1、1,师人师己 常耕不辍,师者：丁长江，字常耕职称：教授职务：有机化学实验室主任电话：13644310258 ：QQ：914608387（独钓寒江）办公地点：吉林大学李四光实验楼428室,实验化学技术与方法,基础知识与基本技能,3,基础知识与基本技能概要,化学试剂实验器材,加热技术与方法冷却技术与方法搅拌与混合技术气体吸收技术无水无氧与真空技术干燥技术,实验安全,4,一、实验化学的主角化学试剂,化学试剂：是一类具有一定的纯度标准，用于教学、科学研究、分析测试以及某些工业的精细化学品。1、化学试剂的分类按用途-组成分类：按用途-学科分类：按纯度、储存分类：2、化学试剂的标准Merch Standa
2、rd， ISO-Reag 国家标准,5,3、化学试剂的常用等级与标志,6,4、化学试剂包装规格和标签,五类包装规格： 贵重：0.1g、0.25g、0.5g、1g或0.5mL、1mL等较贵重：5、10、25g 基准试剂：50、100g（mL） 通用试剂：250g、500 100g（mL） 一般试剂：1kg、2.5kg、5kg（L）,8,5、化学试剂的选用及其注意事项,不同的分析方法对试剂有不同的要求； 不同等级的试剂价格往往相差较大； 虽标准相同，但不同厂家、不同批号的产品其性能指标也有时差别很大，注意：厂家、产品批号、生产日期、质量参数等标示信息； 掌握化学试剂的性质和使用方法，遵守化学试剂的
3、使用原则，确保安全和有效：必须有完整、清晰的标签：名称、规格、质量、浓度、日期等信息。万一损坏或脱落，应及时照原样补加和贴牢；,9,5、化学试剂的选用及其注意事项,试剂污染问题：使用安全器具、不可直接在原试剂瓶内吸取、结块冻结先轻轻捣碎或温化、取后的试剂一般不可倒回原瓶。 操作安全问题：打开易挥发试剂的瓶塞时，不要将瓶口对准自己的脸部或对着他人，不可以用鼻子对准试剂瓶口猛吸气，更不可用嘴品尝化学试剂。 使用安全问题：化学试剂不能用作药用或食用。药用和食用的化学添加剂有特殊的生产工艺，有特殊的安全卫生要求。,10,二、实验器材,（一）玻璃仪器和制品1、玻璃的主要化学成分：SiO2、B2O3、A1
4、2O3、CaO、K2O、Na2O、ZnO等；2、玻璃的种类：软质玻璃：SiO2和B2O3含量较低 ，耐热（变）差，熔点低，易碎硬质玻璃：SiO2和B2O3含量较高。耐热（变）好，熔点高，不易碎,11,3、玻璃制品类别：,八大类：烧器、量器、瓶类、管类和棒类、加液器和过滤器、有关气体操作的玻璃仪器、标准磨口仪器和其他类等。普通仪器和磨口仪器常量仪器和微量仪器：常量实验仪：1g以上微量实验仪：1g以下微型实验仪：mg级,12,M22型磨口成套常量有机实验制备仪,13,microscale chemical experiment 或 microscal laboratory，M.L,微型实验仪器是开
5、展微型化学实验的物质基础19世纪三四十年代后出现精密度达0.5mg的天平，使试剂用量可在1g以下进行。20世纪初mg级天平出现，1916年奥地利化学家Frilz Pregl成功地进行了35mg有机样品中元素的微量分析，并因其确定了有机化学微量分析方法而获得了1923年的诺贝尔化学奖。20世纪80年代初微型实验仪空前发展，成为一项新的化学实验技术。符合绿色化学4R原则。,14,1986年Mayo等人出版了微型有机实验1987年美国的K.L.Williamson也出版一本微型有机化学实验，并设计了一套价格更加低廉的微型有机化学实验的玻璃仪器。,15,国产微型化学实验仪（杭州师范学院设计）,我国19
6、89年开始立项，1992年成功，1998年成立“微型化学实验研究中心”网址http:/ 使用烘箱干燥玻璃仪器的注意事项：有机溶剂淋洗过的玻璃仪器绝对不能入烘箱内；入烘箱的玻璃仪器一般要求不带水珠；从上层到下层的顺序放入。一旦烘箱已经工作则绝对不能中途将湿的玻璃仪器放入上层，以免水滴下落使下层热的仪器破裂。仪器口向上，磨口仪器必须打开或取下活塞，不耐热附件必须取下；,7、正确干燥玻璃仪器,22,烘干厚壁仪器时要缓慢升温，直接高温可能会造成仪器破裂；玻璃量器不可以在烘箱内烘干；烘箱降至室温时方能取出仪器，切不可趁热将仪器拿出使用，否则可能会烫手、使仪器破裂或重新返潮；用于称量的称量瓶等仪器烘干后要
7、放在干燥器内冷却保存，不易趁热使用。,23,（3）吹干：电吹风或气流烘干器通常做法：蒸馏水洗净后尽量沥尽水份，用少量乙醇（或丙酮、乙醚）荡洗，再吹干。电吹风吹干的程序：冷热冷,24,（二）非玻璃实验器材,1、塑料等高分子合成制品： 聚乙烯和聚丙烯，聚四氟乙烯（最高250）,25,塑料器皿的清洗：,首次使用：先用8mol/L尿素（用浓盐酸调pH=1）清洗，接着依次用无离子水、1mol/L的氢氧化钾溶液和无离子水清洗，然后用103mol/L的EDTA除去金属离子的污染，最后用无离子水彻底清洗，以后使用：可只用0.5的去污剂清洗，然后用自来水和无离子水洗净即可。,26,2、滤纸、滤膜与试纸,滤纸：普
8、通滤纸和层析滤纸两类，各分为定性滤纸和定量滤纸两种。,27,3、金属等实验装置辅助器材,28,三、加热技术和方法,1、直接加热方式：煤气灯和酒精灯,德国R.W.本生于1853年发明,点火程序：关闭或调小空气入口划燃火柴打开煤气开关顶端侧面引燃调节煤气和空气进量比例至正常火焰。氧化焰达 800900,29,2、间接加热方式,（1）空气浴：加热温度：100-300 特点与注意事项：最简易，温度范围宽，但温控精度差，不适宜减压蒸馏等控温精度要求高的场合；瓶底不可接触石棉网；不能加热易燃易爆有机物。,30,2、间接加热方式,（2）水浴、水蒸气浴：加热温度：100 以下特点与注意事项：水需没过被加热液体
9、被加热容器底部不能接触水浴底部不可使用明火加热易燃易爆化学品,31,2、间接加热方式,（3）油浴：温度范围：100250 浴油：植物油、石蜡、浓硫酸、甘油等；特点与注意事项：控温较稳定使用不方便，温度过高易分解,32,2、间接加热方式,（4）砂浴：可达300，慢热，散热较快，精度差（5）电加热：最高可达300-400。电热套控温精度较好，还可配备磁力搅拌和控温电偶,33,3、其他加热方法和设备,34,四、冷却技术和方法,冷凝管冷却水冷凝管：直、球、蛇型， b.p140冰浴、冰水浴冷却冰盐浴冷却冰（雪）和无机盐进行混合可以达到050的冷却温度干冰冷却 液态气体冷却,35,常用冷却剂的组成和冷却温
10、度一览表,36,五、搅拌与混合技术,搅拌器：机械搅拌、磁力搅拌混合器、振荡器：,37,六、气体吸收操作技术,38,七、无水、无氧与真空操作技术,1、真空操作技术低真空度：101.31.333kPa(76010mmHg)，可用水泵获得。水泵真空度取决于水的蒸气压，室温2025为17.423.5mmHg，故水泵可达最高真空度在1724mmHg（2.263.19kPa）之间。 中度真空：1.3330.1333103kPa(10103mmHg)油泵可达0.001mmHg(0.133103kPa)高真空度：0.1331030.133108kPa(103108mmHg)，主要用扩散泵。,39,40,2、无
11、水、无氧操作技术,无水操作：常用于有机合成实验，如格氏试剂合成等有水会影响反应和操作的场合无氧操作：用于避免空气影响的实验场合,41,八、干燥技术,1、物理干燥技术自然干燥加热干燥辐射干燥：红外干燥微波干燥：微波是一种高频电流，也称介电加热干燥。微波是波长在10.001m，频率在300300000MHZ的电磁波。常用于微波加热的频率主要为519、2450MHZ,42,真空冷冻干燥吸附法干燥蒸馏法干燥,43,2、化学干燥技术,定义：利用化学干燥剂（Desiccant,Drying Agent）和水进行化学反应而达到除水和干燥目的的方法。原理：干燥剂与水发生反应分类：两类第一类：可与水可逆地结合生
12、成水合物。如氯化钙、硫酸镁等；第二类：可与水发生不可逆的化学反应，生成一个新的化合物。如金属钠、氧化钙、五氧化二磷等。,44,干燥剂的特性：吸水容量：单位质量的干燥剂所吸收的水量。决定干燥剂的用量。干燥效能：干燥剂达到平衡时液体被干燥的程度。一定温度下取决于水合反应平衡时的水蒸气压。干燥速率：达到吸水平衡的时间。,因干燥机制不同，第二类较第一类干燥效能高，但吸水容量小。,45,更详细的内容查阅相关化学手册,46,干燥剂的选择原则：干燥剂与被干燥物不发生化学反应；使用后易于分离；综合考虑干燥剂的吸水容量和干燥效能；考虑干燥剂的干燥速率和价格等因素。,如何使用干燥剂？如何控制干燥剂的用量和判断是否
13、干燥彻底？,47,干燥剂的使用经验：干燥剂只能用于除去微量水，故使用前要尽可能除净被干燥物的水分；含水量较多，先用吸水容量大的干燥剂，再使用干燥效能强的干燥剂。需考虑影响干燥剂效能的因素：温度、用量、颗粒大小、干燥时间等,48,其他因素影响：不同温度下，干燥剂干燥效能不同，低温效能高。故不能与被干燥液一起加热，须先滤除。一定温度下，干燥剂用量要适当：足量平衡后多加不会增加干燥效能，反而会吸附被干燥物；量少则生成多水合物，水蒸气压增大，干燥程度低。加入后需放置一段时间以彻底达到平衡。颗粒小表面积大，效果好，但过细不易滤除。,49,九、化学实验之安全,（一）化学危险品的分类与标志依据常用危险化学品
14、的分类及标志（GB13690-92）和危险货物分类和品名编号(GB6944-86）两个标准，我国将危险化学品按其危险性划分为八大类，并制定标志。,50,51,52,53,（二）化学危险品的依法管理和使用,必须遵循国家法规：2002年3月15日起施行的由国务院发布的化学危险物品安全管理条例。2002年10月8日国家经贸委公布的危险化学品登记管理办法；其他相关用于化学品安全管理和使用的国家标准。熟悉相关法律和法规十分必要!,54,（三）化学危险品的危险性,1、易燃易爆化学危险品的危险性质易燃易爆化学危险品指容易引起着火的和受到外界引发后能发生剧烈化学反应的物质。主要危险性质： 闪点Fp：在1013
15、25Pa下加热易燃、可燃液体（包括具有升华性的可燃固体），当火焰接近时，其表面挥发的蒸气与空气形成的混合气可以闪燃的最低温度称 flash point,55,Table：常见易燃、可燃液体的闪点,56, 燃点（Ft）：在101325Pa下加热可燃性物质，在没有火焰接触时能引起燃烧的最低温度称为燃点（fire point，Ft）。 自燃点：指可燃物质在没有火焰、电火花等明火源作用下，由于本身受空气氧化而放出热量，或受外界温度、湿度影响使其温度升高而引起燃烧的最低温度称为自燃点（或引燃温度）。,57, 爆炸极限（explosion limits）：可燃气体、蒸气或粉尘与空气混合形成爆炸混合物的最高
16、和最低体积分数比称为爆炸极限。只有在这两个浓度之间，才有爆炸危险。低于爆炸下限，遇明火既不爆炸也不燃烧。高于爆炸上限，遇明火虽不会爆炸但能燃烧。爆炸极限范围越宽，下限越低，爆炸危险性也就越大。爆炸极限为常温、常压下测定的，实际上会随着温度、压力的变化而有变化。,58,Table ：部分可燃气体、蒸气的爆炸极限,60, 最小点火能：指能引起爆炸性混合物燃烧爆炸时所需的最小能量。愈小，愈易被引燃。 爆炸压力（detonating pressure）：可燃气体、蒸气或粉尘与空气的混合物、爆炸物品在密闭容器中着火爆炸时所产生的压力称爆炸压力。最大爆炸压力愈高，说明爆炸威力愈大，该混合物或化学品愈危险。
17、,61,2、毒性和损害性化学危险品的性质,毒性和损害性试剂：指经口服、呼吸道吸入和皮肤吸收可引起急、慢性中毒，以及对眼睛和皮肤有刺激性、能造成损害或过敏的有毒害性的试剂。,62,2、毒性和损害性化学危险品的性质,（1）毒害性危险程度的表示 半数致死量（LD50）：能使一半实验动物致死的剂量称为半数致死量。同一毒剂因实验动物种类和规格不同、给药途径不同及给药时间不同而有不同的LD50值。 最高允许浓度（TLV）：指在25、101325Pa时，空气中有害物质的气体、蒸气或粉尘以106或mg/m3表示的最高允许含量。,63,Table：我国居住区大气有害物质最高容许浓度,64,（2）毒物性危害程度的
18、分级,66,3、放射性危险品,放射性物品：指放射性比活度大于7.4104Bq/kg的物品。按放射性大小分三级。按品种分为放射性同位素、放射性化学试剂和化工制品、放射性矿石和矿砂、涂有放射性发光剂的工业成品等四类。危险性：放射穿透力强、人不能感官觉察到的射线。侵入人体为内照射，外部受辐射为外照射。可致人体白细胞数量减少、致癌甚至死亡。辐射剂量的三种单位：居里（Ci）、拉德（ rad）、雷姆（rem）,67,4、腐蚀性危险品,腐蚀品：能灼伤人体组织并对金属等物品造成损坏的固体或液体危害性：与皮肤接触4h内可见灼伤坏死，难医治。酸性一级无机：如硝酸、硫酸；酸性一级有机：如甲酸、三氯乙醛；酸性二级无机
19、：如盐酸、磷酸；酸性二级有机：如冰醋酸、氯乙酸；碱性无机：如烧碱、硫化钠；碱性有机：如甲醇钠、二乙醇胺等；其他无机：如漂白粉、次氯酸钠溶液；其他有机：如石炭酸、甲苯酚等。,68,（四）化学危险品的储存保管与搬运,1、化学试剂的变质变质因素：一是试剂结构所决定的理化性质，二是试剂的储存条件和环境。变质过程：包括化学变化和物理变化。可借助颜色、气味、形态等外观现象进行察觉；无现象或变化轻微需经实验方法或试剂标准加以检判。变质类型：挥发、升华、潮解、稀释、风化、浓缩或析晶、水解、氧化、碳酸化、还原、燃爆。防止变质：了解试剂结构和性质，杜绝造成试剂变质的客观因素：储存温度、光照以及空气。,69,2、化
20、学试剂的稳定性和有效期,化学试剂的有效期随着化学品化学性质的不同而有着很大的差别。可循以下原则判断： 无机化合物：只要妥善保管，包装完好无损，可以长期使用。但易氧化、易潮解者在避光、荫凉、干燥的条件下，只能短时保存（15年）； 小分子量有机物：一般挥发性较强，包装密闭性要好，可长时间保存。但易氧化、分解、聚合、光敏性物质等，在避光、荫凉、干燥条件下，只能短时间内保存（15年）； 生物有机高分子：易受微生物、温度、光照等影响而失活、变质和腐败。需冷存，且效期较短。,70,3、化学危险品的储存,极其重要！基本要求：通过科学保管防止试剂变质或损耗，杜绝和防止火灾、中毒、损害及化学和放射性污染等事故的
21、发生。法律依据：GB 15603-1995常用化学危险品储存通则贮存原则和方法：分类隔离：相互接触能引燃、爆炸，或灭火方法不同的危险品，不得在同一库房内贮存；单独存放：爆炸品、剧毒品和放射品等；方法正确：密闭、避光、低温防冻、通风；防水、防火、防静电；防损、防渗漏；上固下液。,71,4、化学危险品的搬运,做好准备：了解物品性质，检查装卸搬运工具是否牢固。做好防护：根据不同危险性，穿戴好防护用具。搬运过程：轻拿轻放，防止撞击、摩擦、碰摔、震动。及时处理意外情况。搬运结束：及时清洗手、脸、漱口或淋浴。注意事项：天气与环境：冰雪，酷热、雷雨，周围环境搬运工具和方法：勿倒置，勿堆码过重，相互抵触者勿同
22、车同时，人运、车运、工具运。,72,（五）化学危险品的事故预防与急救,1、毒害事故的预防与急救基础知识：了解所用化学品对人体的毒害性，熟悉毒害品进入人体的吸收、分布与代谢；基本要求：规范毒害化学试剂的使用、保管和废物处理程序；遵守实验室规则，做必要防护。基本技能：掌握和熟悉必要的急救措施和方法常见物质中毒的应急方法 http:/ 化学药品安全使用手册等资料。,73,2、火灾事故的预防与处理,（1）燃爆三要素：可燃物、助燃物和点火源（2）发生燃爆的条件：三要素比例合适,甲烷+空气：5.3%-14%可燃。热能引燃低于595时不能发生；电火花点燃，则最小点火能为0.28mJ，小于该值，混合气体便不着
23、火。,74,妥善保存、远离火源；实验室禁止大量存放：一般不超过5kg或5L。存放时注意分类：不得将易燃易爆物与某些强氧化剂如氯酸钾，浓硝酸、高锰酸钾等放在一起；正确使用，严格按操作规程操作。,（3）预防易燃易爆品发生火灾的基本原则：,75,（4）值得注意的几个实验环节：,随取随盖，不能盛放于开口容器；切勿倒入下水道，避明火，通风橱中倾倒；勿将含易燃易爆试剂的物品存于普通冰箱；与水、空气能发生剧烈反应的易燃易爆物要注意防水、隔绝空气、避免与氧化剂接触；严谨直火加热，杜绝装置连接处漏气；回流或蒸馏时应放沸石，防暴沸冲出引发火灾；常压操作装置勿密闭，否则内压增大会爆炸。蒸馏尾气应用胶管将其引入安全位
24、置；注意减压、高压下试剂的使用安全。,（5）灭后的主要设施灭火器：,78,（6）其他灭火设施：,细砂：用以扑灭金属钠等的着火厚的防火毡：衣服着火可用它裹灭喷淋水龙头：扑灭头部或衣服着火等,79,（7）火灾种类及其灭火方法的选择：,80,（8）发生火灾的紧急处理方法：,沉着镇静莫惊慌失措：先灭火源，再作处理：小火的处理：几毫升少量溶剂着火，切勿用嘴去吹，可任其烧完。烧瓶内溶剂着火可用石棉网或湿布盖熄。其它小火也可用湿布或细干砂盖熄。火势较大时：有机溶剂、浴油等着火，千万别用水浇，应立即用灭火器，从火的周围开始向中间喷射。同时，立即上报或报警，请求救援。衣服着火时：切勿奔跑，用厚的外衣或防火毡裹紧
25、会使火隔绝空气而熄灭。较严重者应躺在地上打滚（以免火烧向头部）或用防火毡紧紧裹住使火熄灭，或打开附近自来水龙头用水冲灭。,81,（六）其他安全事故的预防和处理,1、用电安全危险性：1mA感觉发麻或针刺，10mA以上肌肉强烈收缩，25mA以上则呼吸困难危及生命预防措施：按说明书正确接适当电源，需要接地的要接地；仔细检查确认无误后，方可通电使用；检查修理要先切断电源，勿用湿手接触带电电器，勿将水等导电液体撒入电器。解救措施：先切断电源，用不导电物使触电者脱离电源，人工呼吸，送医院急救,82,2、其他事故预防与处理,溢水事故：割伤、烧烫伤：试剂灼伤：酸灼伤：大量水洗，再35碳酸氢钠洗，最后水洗。严重
26、时消毒，轻轻拭干涂烫伤油膏。碱灼伤：大量水洗，再2醋酸洗，最后水洗。严重时消毒，轻轻拭干后涂烫伤油膏。钠灼伤：小块用镊子移去，其余同碱灼伤处理溴灼伤：大量水洗，再酒精擦除，涂烫伤油膏。试剂溅入眼内：先用冲眼器洗涤，急救后送医院溅入酸、溴：大量水洗，1碳酸氢钠洗，再水洗溅入碱：大量水洗，1硼酸溶液洗，再水洗。,83,（七）实验室常备急救物品和药品,1、防火、防毒害器具和物品各种灭火器材：防火毡子，细砂；护眼镜、冲眼器、淋浴器、防毒面具、防毒手套等。急救物品和药品：如医用绷带、消毒纱布、消毒棉、医用橡皮膏、医用镊子、剪刀、创可贴等；2醋酸溶液、1硼酸溶液、1及5碳酸氢钠溶液、酒精、甘油、红汞、龙胆
27、紫等；凡士林、玉树油或鞣酸油膏、烫伤油膏、消毒剂等。,84,（八）化学实验室的环保安全问题,绿色化学：1992年联合国环境与发展大会提出“可持续发展的绿色化学”思想。我国于1995年正式启动绿色化学研究工作。绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害化学物品的使用和产生。绿色化学4R原则：Reject：不用危害品 ；Reduce：减少用量；Recycle：循环使用； Reuse：收回重用化学实验课要求：树立环保意识，遵循4R原则,85,（九）实验室守则与安全规则,熟悉实验室环境，水、电、煤气的阀门开关，熟悉有机实验易发事故的预防、紧急处理办法，熟悉急救箱、
28、消防用品等存放的位置和使用方法。实验前认真预习，做好准备工作，认清实验安全隐患和注意事项，科学规范地进行实验操作。不得无故迟到和早退，无故旷课或请人代做，取消本次实验成绩。要求补做实验者要交补做申请。实验开始前要认真清点所需仪器物品，首次实验要熟悉实验室环境、布置和物品排放位置和要求。对一些精密仪器要事先经过培训，合格以后才能允许使用。,仪器使用要严格遵照操作规程，防止损坏仪器或发生扎伤、割伤等意外事故。仪器损坏后要按照规定填写破损单，折价赔偿。做好预防。进入实验室应穿实验衣，不准戴隐形眼镜，不准穿拖鞋、凉鞋进行有机化学实验。实验前应先检查仪器是否完好无损，装置是否正确稳妥。实验时不得擅自离开
29、，经常注意检查仪器有无碎裂，漏气，反应进行是否正常。使用易燃易挥发物质的实验，应远离火源，选择正确的加热方式和冷凝方式。使用有毒试剂严禁进入口内或接触伤口，剩余废液也不得倒入下水道，要倒入指定的废液回收容器内。,使用水银温度计等有汞仪器时要格外小心。一旦破损有汞溢出，要立即报告，用硫磺处理。使用腐蚀性液体时，应避免溅落在衣物、皮肤、书本及其他仪器上，尤其注意不要溅入眼内。禁止随意混合药品和试剂，不得拿药品试剂开玩笑。不经老师允许，禁止将实验室药品和其他物品带出实验室。实验中所用的药品和物品不得随意散失、遗弃。不得乱动实验室内其他得药品试剂和物品。对反应中产生的有毒气体时应在通风柜内进行，并采取
30、有毒气体吸收装置。取用挥发性有毒物质时也要在通风柜内进行。用过器皿要及时洗净。,实验中的废纸、废玻璃等杂物应扔入垃圾筒，严禁扔入水池，以免堵塞下水道发生水灾。实验中用过的过热物件，不要直接放在实验台上，以免烫坏或引燃实验台。玻璃搪瓷制品热时不要直接用水冲洗，以免炸裂。未燃尽的物品要先将其熄灭，再倒入垃圾筒。公用仪器等用后归还原处，保持其原有位置，不得占为己用。注意试剂、溶剂的瓶盖、瓶塞等不要搞错，用后随时盖好。注意水、电、煤气的使用安全，用后及时关闭，发现异常问题立即报告老师。节约水、电、煤气及消耗物品，严格控制药品用量。,始终保持实验室的整洁与安静，严禁在实验室中吸烟、饮食或将食具带入实验室，实验完毕要洗净双手。实验后的实验服尽量不要与其他衣物接触，最好单独封闭存放。实验后要及时搞好实验卫生，填写实验室使用记录，经老师检查签字合格后方可离开。值日生负责公用仪器和部位的卫生和物品摆放，最后再检查一遍水、电、煤气和窗户是否关好。,关乎生命财产安全， 切勿掉以轻心！,
