《化学实验设备概述》课件

化学实验设备概述探索化学世界的工具与技术课程目标掌握基础知识熟悉各类实验仪器的功能与特点操作技能学习设备正确使用方法与注意事项安全意识化学实验室安全规则穿戴防护装备实验前必须穿实验服、戴护目镜禁止饮食实验室内严禁饮食、吸烟了解应急设施熟悉灭火器、洗眼器位置保持卫生基本防护装备护目镜防止化学品溅入眼睛实验服防止化学品接触皮肤手套根据实验选择合适类型口罩防止有害气体吸入实验室布局实验操作区基础实验和操作的主要场所药品储存区分类存放各类试剂安全设施区应急喷淋、洗眼器等设备废弃物处理区分类收集处理废弃物常用玻璃器皿烧杯用于溶液配制、加热和简单反应试管小量试剂的反应和观察量筒测量液体体积的容器锥形瓶适用于溶液混合和滴定反应烧杯的种类和用途材质规格范围主要用途高硼硅玻璃5ml-5000ml一般溶液配制石英玻璃10ml-1000ml高温反应聚丙烯塑料50ml-2000ml腐蚀性溶液试管的正确使用方法选择合适试管根据实验需求选择材质和规格清洁与干燥使用前确保洁净干燥正确加热使用试管夹，口部略向下倾斜观察与记录注意反应过程中的变化量筒的精确度和使用注意事项读数方法视线与液面最低处平行温度影响注意温度对体积的影响3使用方式放置平稳，避免倾斜滴定装置滴定管精确控制液体流出量移液管准确测量固定体积容量瓶配制精确浓度溶液滴定管的校准和使用清洁处理使用前用蒸馏水冲洗三次检查旋塞确保旋塞润滑且无漏液装液液面调至零刻度处读数视线与液面最低处平行移液管的种类和精确度全量移液管测量固定体积精度高，通常±0.01ml刻度在中部或顶部分度移液管可测量不同体积精度略低，±0.05ml全长有刻度标记微量移液管测量微小体积精度可达±0.001ml配有自动控制装置容量瓶的正确使用方法预处理蒸馏水冲洗、溶液润洗加料使用漏斗添加固体或液体定容加水至刻度线，瓶塞密封混匀上下颠倒多次确保均匀分离和过滤设备简易滤纸过滤基础分离方法布氏漏斗真空辅助快速过滤分液漏斗不互溶液体分离分液漏斗的操作步骤1加液添加混合液体至漏斗2振荡密封后轻摇15-20次3静置等待形成明显分层4分层收集先放出下层，再收集上层布氏漏斗的结构和使用漏斗主体侧壁孔垫片滤纸连接部分抽滤装置的组装和注意事项装配滤瓶、橡胶塞、布氏漏斗依次连接气密性检查确保各连接处不漏气滤纸放置滤纸完全覆盖多孔板操作先开真空泵再加入混合物加热设备酒精灯温度可达800℃，适合小型玻璃器皿加热电热板精确控温，适合大容量溶液加热恒温水浴锅温和均匀加热，适合需精确控温的反应酒精灯的安全使用规则点燃方法使用火柴或打火机，不用其他酒精灯点燃加注酒精熄灭冷却后加注，不超过容量2/3熄灭方法盖上灯帽熄灭，不可用嘴吹或水浇紧急情况发生火灾用湿布覆盖或使用灭火器电热板的温度控制和注意事项恒温水浴锅的应用范围冷却设备冰浴简易降温，温度约0℃冷凝管气体冷凝回流装置制冷循环装置可达-80℃的精确控温冰浴的制备和使用冰水浴(0℃)制备：碎冰+少量水应用：一般反应降温优点：制备简单，成本低盐冰浴(-20℃)制备：碎冰+氯化钠应用：低温反应控制优点：降温效果好干冰-丙酮浴(-78℃)制备：干冰+丙酮应用：极低温反应优点：温度稳定持久冷凝管的类型和选择直管冷凝管简单直立结构，冷凝效率一般1蛇形冷凝管内管呈螺旋状，冷凝效果好2球形冷凝管内部有多个球状结构，面积大3回流冷凝管专为回流反应设计，效率最高制冷循环装置的工作原理压缩制冷剂气体被压缩，温度升高冷凝热气冷却变为液体，释放热量膨胀高压液体通过阀门膨胀，温度骤降4蒸发低温液体吸收热量，变回气体称量设备电子天平精度0.01g，一般日常称量分析天平精度0.0001g，精密分析工作微量天平精度0.000001g，极微量样品电子天平的使用方法水平调节调节水平脚使气泡居中2预热平衡开机预热30分钟校准归零按校准键，确保显示为零称量操作轻放物品，数值稳定后读数分析天平的精确度和维护影响因素环境温度波动空气流动震动干扰电磁场干扰日常维护天平室温度恒定定期除尘清洁使用后清理秤盘避免腐蚀性物质接触定期校准内部自动校准外部标准砝码校准专业技术人员校准记录校准数据pH测量设备pH试纸原理：指示剂变色精度：±0.5pH优点：使用简便，成本低缺点：精度有限，颜色判断主观pH计原理：电位差测量精度：±0.01pH优点：精确度高，读数客观缺点：需定期校准，价格较高pH试纸的使用范围和局限性精确度价格指数pH计的校准和使用步骤缓冲液准备准备pH4.01、7.00和10.01标准缓冲液电极处理电极用蒸馏水冲洗并轻轻吸干校准操作依次放入缓冲液，按校准键调整样品测量电极浸入样品溶液，读取稳定值离心机台式离心机转速：最高16,000rpm适用：常规分离，血液样品特点：操作简便，噪音小大型离心机转速：最高50,000rpm适用：大体积样品，密度梯度分离特点：转速高，制冷功能超速离心机转速：最高150,000rpm适用：蛋白质纯化，细胞器分离特点：高精度，全程制冷离心机的安全操作规程1平衡检查样品必须对称放置，重量差异<0.1g锁定确认盖子锁定后才能启动转速控制根据样品特性选择合适转速4停机等待完全停止后再开盖取样离心管的选择和装载搅拌设备手动搅拌玻璃棒简单搅动磁力搅拌器无需机械接触，适合封闭系统机械搅拌器强力搅拌，适合高粘度溶液磁力搅拌器的工作原理磁场产生电机驱动永磁体旋转形成旋转磁场磁力传递磁场穿透容器底部影响搅拌子搅拌子旋转被磁场牵引的搅拌子旋转带动液体机械搅拌器的应用场景高粘度溶液多相反应大体积样品聚合反应其他用途真空设备水泵真空泵利用水流产生负压机械真空泵可达10⁻³毫米汞柱旋转蒸发仪减压下快速蒸发溶剂真空泵的类型和选择类型极限真空度优点缺点水泵~20毫米汞柱成本低真空度有限油泵~10⁻³毫米汞柱真空度高需防油污染膜片泵~1毫米汞柱无油污染真空度一般分子泵~10⁻¹⁰毫米汞柱超高真空价格昂贵旋转蒸发仪的操作步骤设备准备检查接口密封，打开冷凝水样品装载固定蒸馏瓶，装入样品不超过容量1/3设置参数调节水浴温度，旋转速度和真空度启动操作开启旋转，再慢慢抽真空完成回收先破坏真空，再停止旋转和加热色谱设备薄层色谱原理：毛细作用与吸附差异优点：操作简单，直观可见适用：快速定性分析，纯度检查柱色谱原理：固定相与流动相的分配优点：分离能力强，可收集组分适用：复杂混合物的分离纯化高效液相色谱原理：高压下快速分离优点：高效，高灵敏度，自动化适用：精确定量分析，痕量成分测定薄层色谱的制备和展开样品点样距底边1cm处轻点少量样品展开剂选择根据样品极性选择合适溶剂展开过程展开液不超过点样线结果观察紫外灯下观察或显色剂显色柱色谱的填充和洗脱色谱柱准备清洁干燥柱子，底部放置玻璃棉固定相填充湿法填充，避免气泡，填充均匀样品添加样品溶于少量溶剂，小心加载洗脱收集选择适当溶剂系统，分部收集光谱仪器紫外-可见分光光度计190-800nm波长范围内检测红外光谱仪分子振动和转动能级变化分析核磁共振仪分子结构和动态信息研究荧光光谱仪高灵敏度分子特性检测紫外-可见分光光度计的工作原理光源氘灯和钨灯提供不同波长光单色器分散光源为特定波长样品室光通过样品，部分被吸收检测器测量透射光强度计算吸光度红外光谱仪的样品制备3固体样品KBr压片技术最为常用2液体样品液膜法或溶液法测定1气体样品特殊气体池进行测量4ATR技术无需复杂制备的现代方法电化学设备电解装置用于电化学反应，电解合成和电镀工作电极参比电极辅助电极电位滴定仪根据电位变化确定终点高灵敏度自动记录无需指示剂伏安仪测量电流与电位关系确定物质浓度高精度多种扫描模式痕量分析电解装置的组装和使用电位滴定仪的应用范围高级分析仪器质谱仪分子量和结构鉴定的终极工具液相色谱仪复杂样品的高效分离与分析气相色谱仪挥发性化合物的分离与检测气相色谱仪的结构和原理进样系统样品气化进入色谱柱载气系统惰性气体携带样品组分色谱柱不同化合物分离检测器检测分离后的组分液相色谱仪的应用领域药物分析药物成分含量测定，杂质检测食品安全农药残留，添加剂含量检测生物化学蛋白质，核酸，代谢物分析环境监测水质分析，污染物检测质谱仪的工作模式电离源样品分子转变为带电离子质量分析器按质荷比分离离子检测器记录各离子的丰度数据系统处理信号生成质谱图实验室数据处理数据采集实验记录本或电子设备记录原始数据数据计算应用公式处理原始数据数据可视化图表展示结果便于分析数据存储妥善保存以便日后检索实验记录本的正确填写方法基本信息日期时间实验人员实验标题实验目的实验过程材料试剂详细步骤现象观察关键参数结果处理原始数据计算方法结果讨论结论总结常用数据分析软件介绍Origin专业科学绘图和数据分析MATLAB强大的数值计算和模拟ChemStation色谱数据处理专业软件实验室废弃物处理有机废液含卤素和不含卤素分开收集1无机废液重金属和一般无机废液分开2固体废物危险固废和普通固废分离锐器废物专用容器收集损坏玻璃和针头化学废液的安全处理流程废液分类根据性质准确分类标签标记内容、来源、日期、责任人临时存储专