分析化学实验室工作初探

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  [摘 要]从“思想重视”、“管理有序”、“准备到位”、“学研结合”四个方面探讨了如何做好分析化学实验室工作的问题。该文给分析实验室人员提供了比较丰富的经验,具有一定的参考价值。
  [关键词]分析化学 实验准备 实验室管理
  [中图分类号] G658.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)04-0063-02
  实验教学是理论与实践的桥梁,是理论通向实践的必经之路,具有其他教学内容和形式所不能代替的特殊作用,也是培养学生动手、创新、创业等能力的有效途径。温总理在教高[2012]4号《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见 》中提到:增加实践教学比重,配齐配强实验室人员,提升实验教学水平,组织一批优秀实验教材,加强实验室、实习实训基地、实践教学共享平台建设。而实验室工作是实验教学的重要相关工作,直接影响实验教学质量和效率。但目前与实验室技术人员相关的论文不多[1-2],可供分析实验实验技术人员参考的更少,故尝试对分析化学实验室工作进行初步探讨。
  一、思想重视是做好分析化学实验室工作的前提
  只有思想重视,才会有强烈的责任感和使命感做好实验室工作。该工作重要但琐碎、繁杂,每项工作都需要较大的耐心和拥有较大的工作量。如果思想上不高度重视,总是丢三落四,无法做好工作和服务。
  比如我校分析化学实验课,面向该校化学化工学院、海洋与生命科学学院、相思湖学院的化学教育等七个专业的所有本科生开设。由于专业不同,教学计划不同,班次多,任务重,加之实验员少,实验员需经常加班加点,长期处在超负荷状态。此时,更需要我们少抱怨、多做事,高质高效地做好实验室工作。
  二、管理有序是做好分析化学实验室工作的基础
  有序的管理是做好实验室工作的基础。实验室管理责任重大,绝不能掉以轻心。本实验室采取试剂与仪器的动态分类管理,进出有帐,并采用纸质和电子两种版本。
  (一)化学试剂管理
  1.普通试剂:分区存放。按照酸、碱、盐、氧化物、金属、有机物和指示剂等分区。
  2.特殊试剂:特殊保存。如硝酸银、硝酸等见光易分解的试剂避光保存;再如硼砂放在有氯化钠和蔗糖的饱和溶液的干燥器内保存,以使相对湿度为60%,防止失去结晶水 [3]。
  3.危险品:现领现用。用后剩余的用专柜储存,避免混合储存引起危险,如氧化物与还原物、燃烧剂与易燃物等均分开存放。
  (二)玻璃仪器管理
  学期初分发给每名学生一套玻璃仪器,由学生自己保管在实验柜里。责任到人后,玻璃仪器的损坏率大大降低。若需补充,由学生向老师申请批准后,再到预备室领取。预备室的玻仪按类、按型号放在仪器柜中,一目了然,方便取放。
  (三)其他设备管理
  分析化学实验室同其他基础实验室不一样,拥有较多的精密设备,如离心机、酸度计等,对这些设备进行精心管理与维护,尽可能延长仪器的使用寿命。在管理中,做到进出有账、物卡账相符,借入、借出、使用、维修等记录齐全;在维护中,做到细心、及时,如遇到问题自己查资料或请专职人员解决。
  (四)安全管理
  做好防水、防火、防盗等,把安全隐患降到最低限度。每周例行检查相关设施,发现问题及时解决。
  三、准备到位是做好分析化学实验室工作的关键
  实验准备工作直接关系到实验教学的开展,按时间可分为前期工作和后续工作;按类型可分为试剂准备、仪器准备以及预实验等。每次准备工作的资料及得失均在专用记录本上记录。长期这样,可以积累经验,减少失误,避免重复劳动,提高工作效率。
  (一)试剂准备
  分析化学实验所需的试剂很多,有基准试剂、标准溶液、待测样品、指示剂等,加之每个实验所需的试剂种类、要求、用量不同,所以在准备试剂时应多费心思,需注意以下几点:
  1.配制时间的要求
  由于试剂的性质及实验的要求不同,溶液提前配制的时间也不同。如高锰酸钾溶液需在实验前2~3天配制,硫代硫酸钠溶液需在实验前3~5天配制,钨酸钠、氯化钛、二苯胺磺酸钠溶液需提前1~2天配制,而亚汞、亚铁、亚硫酸根、盐酸羟胺溶液在用时配制[3]。当然性质相对比较稳定的试剂,配制的时间相对比较自由。
  2.配制浓度的要求
  一定要明确“量”的概念,把握好“粗配”与“精配”。待标定的溶液只需大概浓度,只需“粗配” ,如0.1mol/L盐酸溶液、0.1mol/L氢氧化钠溶液;不标定的标准溶液需要精确浓度,才需“精配”,如100μg/mL铁标准溶液。
  3.特殊试剂的准备
  易水解、易氧化溶液的配制:应将其先溶解在少量的酸中,再稀释到指定浓度,防止其水解,注意不带入杂质。配制易氧化的溶液应在溶液中加入少量的还原剂,如氯化亚铁溶液的配制是将一定量的氯化亚铁先溶于一定量的盐酸中以防水解,再稀释到指定浓度,然后加入几颗铁钉以防氧化。
  易分解溶液的配制:配制好后应存放在棕色试剂瓶中,如高锰酸钾、硝酸银、硫代硫酸钠等溶液。
  基准物质的准备:一般烘干后用称量瓶装好存放在干燥器中,但对含有结晶水的基准物质注意保持其结晶水,最好给每个称量瓶都贴上标签。
  4.剩余试剂的处理
  在准备试剂用量时,需估计学生的用量,要考虑到仪器润洗和部分学生重做所需的用量,有时试剂会有少量剩余。对于剩余试剂的处理,溶液一般按同浓度的同种溶液在细口瓶中分别储存,同时根据试剂的性质分别对待。对于比较稳定的试剂,可直接储存供下次使用;对于易变质的试剂,应防止其变质,如氯化亚锡剩余溶液可加入少量的锡粒进行储存供下次使用;若需某种低浓度溶液可用剩余的同种高浓度溶液稀释以供使用。总之,厉行节约,尽可能不浪费药品。   5.废弃物的处理
  分析化学实验常有较多有毒的废弃物,如含汞、铬、铅、砷、银等废液,绝对不允许“一倒了之”,而是按照《分析化学实验室废弃物的处理方案》来有效处理。若有新的更合理的处理方法则应正确使用,要积极考虑废物的利用,如从硝酸银废液中提取银,用乙醇废液清洗有机物。这样,既减少了对环境的污染,又节约了实验资源,一举两得。
  (二)仪器准备
  实验的开展离不开仪器,在实验前把仪器准备好。仪器准备的主要工作是课前调试好设备和课后检查回收设备。由于分析天平、电子天平、酸度计等均是精密仪器,在每次使用前均需调试,若上课前不调试好,定会占用教学时间来调试,直接影响教学,降低教学质量;若使用后不及时检查和回收,容易损坏或丢失仪器。
  (三)预实验
  预实验是检验实验准备是否到位的重要手段,同时也是学生分析数据的参考。
  预实验的目的是发现问题以便在课前解决问题,如原装过氧化氢、氨水、指示剂等都曾出现过变质,所以一定要认真对待预实验,确保每次实验成功开设。
  此外,在学生实验中,要进行全程跟踪,随时发现问题,及时解决问题,弥补准备工作的不足。
  四、 “学研结合”是做好分析化学实验室工作的保障
  “学研结合”即将学习与研究有机地结合。它可以开阔视眼、拓宽知识、提升能力、创新模式、丰富实验教学内容,同时实验的经验和成果也需要“学研结合”将其升华。
  鉴于现在的新技术、新成果应用于分析化学实验及分析仪器,加之教学理念的不断更新、教改成果的日新月异,这就迫使分析化学实验工作者必须不断学习,与时俱进。通过学习,可完善自己的理论基础。只有理论扎实,实践才有新思路、新方法,实践才会随机应变、得心应手,可以熟练新购仪器的基本操作、调试和维护。通过学习,还可以借鉴他人的先进经验和成果,使实验室工作做得既轻松又出色。
  作为一名优秀的实验技术人员,不仅要学习,也要研究。只有不断地参与研究,才可能拥有和提高创新、应变、动手、思维等能力,才可能培养出高素质的综合型人才。同时,还可以把科研成果转化为教学内容,使教学更贴近实际,更符合经济社会发展和国家战略需要。
  分析化学实验室工作是实验技术与基本理论的结合。如何使该项工作做得更好是永无止境的研究课题,愿所有分析化学实验技术人员共同探讨,使其标准化、规范化。
  [ 参 考 文 献 ]
  [1] 梁乃军,王怡国.如何做好实验准备工作[J].实验教学与仪器,1997,(1):39.
  [2] 陈殿学.学生参与实验教学准备工作的探索与收获[J].辽宁中医药大学学报,2009,11(12):24-25.
  [3] 武汉大学主编.分析化学实验[M].北京:高等教育出版社,2009.
  [4] 陈慧琴.关于分析化学实验教学的现状与对策[J].韶关学院学报(自然科学版),2003,(9).
  [5] 苟丽.分析化学实验教学中要注意的几个问题[J].文山师范高等专科学校学报,2004,(1).
  [责任编辑:雷 艳]
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