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    實驗室工作是科學實踐的重要手段之一


    來自:山東省禾雅實驗儀器有限公司 發布日期:2012/4/20 瀏覽統計:3987

    實驗室工作是科學實踐的重要手段之一。只有嚴肅認真地進行實驗,才能獲得可靠的結果,并從中引出反映客觀實際的規律來。隨隨便便、粗心大意是做不出正確的實驗結果的。因此,必須養成良好的實驗室工作習慣。下面的問題希望引起注意。

    1:挪動干凈玻璃儀器時,勿使手指接觸儀器內壁。拿吸管時切勿用手觸及其尖端需放入液體中的部位。

    2:洗凈的儀器要放在架上或干凈紗布上晾干,不能用抹布擦拭,更不能用抹布擦拭儀器的內壁。吸管、攪拌等用后要放在架上或底部墊有干凈紗布的燒杯內,切勿亂放在實驗臺上,實驗臺要保持清潔整齊。

    3:量瓶是量器,不要用作盛器。

    4:量瓶等帶有磨口玻璃塞的儀器塞子,不要蓋錯。洗滌時塞子和儀器本身要放在一起,以免弄混。不用時要用紙條把塞子和瓶口隔開。抹過凡士林的磨口玻塞要用有機溶劑將凡士林洗凈后,再用紙條隔開放置。

    5:不要用濾紙稱量藥品,也不要用濾紙作記錄。

    6:不要用石蠟封閉精細藥品的瓶口,以免摻混。

    7:標簽紙的大小應與容器相稱,貼在試劑瓶或燒杯的上2/3處,試管等則貼在上部。標簽上應寫明物質的名稱、規格和濃度、配制的日期和配制人。

    8:標準試劑烘干后,應以稱量瓶放在干燥器中。稱取后立即放回干燥器備用。

    9:取用試劑和標準溶液后,需立即將試劑瓶塞嚴,放回原處。取出的試劑和標準溶液如未用盡,切勿倒回瓶內,以免摻混。取標準溶液時,應根據需要倒出一定量于干凈燒杯內,再用移液管由燒杯中量取。不能用移液管直接由試劑瓶量取。

    10:凡是發生煙霧、有毒氣體和有臭味氣體的實驗,均應在通風櫥內進行。櫥門應關閉,非必要時不能打開。

    11:用動物進行實驗時,在殺死或解剖等操作中,必須按照規定方法進行。不許戲弄動物,絕對不能用動物、手術器械開玩笑。

    12:在實驗室工作時要緊張嚴肅。不許談天說笑,更不許大聲喧嘩或互相打鬧。實驗室的藥品器材,未經允許不得帶出實驗室。

    13:在實驗過程中,要將實驗的結果及時如實地記錄下來,數據要記在一定的記錄本中,不要隨便記在紙條上,以免丟失。需要拍照的及時拍照。記錄不能隨意涂改。

    14:要愛護儀器和節省藥品。貴重儀器在使用前應熟知使用方法。使用時,要嚴格遵守操作規程。發生故障時,應立即停止儀器的運轉,告知管理人員。切勿擅自拆修。使用后應按規定登記。

    實驗基本操作

    一:容量瓶   凡要求準確配制一定濃度的溶液時必須使用容量瓶。

    容量瓶的容量有大有小,均在瓶上標出(如50ml、500ml等)。瓶頸上有一刻度線,表示當液體加到此刻度時就相當于瓶上所標容量。瓶上并標有溫度,通常為20℃,表示瓶上所標容量是在20℃時的容量。室溫不在20℃時,容量將會有所增減。

    配制溶液時,先將溶質在燒杯中用少量溶劑溶解,再把溶液沿玻璃棒引入容量瓶;用少量溶劑沖液燒杯后倒入容量瓶,最后再添加溶劑到刻度線。加溶劑時在接近刻度線前,應改用滴管吸取溶劑添加,以免超過刻度線。裝透明溶液時應使液體凹面下線與瓶上刻度線重疊;非透明溶液則應使液體凹面上線與刻度線重疊。

    混勻時,一手握瓶頸并按住瓶塞;一手托瓶底,反復顛倒、搖動數次。

    為了保證容量瓶的準確度,容量瓶中所裝溶液溫度應在20℃左右,不可過高或過低,切不可直接加熱;用后只能以水沖洗或用鉻酸洗液浸泡,切不可放入毛刷直接刷洗;洗凈后倒置放干而不能烘干;容量瓶與其瓶塞是成套固定的,不可任意更換,以免不嚴而漏出液體;當配制蛋白質溶液時,先在燒杯內溶解后再沿瓶壁緩緩加入,在加到刻度后再混勻,以免產生大量氣泡影響觀察刻度。

    二:吸量管   是精密的卸量容器。實驗室常用的分三種:

    1:刻度吸管  這類吸管的管壁上刻印有多個刻度?潭确譃榭痰郊舛说募翱潭炔坏郊舛说;刻度讀數有從上而下及從下而上的,用前必須分清楚。

    用刻度吸量管量取液體時,若使用刻度不到尖端的,只要小心將液體放至下端最后刻度處即可。若使用刻度到尖端的吸管則要注意使用規則。北京等地生產的吸管規定:1ml(包括1ml)以上的刻度管,在放出液體后,尖端遺留的液體不應吹出,只要使管尖緊靠容器內壁轉動幾秒鐘即可;1ml以下(不包括1ml)的刻度管則必須把尖端遺留的液體吹入容器內。這類管上一般都印有“吹”字。

    若遇不明是否該吹的吸管,可作校正后(其校正法見附錄)再行使用,以免產生錯誤。

    2:移液管   此類管中部有一圓柱狀空泡,只有一個刻度。由于卸出量已經固定,所以準確性比刻度吸管大。使用時,將所量取的液體慢慢放出,尖端所余少量液體不應吹出,只須在最后將管尖觸及容器內壁轉動幾秒鐘即可。這類管主要作量卸液體之用。

    3:奧氏(Ostwald)吸管  這是一類特殊吸管。管下端有一卵形空泡,上端有一容量刻度。量取液體時,當所量取的液體自行流出后,必須將遺留在管尖內的少量液體吹入容器內。該管的特點是每單位容器所占管壁的面積最小,而且管內無凹凸處阻礙液體的流出,因此精確度較高。生物化學實驗中常用它吸取血液、組織液和組織勻漿等黏度較大的樣品。

    三:吸量管的使用方法

    1:一般使用吸管是用拇指和中指握著管身,刻度數字對著自己,并使管與地面垂直;以食指堵塞吸管上端開口,用以控制液體的放出速度。

    2:吸取液體時,應用橡皮球(洗耳球)吸取,盡量不用嘴吸。特別是濃酸、濃堿及有毒物質,嚴禁用嘴吸。吸時,應把吸管插入液體的適當深度,以免發生空吸現象。吸取液體的量應超過最高刻度少許。

    3:當吸管從所吸取的液體中取出后,均須用濾紙片將管外壁抹干凈(特別是吸取血液等粘性液體時更需要如此)以免影響取量。

    4:吸管用濾紙抹凈后,將液體放至起始刻度,棄去多余液體,然后再放至所需刻度。讀取刻度時,眼睛要與所讀取的刻度平行?潭纫话銥閳A圈或弧形,平行時只能看到一條線,液體應流至液體的凹面底部正好與該條線重疊。釋放液體速度要慢,不可放開食指自由下落,以免液體在管壁內附著過多而造成誤差。

    5:為減少誤差。要選用恰當的吸管,如量取1.5ml時應選用2ml的刻度吸管,而不可選用5ml或10ml的,以1ml吸管吸取兩次代替2ml也會產生誤差。

    6:吸管用畢,應立即用水沖洗,特別吸血液、組織勻漿等含蛋白質溶液的吸管,因蛋白質干固后將堵塞吸管的尖端。水沖后,晾干,再泡入鉻酸洗液中1h以上,最后取出洗凈烘干。

    7:使用過程中要防止吸管尖端和上口碰破,尖端碰破殘缺,則吸量不準;上口破殘,則不易控制流量。均不能使用。

    四:玻璃儀器的洗滌方法

    玻璃儀器的清潔與否,直接影響實驗的結果,如因為儀器的不清潔或污染引起蛋白質變性或抑制酶的活性,造成錯誤的實驗結果。因此玻璃儀器的洗滌清潔工作是非常重要的。在實驗的過程中每個人都要逐步養成保持所用玻璃儀器清潔、放置整齊的良好習慣。其清洗方法如下:

    1:一般玻璃儀器  如試管、燒杯、量筒和錐形瓶等。先用自來水沖去污物,浸于洗衣粉或肥皂水內,用毛刷細心地刷洗內外(也可用毛刷抹肥皂或洗衣粉刷洗)務使多生泡沫,再用自來水沖洗,察看器壁上是否沾有水珠,沾有小水球表示未洗干凈,應重復洗滌,直至不沾水珠為止。最后用蒸餾水少量沖洗2~3次。洗凈后器皿倒置干凈處晾干或烘干(量筒不可烘烤)。

    2:量度玻璃儀器  如吸管、滴定管和容量瓶等。使用后,應立即用清水沖洗除去血液、試劑等殘留物(千萬勿使干固),晾干后,再浸泡于鉻酸清潔液中4~6h或過夜。然后用水充分沖洗,并察看是否洗凈(方法同前),如已洗凈再用少量蒸餾水沖洗2~3次,除吸管可烘干外,其它只能倒置晾干。

    五:洗滌液

    實驗室中除用水、洗衣粉和肥皂外,還使用一些化合物的溶液洗滌玻璃儀器。這些溶液稱為洗滌液,其種類很多。先介紹幾種:

    1:鉻酸洗液(重鉻酸鉀-硫酸洗液,簡稱洗液)這是實驗室中使用最廣泛的一種洗液。配方很多,可根據情況選用。如:

    (1)稱取重鉻酸鉀50g,溶于100ml水中,再慢慢邊加邊攪動地加入濃硫酸(工業用)400ml,若中途溫度過高,則暫停待稍冷后再加。冷卻后即可使用。

    (2)稱取重鉻酸鉀5g,加水5ml,攪拌,使其溶解,慢慢加入濃硫酸(工業用)100ml。待冷卻后即可使用。

    鉻酸洗液具有強烈的腐蝕性。皮膚、衣物等要避免與之接觸。洗液應保存在密閉容器中,以防吸水。良好的洗液應呈褐紅色,如溶液變成黑綠色表示已失效,無氧化能力,應更換。

    2:10%~20%尿素溶液,是蛋白質的良好溶劑,用以洗滌盛過血液等含蛋白質的器皿。

    3:硝酸洗滌液  用水和濃硝酸按1∶1配成的硝酸溶液,可用以洗滌二氧化碳測定儀等。

    六:實驗室常用儀器的使用

    (一):電動離心機   離心機是利用離心力把溶液中比重不同的物質或將固體和液體分離開的儀器。類型很多,有低速、高速、超速之分。一般實驗室中常用低速離心機,最高速度為4000r/min。分為小型臺式和落地式兩種;静僮魅缦拢

    1:使用前先檢查離心管外套管,應完整不漏,底部應有皮墊。

    2:將待;離心溶液轉移到合適的離心管內。盛量以不超過離心管的2/3為宜。再將離心管放入外套管內。

    3:將裝有離心管的套管成對地放在已經平衡好的臺秤上平衡,若不平衡,可在離心管與套管之間加水或調節離心管內容物的量使之達到平衡。

    每次離心時一定要嚴格執行此平衡操作。否則不能放入離心機內離心。因為若不平衡,離心時將損傷離心機的軸以至造成嚴重事故。應十分警惕。

    4:將已平衡好的離心管和套管成對地按對稱方向放入離心機中,并取出不用的空套管,蓋上離心機蓋。

    5:開動離心機前,應檢查變速旋鈕,看是否在“0”位置。再打開電源開關,并慢慢扭動變速旋鈕,逐步增加速度。停止時,將旋鈕慢慢回到“0”位置。待離心機自動停止后,才能打開離心機蓋取出樣品,絕對不能用手阻止離心機轉動,以免發生事故。

    6:用畢,倒去套管中的水。取出皮墊,并倒置套管使其干燥。

    7:使用時還應該注意:

    ⑴在離心過程中,若聽到特殊響聲,應立即停止離心。若是玻璃離心管破碎,應更換新的,平衡后再行離心。

    ⑵離心酸堿及腐蝕性溶液時,應避免灑落在套管內。若遇此情況應立即洗凈,以免腐蝕套管。

    ⑶離心機不宜連續使用時間過長,約40min后應休息約20min,以免過熱。

    ⑷離心機應定期檢修。每年檢查一次離心機內電動機的電刷與整流子磨損情況。若有損壞應更換。

    (二)酸度計    酸度計是測定溶液pH的重要儀器。

    1:原理   當把一玻璃電極浸入具有一定pH的溶液中時,即產生一電極電位。其值大小與溶液的氫離子濃度有直接關系。但是無法測定出單一電極的電位。所以只能有兩個不同電位的電極組成一電池,測定出其電動勢,也就是兩極電位的差值。為此,人為地選擇一個電極作為標準,與此電極的差值就是該電極的電極電位。

    在酸度計中,采用甘汞電極作為參比(標準)電極,其電極電位不受被測溶液氫離子濃度的影響。另一電極是玻璃電極也稱指示電極。它由特殊玻璃膜制成,玻璃膜 內裝滿一種電解質如0.1mol/L鹽酸。當此玻璃浸入被測溶液時,因膜兩邊氫離子濃度不同,則產生相應的電極電位,在不同氫離子的溶液中,產生不同的電極電位。并與甘汞電極2組成電池,測定出電動勢,即可根據測得的電動勢計算出被測溶液的pH。

    2:使用方法

    ⑴安裝電極  甘汞電極要摘去兩個皮帽并擦凈再裝;玻璃電極極易碰壞,為防止測定過程中與燒杯底碰撞。因此,安裝時要裝在略高于甘汞電極的位置。

    ⑵將“pH-mV”開關撥開到“pH”位置。打開電源,指示燈亮后預熱5min。

    ⑶選用與被測溶液PH值近似的標準緩沖液,倒入小燒杯中并插入電極。溶液至少要淹沒過玻膜球部1/2處。

    ⑷調節“溫度補償器”使之與標準緩沖液溫度相同(一般是將已配好貯存于冰箱的標準液取出后,平衡至室溫)。

    ⑸根據標準緩沖液的PH,將量程撥至“0~7”或“7~14”。

    ⑹旋轉“零”點調節器,使指針指在PH7.0處。

    ⑺撳下“讀數開關”,指針偏轉,調節“定位讀數”使指針恰好指在當時溫度下標準溶液的PH處。重復此操作幾次,直至讀數值不變為止。并切勿再動“定位調節”的旋鈕。

    ⑻取下標準緩沖液,用蒸餾水沖洗電極,并用濾紙片輕輕吸干。

    ⑼換上待測溶液,輕輕晃動幾次,以便電極與溶液接觸均勻。待測液的溫度應與標準溶液一致。

    ⑽撳下“讀數開關”,指針所指的數值即為待測溶液的PH。重復此操作幾次直至讀數不變為止。

    ⑾測畢。將電極洗凈,玻璃電極浸泡入蒸餾水中保存備用;甘汞電極套上皮帽放入電極盒。

    ⑿關閉電源。

    4:注意事項

    ⑴玻璃電極初次使用前,必須在蒸餾水中浸泡24h以上。用后浸泡于蒸餾水中以供隨時可用。

    ⑵玻璃電極易損壞。使用時避免碰撞或用力推擦。玻璃電極不應與強酸、堿接觸太久,應盡快操作,用畢迅速以水洗凈。

    ⑶甘汞電極內KCL溶液應保持飽和狀態(即有少許結晶出現),液柱要接觸電極絲。每次用后要及時套上兩個皮帽,以免揮發干使用時不能在水中浸泡時間過長,以防KCL稀釋。

    實驗的準確度與精密度

    在生物化學分析工作中,無論怎樣謹慎地操作,測定結果總會產生誤差,因此,掌握精確度與精密度實驗,是進行分析工作的基礎。

    一:實驗誤差 

    在實際的分析工作中,由于儀器的性能,實驗的技巧以及化學反應是否完全等原因,使測得的結果往往不是客觀的真實值,只能是與真實值接近,所以稱測得值為近似值。

    測得的近似值與真實值之間的差別稱為誤差。近似值比真實值大時誤差為正,比真實值小時誤差為負。表示誤差的方法有絕對誤差和相對誤差。

    1:絕對誤差  測得值與真實值的差值稱為絕對誤差。以A表示真實值,a表示近似值,r表示絕對誤差,則

            r=a-A

    如,滴定讀數為20.24ml,而其真實體積為20.23ml,則絕對誤差為:r=20.24-20.23=+0.01ml;

    而另一滴定讀數為2.033ml,其真實體積為2.023ml,其絕對誤差為:r=2.033-2.023=+0.01ml。

    兩份測定的絕對誤差均為0.01,但兩份測定的體積相差10倍,可見r不能反映問題的全面,因此有另一種表示誤差的方式。

    2:相對誤差  絕對誤差占真實值的百分數為相對誤差。相對誤差用R表示,即:

    R(%)= a-A   A  ×100=  r A ×100

    如上例滴定讀數的相對誤差為:0.05%;0.5%。

    由此可見,兩份滴定讀數的絕對誤差雖然相等,但當用相對誤差表示時,第一份滴定比第二份滴定的準確度大10倍。顯然,當被測定的量較大時,R就越小,測定的準確度也就越高。所以應該用相對誤差來表示分析結果的準確度。

    二:系統誤差與回收率實驗

    根據誤差產生的原因和性質,可分為系統誤差和偶然誤差。

    1:系統誤差   系統誤差是有分析過程中經常性的原因造成的,在每次測定中都比較穩定的重復出現,它與分析結果的準確度有關,主要產生的原因有:

    ⑴方法誤差   由于分析方法本身所造成的,如容量分析中等當點與滴定終點不完全符合等。

    ⑵儀器誤差   由于儀器不夠精密,或未進行校正所造成的。

    ⑶試劑誤差   試劑或蒸餾水不純。

    ⑷操作誤差   每個人對實驗條件控制不同而造成,如不同造作者對滴定終點顏色變化的判斷不同等。同時在操作中尚存在一些不可避免的損耗及污染,如奧氏吸管,用的再精心,也免不了有少量的樣品沾壁而損耗,用濾紙濾過也是如此。

    由于上述種種原因引起的系統誤差,其特點是無論重復做多少次試驗,都是經常反復出現,同真實數值之間的差距是比較一定的,并有相同的符號,(+)或(-)。為了檢驗系統誤差的大小,衡量測定的準確度,常用回收率實驗來表達。

    2:回收率實驗   回收率實驗是在要測定的溶液中添加已知量的標準被測物,與待測的未知樣品同時做平行測定,測得的添加標準物量與所添加的標準物量之比的百分率就稱為回收率。

    回收率(%)= (樣品+標準物)測定值-樣品測定值                     添加標準物量 ×100

    系統誤差越大,回收率越低;回收率越接近100%,系統誤差越小。

    由于系統誤差對分析結果的影響比較穩定,重復測定可以重復出現,因而可以設法減少或校正。

    3:系統誤差的減免或校正   為了減免系統誤差常采用下列措施:

    ⑴儀器的校正   對所用的測量儀器(如砝碼、容量儀器)進行校正,以減少誤差。

    ⑵做空白實驗   由于試劑中含有影響測定結果的雜質或侵蝕器皿等而發生誤差,可用空白實驗來校正。其方法是用空白樣品(即不含被測物的試劑溶液)與被測樣品在完全相同的條件下進行測定,最后將被測樣品所得的測定值,減去空白實驗的測得值,可以得到比較準確的結果

    ⑶用回收率實驗對測得值進行校正,按上述方法求出回收率之后,對測得值可用下式進行校正:

    被測樣品的實際含量= 樣品的分析結果(含量)             回收率

    應該指出,由于真實值是無法知道的,因此在實際工作中無法求出真正的準確度,只得用精密度來評價分析的結果。

    三:偶然誤差與精密度

    1:偶然誤差   偶然誤差是指在某項測定中由于偶然的一些因素引起的誤差,這些因素時隱時現,如儀器的臨時故障,天平兩側溫度不一,電壓不穩定,取樣不均勻等,另外,操作者不小心也是產生偶然誤差的原因,如吸量血液后管外擦的不凈,或放出的速度不均勻等,偶然誤差的大小通常用精密度來衡量。

    2:精密度   精密度是指對同一樣品在同一條件下多次測定結果之間接近的程度。同一樣品的一系列測值越是接近,精密度越高,表明偶然誤差越小。若測定高低不一,表明偶然誤差很大,精密度很低。

    精密度一般用偏差來表示。偏差也分為絕對偏差和相對偏差:

    絕對偏差= 個別測定值-測定值的算術平均值(不計正負號)

    相對偏差(%)= 絕對偏差     算術平均值   ×100

    精密度的表示方法和誤差的表示方法一樣,用相對偏差表示比絕對偏差更有意義。

    在實驗中,對某一樣品通常須進行多次平行測定,求得其算術平均值,作為該樣品的分析結果。對于該結果的精密度則有多種表示方法。

    ⑴平均絕對偏差和平均相對偏差的表示法:

    如  一份血樣共作4次血氯測定,其結果如下:

        測定結果(t)     算術平均值        個別測值的絕對偏差(d)

          566mg%                                 9mg%

          584mg%            575mg%              9mg%

          570mg%                                 5mg%

          580mg%                                 5mg%

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