析標準溶液

臨床化驗

農(nóng)藥分析標準試劑

農(nóng)藥分析

有機元素分析標準試劑

有機物元素分析

  2)一般試劑

  一般試劑是實驗室最普遍使用的試劑,其規(guī)格是以其中所含雜質(zhì)的多少來劃分,包括通用的一、二、三、四級試劑和生化試劑等。一般試劑的分級、標志、標簽顏色和主要用途列于表——1.2.1(2)。

  表1.2.1(2)—— 一般化學試劑的規(guī)格及選用:

級別

中文名稱

英文符號

適用范圍

標簽顏色

一級

優(yōu)級純  ?。ūWC試劑)

G R

精密分析實驗

綠色

二級

分析純   (分析試劑)

A R

一般分析實驗

紅色

三級

化學純

C P

一般化學實驗

藍色

四級

實驗試劑

L R

一般化學實驗輔助試劑

棕色或其它顏色

生化試劑

生化試劑   生物染色劑

B R

生物化學及醫(yī)用化學實驗

咖啡色

玫瑰色

  (3)高純試劑

  高純試劑其最大的特點是其雜質(zhì)含量比優(yōu)級或基準試劑都低,用于微量或痕量分析中試樣的分解和試液的制備,可最大限度地減少空白值帶來的干擾,提高測定結(jié)果的可靠性。同時,高純試劑的技術(shù)指標中,其主體成分與優(yōu)級或基準試劑相當,但標明雜質(zhì)含量的項目則多1~2倍。

  (4)專用試劑

  專用試劑顧名思義是指專門用途的試劑。例如在色譜分析法中用的色譜純試劑、色譜分析專用載體、填料、固定液和薄層分析試劑,光學分析法中使用的光譜純試劑和其它分析法中的專用試劑。專用試劑除了符合高純試劑的要求外,更重要的是在特定的用途中、其干擾的雜質(zhì)成分不產(chǎn)生明顯干擾的限度之下。

  1.2.2 使用試劑注意事項

  (1)打開瓶蓋(塞)取出試劑后,應(yīng)立即將瓶(塞)蓋好,以免試劑吸潮、沾污和變質(zhì)。

  (2)瓶蓋(塞)不許隨意放置,以免被其它物質(zhì)沾污,影響原瓶試劑質(zhì)量。

  (3)試劑應(yīng)直接從原試劑瓶取用,多取試劑不允許倒回原試劑瓶。

  (4)固體試劑應(yīng)用潔凈干燥的小勺取用。取用強堿性試劑后的小勺應(yīng)立即洗凈,以免腐蝕。

  (5)用吸管取用液態(tài)試劑時,決不許用同一吸管同時吸取二種試劑。

  (6)盛裝試劑的瓶上,應(yīng)貼有標明試劑名稱、 規(guī)格及出廠日期的標簽,沒有標簽或標簽字跡難以辨認的試劑,在未確定其成份前,不能隨便用。

  1.2.3 試劑的保存

  試劑放置不當可能引起質(zhì)量和組分的變化,因此,正確保存試劑非常重要。一般化學試劑應(yīng)保存在通風良好、干凈的房子里,避免水分,灰塵及其它物質(zhì)的沾污,并根據(jù)試劑的性質(zhì)采取相應(yīng)的保存方法和措施。

  (1)容易腐蝕玻璃影響試劑純度的試劑,應(yīng)保存在塑料或涂有石蠟的玻璃瓶中。如:氫氟酸、氟化物(氟化鈉、氟化鉀、氟化銨)、苛性堿(氫氧化鉀、氫氧化鈉)等。

  (2)見光易分解,遇空氣易被氧化和易揮發(fā)的試劑應(yīng)保存在棕色瓶里,放置在冷暗處。如過氧化氫(雙氧水)、硝酸銀、焦性沒食子酸、高錳酸鉀、草酸、鉍酸鈉等屬見光易分解物質(zhì);氯化亞錫,硫酸亞鐵,亞硫酸鈉等屬易被空氣逐漸氧化的物質(zhì);溴、氨水及大多有機溶劑屬易揮發(fā)的物質(zhì)。

  (3)吸水性強的試劑應(yīng)嚴格密封保存。如:無水碳酸鈉,苛性鈉,過氧化物等。

  (4)易相互作用、易燃、易爆炸的試劑,應(yīng)分開貯存在陰涼通風的地方。如:酸與氨水、氧化劑與還原劑屬易相互作用物質(zhì);有機溶劑屬易燃試劑;氯酸、過氧化氫、硝基化合物屬易爆炸試劑等。

  (5)劇毒試劑應(yīng)專門保管,嚴格取用手續(xù),以免發(fā)生中毒事故。如:氰化物(氰化鉀、氰化鈉)、氫氟酸、二氯化汞、三氧化二砷(砒霜)等屬劇毒試劑。

  1.3實驗室安全常識

  人們在長期的化學實驗工作過程中,總結(jié)了關(guān)于實驗室工作安全的一句俗語:“水、電、門、窗、氣、廢、藥”。這七個字,涵蓋了實驗室工作中使用水、電、氣體、試劑、實驗過程產(chǎn)生的廢物處理和安全防范的關(guān)鍵字眼。下面,分別對上述問題進行討論:

  1.3.1. 實驗室用水安全

  使用自來水后要及時關(guān)閉閥門,尤其遇突然停水時,要立即關(guān)閉閥門,以防來水后跑水。離開實驗室之前應(yīng)再檢查自來水閥門是否完全關(guān)閉(使用冷凝器時較容易忘記關(guān)閉冷卻水)。

  1.3.2 實驗室用電安全

  實驗室用電有十分嚴格的要求,不能隨意。必須注意以下幾點:

  (1)所有電器必須由專業(yè)人員安裝;

  (2)不得任意另拉、另接電線用電;

  (3)在使用電器時,先詳細閱讀有關(guān)的說明書及資料,并按照要求去做;

  (4)所有電器的用電量應(yīng)與實驗室的供電及用電端口匹配,決不可超負荷運行,以免發(fā)生事故。謹記:任何情況下發(fā)現(xiàn)用電問題(事故)時,首先先關(guān)電源!

  (5)發(fā)生觸電事故的應(yīng)急處理:如若遇觸電事故,應(yīng)立即使觸電者脫離電源——拉下電源或用絕緣物將電源線拔開(注意千萬不可徒手去拉觸電者,以免搶救者也被電流擊倒)。同時,應(yīng)立即將觸電者抬至空氣新鮮處,如電擊傷害較輕則觸電者短時間內(nèi)可恢復(fù)知覺;若電擊傷害嚴重或已停止呼吸,則應(yīng)立即為觸電者解開上衣并及時做人工呼吸和給氧。對觸電者的搶救必須要有耐心(有時要連續(xù)數(shù)小時),同時忌注射強心興奮劑。

  1.3.3 實驗室用火(熱源)安全

  目前,實驗過程使用的熱源大多用電,但也有少數(shù)直接用明火(如用煤氣燈)。首先,不管采用什么形式獲得熱源都必須十分注意用火(熱源)的規(guī)定及要求:

  (1)使用燃氣熱源裝置,應(yīng)經(jīng)常對管道或氣

  罐進行檢漏,避免發(fā)生泄漏引起火警。

  (2)加熱易燃試劑時,必須使用水浴、油浴或電熱套,絕對不可使用明火。

  (3)若加熱溫度有可能達到被加熱物質(zhì)的沸點,則必須加入沸石(或碎瓷片),以防暴沸傷人,實驗人員不應(yīng)離開實驗現(xiàn)場。

  (4)用于加熱的裝置,必須是規(guī)范廠家的產(chǎn)品,不可隨意使用簡便的器具代用。如果在實驗過程發(fā)生火災(zāi),第一時間要做的是:將電源和熱源(或煤氣等)斷開。起火范圍小可以立即用合適的滅火器材進行滅火,但若火勢有蔓延趨勢必須同時立即報警。常用的滅火器及其適用范圍 見表1.3.3(1)

  表1.3.3(1)—— 常用的滅火器及其適用范圍:

類型

藥液成分

適用范圍

酸堿式

H2SO4 NaHCO3

非油類及電器失火的一般火災(zāi)

泡沫式

Al2(SO4)3 NaHCO3

油類失火

二氧化碳

液體CO2

電器失火

四氯化碳

液體CCl4

電器失火

干粉滅火

粉末主要成分為Na2CO3等鹽類物質(zhì),加入適量潤滑劑、防潮劑

油類、可燃氣體、電器設(shè)備、文件記錄和遇水燃燒等物品的初起火災(zāi)

1211

CF2ClBr

油類、有機溶劑、高壓電器設(shè)備、精密儀器等失火

  水雖是人所共知的常用滅火材料,但在化學實驗室的滅火中要慎用。因為大部分易燃的有機溶劑都比水輕,會浮在水面上流動,此時用水滅火,非但不能滅火反而使火勢擴大蔓延;還有的溶劑與水發(fā)生劇烈的反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱能引起燃燒加劇甚至爆炸。

  根據(jù)燃燒物質(zhì)的性質(zhì),國際上統(tǒng)一將火災(zāi)分為A、B、C、D四類,必須根據(jù)不同的火災(zāi)原因,選擇相應(yīng)的滅火器材?;馂?zāi)類別及其滅火器材的選用見表1.3.3(2)

  表1.3.3(2)—— 火災(zāi)類別及其滅火器材的選用:

火災(zāi)類型

燃燒物質(zhì)

滅火器材

注意事項(滅火效果)

A類

木材、紙張、棉布等為一類

水、泡沫式、酸堿式

酸堿式滅火器噴出的主要是水和二氧化碳氣體,而泡沫式滅火器除了有水和二氧化碳氣體外,同時噴出發(fā)泡劑,與水、二氧化碳混合在一起,形成被液體包圍的細小氣泡群,在燃燒物表面形成抗熱性好的泡沫層,阻止燃燒氣化和外界氧氣的侵入。

火災(zāi)類型

燃燒物質(zhì)

滅火器材

注意事項(滅火效果)

B類

可燃燒液體(液態(tài)石油化工產(chǎn)品,食用油脂和涂料稀釋劑等)

泡沫式滅

火器

切記:不

能用水和

酸堿式滅

火器

可用泡沫式滅火器,其作用如前述。B類火災(zāi)還可以用二氧化碳滅火器和四氯化碳滅火器,注意:1、使用CO2滅火器時,人要站在上風處,以免二氧化碳中毒,手和身體不要靠近噴射管和套筒,以防低溫(約-70°C)凍傷。另外,二氧化碳滅火器的有效噴射距離僅為1.5~2 m。2、四氯化碳滅火器:由于四氯化碳在高溫下可能會轉(zhuǎn)化為劇毒的光氣,所以使用時應(yīng)保持一定的距離。

火災(zāi)類型

燃燒物質(zhì)

滅火器材

注意事項(滅火效果)

C類

可燃性氣體(天然氣、城市生活用煤氣、沼氣等)

干粉滅火器

干粉滅火器滅火時間短、滅火能力強。

禁用水、酸堿式和泡沫式滅火器。

D類

可燃性金屬(鉀、鈉、鈣、鎂、鉛、鈦等)

砂土

嚴禁用水、酸堿式、泡沫式和二氧化碳

滅火器滅火。撲滅D類火災(zāi)最經(jīng)濟有效的

材料是砂土(注意消防用砂土應(yīng)該應(yīng)該

清洗干凈且放置在固定位置)另外:偏

硼酸三甲酯(TMB)滅火劑,因其受熱分

解,吸收大量的熱量,并在可燃性金屬

表面生成氧化硼保護薄膜、隔絕空氣。

原位石墨滅火劑:由于它受熱迅速膨

脹,生成較厚的海綿狀保護層,使燃燒

區(qū)溫度驟降,并隔絕空氣,迅速滅火。

  1.3.4 化學實驗廢液(物)的安全處理

  由于化學實驗室的實驗項目繁多,所使用的試劑與反應(yīng)后的廢物也大不相同,對一些毒害物質(zhì)不能隨手倒在水槽中。例如:氰化物的廢液,若倒入強酸的介質(zhì)中將立即產(chǎn)生劇毒的HCN,故此,一般將含有氰化物的廢液倒入堿性亞鐵鹽溶液中使轉(zhuǎn)化為亞鐵氰化物鹽類,再作廢液集中處理.又如重鉻酸鉀標準溶液是常用標準溶液之一,剩的重鉻酸鉀溶液應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為三價鉻再作廢液處理,決不允許未經(jīng)處理就倒入下水道。根據(jù)國家標準GB8978—88《污水綜合排放標準》,第一類污染物(指能在環(huán)境或動物體內(nèi)蓄積,對人體產(chǎn)生長遠影響的污染物),它們允許排放的濃度作了嚴格的規(guī)定,如表1.3.4所示:

  表1.3.4 —— 第一類污染物的最高允許排放濃度:

污染物

最高允許排放濃度(mg×L-1)

總汞

0.05(燒堿行業(yè)采用0.005(mg×L-1))

烷基汞

不得檢出

總鎘

0.1

總鉻

1.5

污染物

最高允許排放濃度(mg×L-1)

六價鉻

0.5

總砷

0.5

總鉛

1.0

總鎳

1.0

苯并芘(α)

0.00003

  1. 含汞鹽廢液的處理

  將廢液調(diào)至pH 8~10,加入過量的硫化鈉,使其生成硫化汞沉淀,再加入共沉淀劑硫酸亞鐵,生成的硫化鐵吸附溶液中懸浮的硫化汞微粒而生成共沉淀。棄去清液,殘渣用焙燒法回收汞,或再制成汞鹽.

  2. 含砷廢液的處理

  加入氧化鈣,調(diào)節(jié)pH為8,生成砷酸鈣和亞砷酸鈣沉淀?;蛘{(diào)節(jié)pH為10以上,加入硫化鈉與砷反應(yīng),生成難溶低毒的硫化物沉淀。

  3. 含鉛、鎘廢液

  用消石灰將pH調(diào)節(jié)至8~10,使Pb2+、Cd2+生成pb(OH)2和Cd(OH)2沉淀,加入硫化亞鐵作為共沉淀劑,使之沉淀

  4. 含氰廢液

  用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值為10以上,加入過過量的高錳酸鉀(3%)溶液,使CN- 氧化分解。如CN-含量高,可加入過量的次氯酸鈣和氫氧化鈉溶液。

  5. 含氟廢液:

  加入石灰生成氟化鈣沉淀。

  6. 含Cr6+ 廢液的處理:

  我國環(huán)境保護有關(guān)規(guī)定,Cr6+最高允許排放濃度為0.5 mg×L-1,而有些國家往往限制到0.05 mg×L-1。Cr6+處理方法,一般常用化學還原法,還原劑可用SO2等(二氧化硫、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉等)。

  例:2SO2+2H2O=2H2SO4

  3SO2+Na2Cr2O7+H2SO4=Cr2(SO4)3+Na2SO4+H2O

  鉻酸鹽被還原后,應(yīng)使用石灰或氫氧化鈉將鉻酸鹽轉(zhuǎn)化成氫氧化鉻從水中沉淀下來再另作處理。

  Cr2(SO4)3+3 Ca(OH)2=2Cr(OH)3↓+3CaSO4

  1.3.5 化學實驗室的安全防范

  § 由于化學實驗室一般都存放有化學試劑、易燃易爆的氣體、有機溶劑等,因此,必須十分重視實驗室的安全防范工作。對所有在實驗室工作的人員和上實驗課的學生,都必須進行安全教育,使所有人員都知道如何安全地進行工作和學習,更應(yīng)該知道當事故發(fā)生時,應(yīng)如何面對和采取怎樣的應(yīng)急措施。

  § 綜上所述,實驗室的安全十分重要,所有人員必須遵守實驗室的規(guī)則,使大家都有一個安全的工作和學習環(huán)境。

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