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实验室最基本的常规操作

时间:2019-01-14

一、容量瓶   凡要求准确配制一定浓度的溶液时必须使用容量瓶。

容量瓶的容量有大有小,均在瓶上标出(如50ml、500ml等)。瓶颈上有一刻度线,表示当液体加到此刻度时就相当于瓶上所标容量。瓶上并标有温度,通常为20℃,表示瓶上所标容量是在20℃时的容量。室温不在20℃时,容量将会有所增减。


配制溶液时,先将溶质在烧杯中用少量溶剂溶解,再把溶液沿玻璃棒引入容量瓶;用少量溶剂冲洗烧杯后倒入容量瓶,最后再添加溶剂到刻度线。加溶剂时在接近刻度线前,应改用滴管吸取溶剂添加,以免超过刻度线。装透明溶液时应使液体凹面下线与瓶上刻度线重叠;非透明溶液则应使液体凹面上线与刻度线重叠。


混匀时,一手握瓶颈并按住瓶塞;一手托瓶底,反复颠倒、摇动数次。

为了保证容量瓶的准确度,容量瓶中所装溶液温度应在20℃左右,不可过高或过低,切不可直接加热;用后只能以水冲洗或用铬酸洗液浸泡,切不可放入毛刷直接刷洗;洗净后倒置放干而不能烘干;容量瓶与其瓶塞是成套固定的,不可任意更换,以免不严而漏出液体;当配制蛋白质溶液时,先在烧杯内溶解后再沿瓶壁缓缓加入,在加到刻度后再混匀,以免产生大量气泡影响观察刻度。



二、吸量管   是精密的卸量容器。实验室常用的分三种:

1、刻度吸管:这类吸管的管壁上刻印有多个刻度。刻度分为刻到尖端的及刻度不到尖端的;刻度读数有从上而下及从下而上的,用前必须分清楚。

用刻度吸量管量取液体时,若使用刻度不到尖端的,只要小心将液体放至下端最后刻度处即可。若使用刻度到尖端的吸管则要注意使用规则。一般认为1ml(包括1ml)以上的刻度管,在放出液体后,尖端遗留的液体不应吹出,只要使管尖紧靠容器内壁转动几秒钟即可;1ml以下(不包括1ml)的刻度管则必须把尖端遗留的液体吹入容器内。这类管上一般都印有“吹”字。

若遇不明是否该吹的吸管,可作校正后再行使用,以免产生错误。


2、移液管:此类管中部有一圆柱状空泡,只有一个刻度。由于卸出量已经固定,所以准确性比刻度吸管大。使用时,将所量取的液体慢慢放出,尖端所余少量液体不应吹出,只须在最后将管尖触及容器内壁转动几秒钟即可。这类管主要作量卸液体之用。


3、奥氏(Ostwald)吸管:这是一类特殊吸管。管下端有一卵形空泡,上端有一容量刻度。量取液体时,当所量取的液体自行流出后,必须将遗留在管尖内的少量液体吹入容器内。该管的特点是每单位容器所占管壁的面积最小,而且管内无凹凸处阻碍液体的流出,因此精确度较高。生物化学实验中常用它吸取血液、组织液和组织匀浆等黏度较大的样品。



三、吸量管的使用方法

1、一般使用吸管是用拇指和中指握着管身,刻度数字对着自己,并使管与地面垂直;以食指堵塞吸管上端开口,用以控制液体的放出速度。


2、吸取液体时,应用橡皮球(洗耳球)吸取,不能用嘴吸。特别是浓酸、浓碱及有毒物质,严禁用嘴吸。吸时,应把吸管插入液体的适当深度,以免发生空吸现象。吸取液体的量应超过最高刻度少许。


3、当吸管从所吸取的液体中取出后,均须用滤纸片将管外壁抹干净(特别是吸取血液等粘性液体时更需要如此)以免影响取量。


4、吸管用滤纸抹净后,将液体放至起始刻度,弃去多余液体,然后再放至所需刻度。读取刻度时,眼睛要与所读取的刻度平行。刻度一般为圆圈或弧形,平行时只能看到一条线,液体应流至液体的凹面底部正好与该条线重叠。释放液体速度要慢,不可放开食指自由下落,以免液体在管壁内附着过多而造成误差。


5、为减少误差。要选用恰当的吸管,如量取1.5ml时应选用2ml的刻度吸管,而不可选用5ml或10ml的,以1ml吸管吸取两次代替2ml也会产生误差。


6、吸管用毕,应立即用水冲洗,特别吸血液、组织匀浆等含蛋白质溶液的吸管,因蛋白质干固后将堵塞吸管的尖端。水冲后,晾干,再泡入铬酸洗液中1h以上,最后取出洗净烘干。


7、使用过程中要防止吸管尖端和上口碰破,尖端碰破残缺,则吸量不准;上口破残,则不易控制流量。均不能使用。



四、玻璃仪器的洗涤方法

玻璃仪器的清洁与否,直接影响实验的结果,如因为仪器的不清洁或污染引起蛋白质变性或抑制酶的活性,造成错误的实验结果。因此玻璃仪器的洗涤清洁工作是非常重要的。在实验的过程中每个人都要逐步养成保持所用玻璃仪器清洁、放置整齐的良好习惯。其清洗方法如下:


1、一般玻璃仪器:如试管、烧杯、锥形瓶等。先用自来水冲去污物,浸于洗衣粉或肥皂水内,用毛刷细心地刷洗内外(也可用毛刷抹肥皂或洗衣粉刷洗)务使多生泡沫,再用自来水冲洗,察看器壁上是否沾有水珠,沾有小水球表示未洗干净,应重复洗涤,直至不沾水珠为止。最后用蒸馏水少量冲洗2~3次。洗净后器皿倒置干净处晾干或烘干。


2、量度玻璃仪器:如吸管、滴定管、量筒和容量瓶等。使用后,应立即用清水冲洗除去血液、试剂等残留物(千万勿使其干固),晾干后,再浸泡于铬酸清洁液中4~6h或过夜。然后用水充分冲洗,并察看是否洗净(方法同前),如已洗净再用少量蒸馏水冲洗2~3次,除吸管可烘干外,其它只能倒置晾干。



五、洗涤液

实验室中除用水、洗衣粉和肥皂外,还使用一些化合物的溶液洗涤玻璃仪器。这些溶液称为洗涤液,其种类很多。先介绍几种:


1、铬酸洗液(重铬酸钾-硫酸洗液,简称洗液)。这是实验室中使用最广泛的一种洗液。配方很多,可根据情况选用。如:

(1)称取重铬酸钾50g,溶于100ml水中,再慢慢边加边搅动地加入浓硫酸(工业用)400ml,若中途温度过高,则暂停待稍冷后再加。冷却后即可使用。

(2)称取重铬酸钾5g,加水5ml,搅拌,使其溶解,慢慢加入浓硫酸(工业用)100ml。待冷却后即可使用。

铬酸洗液具有强烈的腐蚀性。皮肤、衣物等要避免与之接触。洗液应保存在密闭容器中,以防吸水。良好的洗液应呈褐红色,如溶液变成黑绿色表示已失效,无氧化能力,应更换。


2、10%~20%尿素溶液。是蛋白质的良好溶剂,用以洗涤盛过血液等含蛋白质的器皿。


3、硝酸洗涤液。用水和浓硝酸按1∶1配成的硝酸溶液,可用以洗涤二氧化碳测定仪等。



六、实验室常用仪器的使用

(一)离心机 :离心机是利用离心力把溶液中比重不同的物质或将固体和液体分离开的仪器。类型很多,有低速、高速、超速之分。一般实验室中常用低速离心机,最高速度为4000r/min。分为小型台式和落地式两种。基本操作如下:

1、使用前先检查离心管外套管,应完整不漏,底部应有皮垫。


2、将待离心溶液转移到合适的离心管内。盛量以不超过离心管的2/3为宜。再将离心管放入外套管内。


3、将装有离心管的套管放在电子秤上平衡,若不平衡,可在离心管与套管之间加水或调节离心管内容物的量使之达到平衡。

每次离心时一定要严格执行此平衡操作。否则不能放入离心机内离心。因为若不平衡,离心时将损伤离心机的轴以至造成严重事故。应十分警惕。


4、将已平衡好的离心管和套管成对地按对称方向放入离心机中,并取出不用的空套管,盖上离心机盖。


5、开动离心机前,应检查变速旋钮,看是否在“0”位置。再打开电源开关,并慢慢扭动变速旋钮,逐步增加速度。停止时,将旋钮慢慢回到“0”位置。待离心机自动停止后,才能打开离心机盖取出样品,绝对不能用手阻止离心机转动,以免发生事故。


6、用毕,倒去套管中的水。取出皮垫,并倒置套管使其干燥。


7、使用时还应该注意:

⑴在离心过程中,若听到特殊响声,应立即停止离心。若是离心管破碎,应更换新的,平衡后再行离心。

⑵离心酸碱及腐蚀性溶液时,应避免洒落在套管内。若遇此情况应立即洗净,以免腐蚀套管。

⑶离心机不宜连续使用时间过长,约40min后应休息约20min,以免过热。

⑷离心机应定期检修。每年检查一次离心机内电动机的电刷与整流子磨损情况。若有损坏应更换。


(二)酸度计:酸度计是测定溶液pH的重要仪器。


1. 什么是PH标准缓冲溶液?它有哪些特点?

PH缓冲溶液是一种能使PH 值保持稳定的溶液。如果向这种溶液中加入少量的酸或碱,或者在溶液中的化学反应产生少量的酸或碱,以及将溶液适当稀释,这个溶液的PH值基本上稳定不变,这种能对抗少量酸碱或大或稀释,而使PH值不变化的溶液就称为缓冲溶液。

PH标准缓冲液有以下特点:

(1) 标准溶液的PH值是已知的,并达到规定的准确度。

(2) 标准溶液的PH值有良好的复现性和稳定性,具有较大的缓冲容量,较小的稀释值和较小的温度系数。

(3) 溶液的制备方法简单。


2. 如何配制PH标准缓冲溶液?

对于一般PH测量,可使用成套的PH组冲试剂(可配制250mL),配制溶液时,应使用去离子水,并预先煮沸15~30分钟,以除去溶解的二氧化碳。剪开塑料袋将试剂倒入烧杯中,用适量去离子水使之溶解,并冲洗包装袋,再倒入250mL容量瓶中,稀释至刻度,充分摇匀即可。


3. 如何正确保存和使用PH缓冲溶液?

缓冲溶液配制后,应装在玻璃瓶或聚乙烯瓶中(碱性PH缓冲液如PH9。18、PH10。01、PH12。46等,应装在聚乙烯瓶中)瓶盖严密盖紧,在冰箱中低温(5~10℃)保存,一般可使用六个月左右,如发现有混频器浊,发霉或沉淀现象,不能继续使用。使用时,应准备几个50 mL的聚乙烯小瓶,将大瓶中的组冲溶液倒入小瓶中,并在环境温度下放置1~2个小时,等温度平衡后再使用。使用后不得再倒入大瓶中,以免污染,瓶中的缓冲溶液在>10℃的环境条件下可以使用2~3天,一般PH7。00、PH6。86、PH14。00三种溶液使用时间可以长一些, PH9。18和PH10。01溶液由于吸收空气中的二氧化碳,其PH值比较容易变化。


4. PH缓冲溶液有何用途?

(1) PH测量前标定校准PH计。

(2) 用以检定PH计的准确性,例如用PH6.86和PH14.00标定PH计后,将PH电极插入PH9.18溶液中,检查仪器显示值和标准溶液的PH值是否一致。

(3) 在一般精度测量时检PH计是否需要重新标定。PH计标定并使用后也许会产生漂移或变化,因此在测试前将电极插入与被测溶液比较接近的标准缓冲液中,根据误差大小确定是否需要重新标定。

(4) 检测PH电极的性能。


5. PH电极为何要浸泡?如何正确浸泡PH复合电极?

PH电极使用前必须浸泡,因为PH球泡是一种特殊的玻璃膜,在玻璃膜表有一很薄的凝胶层,它只有在充分湿润的条件下才能与溶液中的氢离子有良好的影响。同时,玻璃电极经过浸泡,可以使不对称电势大大下降并趋向稳定。PH玻璃电极一般可以用蒸馏水或PH4缓冲溶液浸泡。通常用PH4缓冲溶液浸泡更好上些,浸泡时间至24小时或更长,根据球泡玻璃膜厚度、电极老化程度而不同。同时,参比电极的液接界也需要浸泡。因为如果液接界干涸会使液接界电势增大或不稳定,参比电极的浸泡液必须和参比电极的外参比溶液一致,即3。3mol/L KCL溶液或饱和KCL溶液,浸泡时间一般几小时即可。

 因此,对PH复合电极而言,就必须浸泡在含KCL的PH4缓冲液中,这样才能对玻璃球泡和液接界同时起作用。这里要特别提醒注意,因为过去人们使用单支的PH玻璃电极已习惯于用去离子水或PH4组冲液浸泡,后来使用PH复合电极时依然采用这样的浸泡方法,甚至在一些不正确的PH复合电极的使用说明书中也会进行这种错误的指导。这种错误的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的PH复合电极就成一支响应慢、精度差的电极,而且浸泡时间越长性能越差,因为经过长时间的浸泡,液接界内部(例如砂芯内部)的KCL浓度已大大降低了,使液接界电势增大和不稳定。当然,只要在正确的浸泡溶液中重新浸泡数小时,电极还是会复原的。

 另外,PH电极也不能浸泡在中性或碱性缓冲溶液中,长期浸泡在此类溶液中会使PH玻璃膜响应迟钝。

正确的PH电极浸泡液的配制:取PH4.00缓冲剂(250mL)一包,溶于250mL纯水中,再加入56克分析纯KCL,适当加热,搅拌至完全溶解即成。

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