化學實驗基礎知識
一、實驗儀器的識別
(1):不能加熱:量筒、集氣瓶、漏斗、温度計、滴瓶、表面皿、廣口瓶、細口瓶等
(2):能直接加熱:試管、蒸發皿、坩堝、燃燒匙
(3):間接加熱:燒杯、燒瓶、錐形瓶(石棉網,隔水)
二、常見儀器的用途
(1)試管常用做
①少量試劑的反應容器
②也可用做收集少量氣體的容器
③或用於裝置成小型氣體的發生器
(2)燒杯主要用於
①溶解固體物質、配製溶液,以及溶液的稀釋、濃縮
②也可用做較大量的物質間的反應
(3)燒瓶----有圓底燒瓶,平底燒瓶
①常用做較大量的液體間的反應
②也可用做裝置氣體發生器
(4)錐形瓶常用於
①加熱液體,
②也可用於裝置氣體發生器和洗瓶器③也可用於滴定中的受滴容器。
(5)蒸發皿通常用於溶液的濃縮或蒸乾。
(6)膠頭滴管用於移取和滴加少量液體。
注意:
①使用時膠頭在上,管口在下(防止液體試劑進入膠頭而使膠頭受腐蝕或將膠頭裏的雜質帶進試液
②滴管管口不能伸入受滴容器(防止滴管沾上其他試劑)
③用過後應立即洗滌乾淨並插在潔淨的試管內,未經洗滌的滴管嚴禁吸取別的試劑
④滴瓶上的滴管必須與滴瓶配套使用
(7)量筒用於量取一定量體積液體的儀器。
不能①在量筒內稀釋或配製溶液,決不能對量筒加熱。
也不能②在量筒裏進行化學反應
注意:在量液體時,要根據所量的體積來選擇大小恰當的量筒(否則會造成較大的誤差),讀數時應將量筒垂直平穩放在桌面上,並使量筒的刻度與量筒內的液體凹液麪的最低點保持在同一水平面。
(8)托盤天平是一種稱量儀器,一般精確到0.1克。注意:稱量物放在左盤,砝碼按由大到小的順序放在右盤,取用砝碼要用鑷子,不能直接用手,天平不能稱量熱的物體, 被稱物體不能直接放在托盤上,要在兩邊先放上等質量的紙,易潮解的藥品或有腐蝕性的藥品(如氫氧化鈉固體)必須放在玻璃器皿中稱量。
(9)集氣瓶①用於收集或貯存少量的氣體②也可用於進行某些物質和氣體的反應。
(瓶口是磨毛的)
(10)廣口瓶(內壁是磨毛的)常用於盛放固體試劑,也可用做洗氣瓶
(11)細口瓶用於盛放液體試劑,棕色的細口瓶用於盛裝需要避光保存的物質,存放鹼溶液時試劑瓶應用橡皮塞,不能用玻璃塞。
(12)漏斗用於向細口容器內注入液體或用於過濾裝置。
(13)長頸漏斗用於向反應容器內注入液體,若用來製取氣體,則長頸漏斗的下端管口要插入液麪以下,形成“液封”,(防止氣體從長頸鬥中逸出)
(14)分液漏斗主要用於分離兩種互不相溶且密度不同的液體,也可用於向反應容器中滴加液體,可控制液體的用量
(15)試管夾用於夾持試管,給試管加熱,使用時從試管的底部往上套,夾在試管的中上部。
(16)鐵架台用於固定和支持多種儀器,常用於加熱、過濾等操作。
(17)酒精燈①使用前先檢查燈心,絕對禁止向燃着的酒精燈裏添加酒精
②也不可用燃着的酒精燈去點燃另一酒精燈(以免失火)
③酒精燈的外焰最高,應在外焰部分加熱先預熱後集中加熱。
④要防止燈芯與熱的玻璃器皿接觸(以防玻璃器皿受損)
⑤實驗結束時,應用燈帽蓋滅(以免燈內酒精揮發而使燈心留有過多的水分,不僅浪費酒精而且不易點燃),決不能用嘴吹滅(否則可能引起燈內酒精燃燒,發生危險)
⑥萬一酒精在桌上燃燒,應立即用濕抹布撲蓋。
(18)玻璃棒用做攪拌(加速溶解)轉移如PH的測定等。
(19)燃燒匙
(20)温度計剛用過的高温温度計不可立即用冷水沖洗。
(21)藥匙用於取用粉末或小粒狀的固體藥品,每次用前要將藥匙用乾淨的濾紙揩淨。
三、基本操作
(1)藥品的取用:“三不準”①不準用手接觸藥品②不準用口嘗藥品的味道③不準把鼻孔湊到容器口去聞氣味
注意:已經取出或用剩後的藥品不能再倒回原試劑瓶,應交回實驗室。
A:固體藥品的取用
取用塊狀固體用鑷子(具體操作:先把容器橫放,把藥品放入容器口,再把容器慢慢的豎立起來);取用粉末狀或小顆粒狀的藥品時要用藥匙或紙槽(具體操作:先將試管橫放,把盛藥品的藥匙或紙槽小心地送入試管底部,再使試管直立)
B:液體藥品的取用
取用很少量時可用膠頭滴管,取用較多量時可直接從試劑瓶中傾倒(注意:把瓶塞倒放在桌上,標籤向着手心,防止試劑污染或腐蝕標籤,斜持試管,使瓶口緊挨着試管口)
(2)物質的加熱
給液體加熱可使用試管、燒瓶、燒杯、蒸發皿;
給固體加熱可使用乾燥的試管、蒸發皿、坩堝
A:給試管中的液體加熱試管一般與桌面成45°角,先預熱後集中試管底部加熱,加熱時切不可對着任何人
B:給試管裏的固體加熱:試管口應略向下(防止產生的水倒流到試管底,使試管破裂)先預熱後集中藥品加熱
注意點:被加熱的儀器外壁不能有水,加熱前擦乾,以免容器炸裂;加熱時玻璃儀器的底部不能觸及酒精燈的燈心,以免容器破裂。燒的很熱的容器不能立即用冷水沖洗,也不能立即放在桌面上,應放在石棉網上。
(3)過濾
過濾是分離不溶性固體與液體的一種方法(即一種溶,一種不溶,一定用過濾方法)如粗鹽提純、氯化鉀和二氧化錳的分離。
操作要點:“一貼”、“二低”、“三靠”
“一貼” 指用水潤濕後的濾紙應緊貼漏斗壁;
“二紙”指①濾紙邊緣稍低於漏斗邊緣②濾液液麪稍低於濾紙邊緣;
“三靠”指①燒杯緊靠玻璃棒②玻璃棒緊靠三層濾紙邊③漏斗末端緊靠燒杯內壁
(4)儀器的裝配
裝配時,一般按從低到高,從左到右的順序進行。
(5)檢查裝置的氣密性先將導管浸入水中,後用手掌緊物捂器壁(現象:管口有氣泡冒出,當手離開後導管內形成一段水柱。
(6)玻璃儀器的洗滌如儀器內附有不溶性的鹼、碳酸鹽、鹼性氧化物等,可加稀鹽酸洗滌,再用水沖洗。如儀器內附有油脂等可用熱的純鹼溶液洗滌,也可用洗衣粉或去污粉刷洗。清洗乾淨的標準是:儀器內壁上的水即不聚成水滴,也不成股流下,而均勻地附着一層水膜時,就表明已洗滌乾淨了。
(7)常用的意外事故的處理方法
A:使用酒精燈時,不慎而引起酒精燃燒,應立即用濕抹布。
B:酸液不慎灑在桌上或皮膚上應用碳酸氫鈉溶液沖洗。
C:鹼溶液不慎灑在桌上應用醋酸沖洗,不慎灑在皮膚上應用硼酸溶液沖洗。
D:若濃硫酸不慎灑在皮膚上千萬不能先用大量水沖洗。
四、氣體的製取、收集
(1)常用氣體的發生裝置
A:固體之間反應且需要加熱,用制O2裝置(NH3、CH4);一定要用酒精燈。
(2)常用氣體的收集方法
A:排水法適用於難或不溶於水且與水不反應的氣體,導管稍稍伸進瓶內,(CO、N2、NO只能用排水法)
B:向上排空氣法適用於密度比空氣大的氣體(CO2、HCl只能用向上排空氣法)
C:向下排空氣法適用於密度比空氣小的氣體
排氣法:導管應伸入瓶底
(3)氣體的驗滿:
O2的驗滿:用帶餘燼的木條放在瓶口。
CO2的驗滿:用燃着的木條放在瓶口。證明CO2的方法是用澄清石灰水。
五、其他注意點
(1)試管夾應夾在的中上部,鐵夾應夾在離試管口的1/3處。
(2)加熱時試管內的液體不得超過試管容積的1/3,反應時試管內的液體不超過試管容積的1/2。
(3)使用燒瓶或錐形瓶時容積不得超過其容積的1/2,蒸發溶液時溶液的量不應超過蒸發皿容積的2/3;酒精燈內的酒精不得超過其容積的2/3,也不得少於其容積的1/4。
(4)在洗滌試管時試管內的水為試管的1/2(半試管水);在洗氣瓶內的液體為瓶的1/2;如果沒有説明用量時應取少量,液體取用1——2毫升,固體只要蓋滿試管的底部;加熱試管內液體時,試管一般與桌面成45°角,加熱試管內的固體時,試管口略向下傾斜。
安全用電常識
在實驗室裏,安全是非常重要的,它常常潛藏着諸如發生爆炸、着火、中毒、灼傷、割傷、觸電等事故的危險性,如何來防止這些事故的發生以及萬一發生又如何來急救。
違章用電常常可能造成人身傷亡,火災,損壞儀器設備等嚴重事故。物理化學實驗室使用電器較多,特別要注意安全用電。下表列出了50Hz交流電通過人體的反應情況。
為了保障人身安全,一定要遵守實驗室安全規則。
防止觸電
1)不用潮濕的手接觸電器。
2)電源裸露部分應有絕緣裝置(例如電線接頭處應裹上絕緣膠布)。
3)所有電器的金屬外殼都應保護接地。
4)實驗時,應先連接好電路後才接通電源。實驗結束時,先切斷電源再拆線路。
5)修理或安裝電器時,應先切斷電源。
6)不能用試電筆去試高壓電。使用高壓電源應有專門的防護措施。
7)如有人觸電,應迅速切斷電源,然後進行搶救。
防止引起火災
1)使用的保險絲要與實驗室允許的用電量相符。
2)電線的安全通電量應大於用電功率。
3)室內若有氫氣、煤氣等易燃易爆氣體,應避免產生電火花。繼電器工作和開關電閘時,易產生電火花,要特別小心。電器接觸點(如電插頭)接觸不良時,應及時修理或更換。
4)如遇電線起火,立即切斷電源,用沙或二氧化碳、四氯化碳滅火器滅火,禁止用水或泡沫滅火器等導電液體滅火。
防止短路
1)線路中各接點應牢固,電路元件兩端接頭不要互相結觸,以防短路。
2)電線、電器不要被水淋濕或浸在導電液體中,例如實驗室加熱用的燈泡接口不要浸在水中。
電器儀表的安全使用
1)在使用前,先了解電器儀表要求使用的電源是交流電還是直流電;是三相電還是單相電以及電壓的大小(380V、220V、110V或6V)。須弄清電器功率是否符合要求及直流電器儀表的正、負極。
2)儀表量程應大於待測量。若待測量大小不明時,應從最大量程開始測量。
3)實驗之前要檢查線路連接是否正確。經教師檢查同意後方可接通電源。
4)在電器儀表使用過程中,如發現有不正常聲響,局部温升或嗅到絕緣漆過熱產生的焦味,應立即切斷電源,並報告教師進行檢查。
使用化學藥品的安全防護
防毒
1)實驗前,應瞭解所用藥品的毒性及防護措施。
2)操作有毒氣體(如H2S、Cl2、Br2、NO2、濃HCl和HF等)應在通風櫥內進行。
3)苯、四氯化碳、乙醚、硝基苯等的蒸氣會引起中毒。它們雖有特殊氣味,但久嗅會使人嗅覺減弱,所以應在通風良好的情況下使用。
4)有些藥品(如苯、有機溶劑、汞等)能透過皮膚進入人體,應避免與皮膚接觸。
5)氰化物、高汞鹽(HgCl2、Hg(NO3)2等)、可溶性鋇鹽(BaCl2)、重金屬鹽(如鎘、鉛鹽)、三氧化二砷等劇毒藥品,應妥善保管,使用時要特別小心。
6)禁止在實驗室內喝水、吃東西。飲食用具不要帶進實驗室,以防毒物污染,離開實驗室及飯前要冼淨雙手
防爆
可燃氣體與空氣混合,當兩者比例達到爆炸極限時,受到熱源(如電火花)的誘發,就會引起爆炸。
1)使用可燃性氣體時,要防止氣體逸出,室內通風要良好。
2)操作大量可燃性氣體時,嚴禁同時使用明火,還要防止發生電火花及其它撞擊火花。
3)有些藥品如疊氮鋁、乙炔銀、乙炔銅、高氯酸鹽、過氧化物等受震和受熱都易引起爆炸,使用要特別小心。
4)嚴禁將強氧化劑和強還原劑放在一起。
5)久藏的乙醚使用前應除去其中可能產生的過氧化物。
6)進行容易引起爆炸的實驗,應有防爆措施。
防火
1)許多有機溶劑如乙醚、丙酮、乙醇、苯等非常容易燃燒,大量使用時室內不能有明火、電火花或靜電放電。實驗室內不可存放過多這類藥品,用後還要及時回收處理,不可倒入下水道,以免聚集引起火災。
2)有些物質如磷、金屬鈉、鉀、電石及金屬氫化物等,在空氣中易氧化自燃。還有一些金屬如鐵、鋅、鋁等粉末,比表面大也易在空氣中氧化自燃。這些物質要隔絕空氣保存,使用時要特別小心。 實驗室如果着火不要驚慌,應根據情況進行滅火,常用的滅火劑有:水、沙、二氧化碳滅火器、四氯化碳滅火器、泡沫滅火器和乾粉滅火器等。
可根據起火的原因選擇使用,以下幾種情況不能用水滅火:
(1)金屬鈉、鉀、鎂、鋁粉、電石、過氧化鈉着火,應用幹沙滅火。
(2)比水輕的易燃液體,如汽油、笨、丙酮等着火,可用泡沫滅火器。
(3)有灼燒的金屬或熔融物的地方着火時,應用幹沙或乾粉滅火器。
(4)電器設備或帶電系統着火,可用二氧化碳滅火器或四氯化碳滅火器。
防灼傷
強酸、強鹼、強氧化劑、溴、磷、鈉、鉀、苯酚、冰醋酸等都會腐蝕皮膚,特別要防止濺入眼內。液氧、液氮等低温也會嚴重灼傷皮膚,使用時要小心。萬一灼傷應及時治療。