化验员基础知识

化验员基础知识(1)

一、一般介绍

1.1滴定检验用于产品哪类项目的测定?

【答】滴定检验用于产品主体含量的检验为主，也用于产品部分杂质项目的测定。

产品主体含量测定多使用常量滴定法，也有少数项目用半微量方法。另外还有有机物元素分析，即测定有机物中的碳、氮、硫、卤素等项目，这类测定多使用微量滴定法。产品中杂质项目测定多使用半微量或微量方法。

1.2滴定检验法有什么特点?

【答】滴定检验法有以下5个特点。

①滴定检验所用的时间比重量检验法少，即检验速度较快。

②滴定检验法(常量法)准确度较高，一般可以准确至0．2％。

③滴定检验法能检验的产品范围广，有很多产品在滴定前用适当的预处理，可以在其性能、克服干扰等方面为较准确的滴定检验制造条件，甚至使原来不适于滴定检验的产品能够被滴定检验。

④滴定检验所用仪器简单，所用检验费用少。

⑤一些滴定检验的特效性不如相应的仪器检验方法，例如其检验乙醇含量，实际上测的“羟基”的量，这会包括甲醇、丙醇等，这就不如用气相色谱法检验乙醇，能较特效地测乙醇含量。

1.3滴定检验法的量值溯源是什么?

【答】滴定检验法使用标准滴定溶液滴定测定产品待测项目，其量值溯源于标准滴定溶液的浓度数值。例如产品氢氧化钠的主体含量测定用盐酸标准滴定溶液，其量值溯源是盐酸标准滴定溶液的浓度。更进一步考虑，盐酸标准滴定溶液浓度值溯源于基准试剂碳酸钠的含量；基准试剂碳酸钠的含量值溯源于标准物质碳酸钠。

1.4滴定检验法一般包括哪几种?

【答】从滴定方法类别看，一般可分为酸碱滴定法、氧化还原滴定法、配位滴定法、沉淀滴定法、有机产品的其他滴定法、卡尔·费休滴定法。从滴定时对滴定终点判断的仪器分析法看，一般可分为电位滴

定法(包括固定电位测定法、电位滴定法和死停法)，电流滴定法，电导法、库仑法等。

二、仪器和试剂

1.5简述滴定检验所用仪器。

【答】滴定管有酸式、碱式、自动控制零点式的，体积为50mL、25mL、10mL、5mL的。滴定管应有体积校正值。容量瓶和移液管有不同体积的，也应有体积校正值。电位滴定中有电位计，一般应准至2mV，个别产品要求用准至±1mV的电位计。电流滴定中使用检流计，例如重氮化滴定要求其测准至10q安培／格。还有电导滴定仪等。

1.6从用途看判断滴定终点的指示剂分哪几类?

【答】有酸碱指示剂(包括非水滴定用指示剂)，氧化还原指示剂(包括重氮化滴定的外用指示剂)，沉淀滴定用的指示剂，配位滴定用的指示剂，还有有机产品用的偶合法指示剂等。

1.7滴定检验中要配制的试剂有哪些类?

【答】除指示剂外，还有以下几种：

①预处理用的试剂，例如离子交换树脂，乙酰化试剂等；②缓冲溶液；③掩蔽剂；④置换滴定用的试剂，例如乙二胺四乙酸镁；⑤特性溶剂，例如无二氧化碳的水，中性丙三醇等；⑥标准色阶溶液；⑦催化剂溶液，例如二价锰溶液，用于催化高锰酸钾滴定速率。

液相色谱柱使用经验谈

色谱柱在使用前，最好进行柱的性能测试，并将结果保存起来，作为今后评价柱性能变化的参考。但要注意：柱性能可能由于所使用的样品、流动相、柱温等条件的差异而有所不同；另外，在做柱性能测试时是

按照色谱柱出厂报告中的条件进行(出厂测试所使用的条件是最佳条件)，只有这样，测得的结果才有可比性。

1、样品的前处理：

a、最好使用流动相溶解样品。

b、使用予处理柱除去样品中的强极性或与柱填料产生不可逆吸附的杂质。

c、使用0.45μm的过滤膜过滤除去微粒杂质。

2、流动相的配制：

液相色谱是样品组分在柱填料与流动相之间质量交换而达到分离的目的，因此要求流动相具备以下的特点：

a、流动相对样品具有一定的溶解能力，保证样品组分不会沉淀在柱中(或长时间保留在柱中)。

b、流动相具有一定惰性，与样品不产生化学反应(特殊情况除外)。

c、流动相的黏度要尽量小，以便在使用较长的分析柱时能得到好的分离效果；同时降低柱压降，延长液体泵的使用寿命(可运用提高温度的方法降低流动相的黏度)。

d、流动相的物化性质要与使用的检测器相适应。如使用UV检测器，最好使用对紫外吸收较低的溶剂配制。

e、流动相沸点不要太低，否则容易产生气泡，导致实验无法进行。

f、在流动相配制好后，一定要进行脱气。除去溶解在流动相中的微量气体既有利于检测，还可以防止流动相中的微量氧与样品发生作用。

3、流动相流速的选择：

因柱效是柱中流动相线性流速的函数，使用不同的流速可得到不同的柱效。对于一根特定的色谱柱，要追求最佳柱效，最好使用最佳流速。对内径为4.6mm的色谱柱，流速一般选择1ml／min，对于内径为4.0mm

柱，流速0.8ml／min为佳。当选用最佳流速时，分析时间可能延长。可采用改变流动相的洗涤强度的方法以缩短分析时间(如使用反相柱时，可适当增加甲醇或乙腈的含量)。

注意：

a．由于甲醇廉价，对于反相柱推荐使用甲醇体系(必须使用乙腈的场合除外)。

b．对于正相柱推荐使用沸程为30-60℃的石油醚或提纯后的己烷作流动相，没有提纯的己烷不得使用。用水最好使用超纯水(电阻率大于18兆欧)，去离子水及双蒸水中含有酚类杂质，有可能影响分析结果。

c．含水流动相最*在实验前配制，尤其是夏天使用缓冲溶液作为流动相不要过夜。最好加入叠氮化钠，防止细菌生长。

d．流动相要求使用0.45 μm滤膜过滤，除去微粒杂质。

e．使用HPLC级溶剂配制流动相，使用合适的流动相可延长色谱柱的使用寿命，提高柱性能。

分析天平的称量

目的要求

(1)熟悉分析天平的结构，学会正确的称量方法；

(2)初步掌握直接称样法和递减称样法(俗称差减法)。

实验用品

半自动电光分析天平(TG-328B) 托盘天平表面皿称量瓶药匙锥形瓶

碳酸钠(s)

实验步骤

(1)检查观察分析天平，理解各部件的作用。按照称量的一般程序检查分析天平后，

启动天平并调好天平的零点。休止天平。

(2)直接称样法在分析天平上准确称出表面皿的质量。

(3)递减称样法用递减称样法称0．2～0．3g碳酸钠3份。

a．第一次称量。在称量瓶中装入约2g碳酸钠，先在托盘天平上粗称其质量，再在分析天平上称其准确质量(精确至0．0001g)，记下m1。

b．第二次称量。取出称量瓶，按差减法的称样方法操作，倒出试样0．2～0．3g于锥形瓶中，并准确称出称量瓶和剩余试样的质量，记下m2。

c．计算。锥形瓶中试样的质量为m1-m2。

d．平行称量练习。以同样的方法连续称出3份试样，每份试样均称准至0．0001g。

实验记录

直接称样法

递减称样法

实验指南与安全提示

(1)使用分析天平称量时,必须配戴细纱手套。不准用手直接触及天平部件及砝码。

(2)使用天平动作要轻。避免损坏天平刀口；在天平中称量样品。不要将试样先落在秤盘上。

气相色谱仪使用气体的纯度和选择原则

操作气相色谱仪如何选用不同气体纯度的气源做载气和辅助气体，虽然是一个老的技术问题，但是对于刚刚接触气相色谱仪的用户，目前很难找到有关这方面的综合资料，所以他们总是到处询问究竟选择什么样的气体纯度最好的这类问题。根据每一家用户具体使用的那一类（高，中，抵挡）仪器，选择什么样纯度的气体，确实是一个比较复杂的问题。

原则上讲，选择气体纯度时，主要取决于①分析对象；②色谱柱中填充物；③检测器。我们建议在满足分析要求的前提下，尽可能选用纯度较高的气体。这样不但会提高（保持）仪器的高灵敏度，而且会延长色谱柱，整台仪器（气路控制部件，气体过滤器）的寿命。实践证明，作为中高档仪器，长期使用较低纯度的气体气源，一旦要求分析低浓度的样品时，要想恢复仪器的高灵敏度有时十分困难。对于低档仪器，作常量或半微量分析，选用高纯度的气体，不但增加了运行成本，有时还增加了气路的复杂性，更容易出现漏气或其他的问题而影响仪器的正常操作。另外，为了某些特殊的分析目的要求特意在载气中加入某些“不纯物”，如：分析极性化合物添加适量的水蒸气，操作火焰光度检测器时，为了提高分析硫化物的灵敏度，而添加微量硫。操作氦离

子化检测器要氖的含量必须在5~25ppm，否则会在分析氢，氮和氩气时产生负峰或“W”形峰等。本文就不在此做详细讨论了。

一．气体纯度低的不良影响

根据分析对象，色谱柱的类型，操作仪器的挡次和具体检测器，若使用不合要求的低纯度气体，不良影响有以下几种可能：

1）样品失真或消失：如H2O气使氯硅样品水解；

2）色谱柱失效：H2O，CO2使分子筛柱失去活性，H2O气使聚脂类固定液分解，O2使PEG断链。

3）有时某些气体杂质和固定液相互作用而产生假峰；

4）对柱保留特性的影响：如：H2O对聚乙二醇等亲水性固定液的保留指数会有所增加，载气中氧含量过高时，无论是极性或是非极性固定液柱的保留特性，都会产生变化，使用时间越长影响越大。

5）检测器：

TCD：信噪比减小，无法调另，线性变窄，文献中的校正因子不能使用，氧含量过大，使元件在高温时加速老化，减少寿命。

FID：特别是在Dt≤1Ⅹ10ˉ⒒/秒下操做时，CH4等有机杂质，会使基流激增，噪声加大不能进行微量分析。

ECD：载气中的氧和水对检测器的正常工作影响最大，在不同的供电工作方式中，脉冲供电比直流电压供电影响大，固定基流脉冲调制式供电比脉冲供电影响大。这就是为什么目前诸多在操作固定基流脉冲调制式ECD时，在载气纯度低时必须把载气纯度选择开关从“标准氮”拨到“一般氮”位置的原因。大家会发现在此情况下操作，不但灵敏度变低，而且线性亦变窄了。实践证明：在操作ECD时，载气中的水含量低于0.02ppm,氧低于1ppm时可达到较理想的性能。值得指出

的是,我们多次发现由于仪器的调节气路系统被污染而造成的对载气的二次污染至使ECD基频大幅度增加使信燥比减小。

FPD和NPD等常用检测器,由于他们属于选择性检测器,操做时要根据分析要求,特别注意被测敏感物质中杂质的去除.

实验室常见小故障的处理

实验室中常常会遇到一些意想不到的“小麻烦”，如瓶塞粘固打不开，仪器上的污垢难以除去，分液时发生乳化现象等等。如能采取适当方法或技巧加以处理，这些麻烦就会迎刃而解。

1．打开粘固的玻璃磨口

当玻璃仪器的磨口部位因粘固而打不开时，可采取以下几种方法进行处理。

(1)敲击用木器轻轻敲击磨口部位的一方，使其因受震动而逐渐松动脱离。对于粘固着的试剂瓶、分液漏斗的磨口塞等，可将仪器的塞子与瓶口卡在实验台或木桌的棱角处，再用木器沿与仪器轴线成约70°角的方向轻轻敲击，同时间歇地旋转仪器，如此反复操作几次，一般便可打开粘固不严重的磨口。

(2)加热有些粘固着的磨口，不便敲击或敲击无效，可对粘固部位的外层进行加热，使其受热膨胀而与内层脱离。如用热的湿布对粘固处进行“热敷”、用电吹风或游动火焰烘烤磨口处等等。

(3)浸润有些磨口因药品侵蚀而粘固较牢，或属结构复杂的贵重仪器，不宜敲击和加热，可用水或稀盐酸浸泡数小时后将其打开。如急用仪器，也可采用渗透力较强的有机溶剂(如苯、乙酸乙酯、石油醚及琥珀酸二辛酯磺酸钠等)滴加到磨口的缝隙间，使之渗透浸润到粘固着的部位，从而相互脱离。

2．打开紧固的螺旋瓶盖

当螺旋瓶盖拧不开时，可用电吹风或小火焰烘烤瓶盖周围，使其受热膨胀，再用于布包住瓶盖用力将其旋开。

如果瓶内装有不宜受热或易燃物质时，可取一段结实的绳子，一端拴在固定的物体上(如门窗把手)，再把绳子按顺时针方向在瓶盖上绕一圈，然后一手拉紧绳子的另一端，一手握住瓶体用力向前推动，就能使瓶盖打开。

3．取出被胶塞粘结的温度计

当温度计或玻璃管与胶塞或胶管粘结在一起而难以取出时，可用小改锥或刀锉的尖端插入温度计(或玻璃管)与胶塞(或胶管)之间，使之形成空隙，再滴上几滴水，如此操作并沿温度计(或玻璃管)周围扩展，同时逐渐深入，很快就会取出。也可用恰好能套进温度计(或玻璃管)的钻孔器，蘸上少许甘油或水，从温度计的一端套入，轻轻用力，边旋转边推进，当难以转动时，拔出再蘸上润滑剂，继续旋转，重复几次后，便

可将温度计(或玻璃管)取出来。

4．清除仪器上的特殊污垢

当玻璃仪器上粘结了特殊的污垢，用一般的洗涤方法难以除去时，应先分辨出污垢的性质，然后有针对性地进行处理。

对于不溶于水的酸性污垢，如有机酸、酚类沉积物等，可用碱液浸泡后清洗；对于不溶于水的碱性污垢，如金属氧化物、水垢等，可用盐酸浸泡后清洗；如果是高锰酸钾沉积物，可用亚硫酸钠或草酸溶液清洗；二氧化锰沉积物可用浓盐酸使其溶解；沾有碘时，可用碘化钾溶液浸泡；硝酸银污迹可用硫代硫酸钠溶液浸泡后清洗；银镜(或铜镜)反应后沾附的银(或铜)，加入稀硝酸微热后即可溶解；焦油或树脂状污垢，可用苯、酯类等有机溶剂浸溶后再用普通方法清洗。对于用上述方法都不能洗净的玻璃仪器，可用稀的氢氟酸浸润污垢边缘，污垢就会随着被蚀掉的玻璃薄层脱落，然后用清水清洗。而玻璃虽然受到腐蚀，但损伤很小，一般不影响继续使用。

5．溶解烧瓶内壁上析出的结晶

在回流操作或浓缩溶液时，经常会有结晶析出在液面上方的烧瓶内壁上，且附着牢固，不仅不能继续参加反应，有时还会因热稳定性差而逐渐分解变色。遇此情况，可轻轻振摇烧瓶，以内部溶液浸润结晶，使其溶解。如果装置活动受限，不能振摇烧瓶时，可用冷的湿布敷在烧瓶上部，使溶剂冷凝沿器壁流下时，溶解析出的结晶。

6．收拾洒落的汞

实验室中常用充汞压力计和水银温度计。如果操作不当或温度计破损时，都会发生“洒汞事故”。汞蒸气对人体危害极大，必须及时、彻底清理洒落的汞，不可任其流失。清理方法较多，可依不同情况，选择使用。

(1)吸收洒落少量的汞，可用普通滴管，将汞珠一点一滴吸起，收集在容器中。若汞量较大或洒落在沟槽缝隙中，可将吸滤瓶与一支75°玻璃弯管通过胶塞连接在一起，自制一个“减压吸汞器”，利用负压将汞粒通过玻璃管吸人滤瓶内。吸滤瓶与减压泵之间的连接线可稍长些，以免将汞吸入泵中。

(2)粘附洒落在桌面(或地面)上的汞，若已分散成细小微粒，可用胶带纸粘附起来，然后浸入水下，用毛刷刷落至容器中。此法简便易行，效果好。

(3)冷冻汞的熔点为-38．87℃。如果在洒落的汞上面覆盖适量的干冰一丙酮混合物，汞就会在几秒钟之内被冷冻成固态而失去流动性，此时可较为方便地将其清理干净。

(4)转化对于洒落在角落中，用上述方法难以收起的微量汞，可用硫磺粉覆盖散失汞粒的区域，使汞与硫化合生成毒性较小的硫化汞，再加以清除。

7．消除乳化现象

在使用分液漏斗进行萃取、洗涤操作时，尤其是用碱溶液洗涤有机物，剧烈振荡后，往往会由于发生乳化现象不分层，而难以分离。如果乳化程度不严重，可将分液漏斗在水平方向上缓慢地旋转摇动后静置片刻，即可消除界面处的泡沫状，促进分层。若仍不分层，可补加适量水后，再水平旋转摇动或放置过夜，便可分出清晰的界面。

如果溶剂的密度与水接近，在萃取或洗涤时，就容易与水发生乳化。此时可向其中加入适量乙醚，降低有机相密度，从而便于分层。

对于微溶于水的低级酯类与水形成的乳化液，可通过加入少量氯化钠、硫酸铵等无机盐的方法，促使其分层。

8．快速干燥仪器

当实验中急需使用干燥的仪器，又来不及用常规方法烘干时，可先用少量无水乙醇冲洗仪器内壁两次，再用少量丙酮冲洗一次，除去残留的乙醇，然后用电吹风吹烘片刻，即可达到干燥效果。

9．稳固水浴中的烧瓶

当用冷水或冰浴冷却锥形瓶中的物料时，常会由于物料量少、浴液浮力大而使烧瓶漂起，影响冷却效果，有时还会发生烧瓶倾斜灌入浴液的事故。如果用长度适中的铅条做成一个小于锥形烧瓶底径的圆圈，套在烧瓶上，就会使烧瓶沉浸入浴液中。若使用的容器是烧杯，则可将圆圈套住烧杯，用铁丝挂在烧杯口上，使其稳固并达到充分冷却的目的。

10．制作简易的恒温冷却槽

当某些实验需要恒温槽的温度较长时间保持低于室温时，用冷水或冰浴冷却往往达不到满意的效果。这时可自制一个简易的恒温冷却槽：用一个较大些的纸箱(试剂或仪器包装箱即可)作外槽，把恒温槽放入纸箱中作内槽，内外槽之间放上适量干冰，再用泡沫塑料作保温材料，填充空隙并覆盖住上部。干冰的用量可根据实验所需温度与时间来调整。这种冷却槽制作简便，保温效果好。

气相色谱分流进样法

分流进样(split injection)对于很多分析问题是最简单的进样方法。不管样品溶剂是什么，进样温度多高，都可以用它进样。相对来说溶剂对色谱峰的效应较少，因为样品从进样器向色谱柱转移过慢造成的问题也较小。可是事实上除了最简单的样品之外，用分流进样这种看来简单的方法进样也会出现很多问题。

分流进样(图3—9)是一种汽化进样方法。样品汽化后和载气混合，然后气流分为两路，分别进入柱内和排人大气，后者由流量控制阀控制。通常控制注射的样品量为O．1～2μl。分流比(进入柱内的流量与排空流量的比)为1：10到1：1000之间。常用的分流比范围为1：20到1：20O之间。

分流比是在进样之前就设定的，但是样品的真实分流比与预先设定的分流比并不相符，两者之间的相关关系随很多参数的变化而变化。这些参数包括样品挥发度的范围、样品量、溶剂、注射的技术、进样器温度及其内部体积。

Grob等通过对进样器中载气以及填充物(如果在进样器的衬管中填充了玻璃棉时)的热容量的计算，发现这些热量不足以蒸发所进样品，也就是说在分流进样过程中所谓的闪蒸是不可能的。为了弄清蒸发过程，他们做了一个石英的模拟分流进样器，采用硅油加热，透过这些透明的介质用紫外光照射进样器的内部。当把芘的溶液注射到这个进样器里时，由于这种溶液能够发射出荧光，这样就可以观察所注射的溶液形成的小滴在热的进样器内的行为。根据他们的研究结果，可以对样品液滴的经历做如下的描绘：①一部分特小的液滴完全汽化；②一些液滴没怎么汽化就直接进入色谱柱；③另一些在高温的进样器表面上四溅(类似一滴水落到热的铁板上后发生的现象)，一些液滴可以跳到进样器的胶垫这样的高处，或沾到了注射器的针

尖上，并随后被针尖带到胶垫上，在那里样品蒸发的速度将是很慢的；④部分汽化后被载气带到色谱柱入口的下游。第一种情况的样品会按分流比进入柱内，第二种情况的样品将以高于分流比的比率进入柱内，遭遇后两种情况的样品将不能进入柱内，或者至少是样品中难挥发的组分将以比分流比低的比率进入柱内。很明显，一次次进样以后不同遭遇样品液滴的量是不会相同的，这使得每次所进的样品进入色谱柱的绝对量，或各成分相对的量都难以重现。除了上面所说的样品液滴在进样器内的行为对进入柱内样品量有影响外，样品迅速汽化后造成的压力波也有影响。这种压力波的强度及其维持的时间都随样品量、样品雾化程度及样品雾滴在空间的分布这些因素而变化，在不同强度和维持不同时间的压力波下，样品进入柱内的量也会变化。根据上面所说的研究结果，影响分流进样重现性各因素及其影响有这样一些：

1．样品量进样量影响样品汽化的程度，对进样所产生的压力波也有影响。所以如果把样品稀释并同时按同样比例增加进样量，虽然所进样品中组分的量一样，因样品总体积的不同也会使最后得到的色谱峰面积不同。

2．注射技术注射器芯缓慢推动时压力波几乎消失，但是进样的非线性将很严重，这可能是因为难挥发的组分在溶剂挥发后沾在针尖上，在抽出针尖时这些组分被带到胶垫上，因而不能进入柱内。

3．注射器针头与柱入口的距离当样品射出注射器的部位在柱入口附近时进样量最大，很可能这时有较大量的样品不汽化就直接进入柱内。所述的距离与进样器的设计和注射器针尖的长度有关。

4．溶剂溶剂的不同影响样品的雾化以及随后雾滴的汽化，从而影响样品进入柱内的量；此外其分子量和密度影响汽化后样品的体积，这些因素加上汽化的难易(汽化热)都影响压力波的大小。溶剂的挥发度将影响样品在蒸汽相和微液滴之间的分配。因此，一样的样品量溶在不同的溶剂中会造成不同的峰面积。

5．柱温特别在柱温接近主要组分或溶剂的沸点时，柱温这个因素会很重要。因为可能有这些组分在柱头的凝聚现象。

6．标准化的方法在进行定量分析时，应使用内标代替外标。如使用标准加入法时，上列各参数都应保持一致。三、不分流进样法不分流进样法(splitless injection)利用了所谓溶剂效应。它特别适用于分析非常稀的样品、非常接近溶剂峰的尾部的组分，以及热不稳定的组分。在不分流进样中，需利用一种溶剂，它的沸点高于柱温而低于要分析的组分。通过不分流进样器的气路系统，可以通过手动或自动控制的方式，在进样后的一段时间里使载气不经过进样器的衬管，不和样品的蒸汽混合就从进样器流出，让溶剂和溶质在这段时间里一起于汽化室汽化后被载气带人毛细柱。由于此时色谱炉的温度维持在溶剂的沸点以下，进

入毛细柱的溶剂蒸汽凝聚在其人口处。等到这一阶段结束后，切换流路让载气逆向经过进样器的衬管经过一个气阻流出，把剩余的挥发性组分吹出进样器。在上述的两种情况下，一小部分载气流过色谱柱始终不断地流人毛细柱，所不同的是在前一种情况下，大部分的溶质在一段时间里汽化随着溶剂蒸汽进入毛细柱。在后一种情况下，当溶质蒸汽已经大部分流入毛细柱以后，逆向流过衬管的载气把剩下的溶剂蒸汽带出进样器。一旦溶剂蒸汽被完全带出系统后，进入毛细管的就完全是纯的载气了。在两种情况下，大部分的载气无论流过还是不流过衬管流量保持一样，这样就在流路切换的情况下还可以维持系统中气压的平衡。