但实验的对象和内容却超越了微量化学的范围。用于化学教学的微型实验还要具备现象明 显、操作简单、效果优良、成本低等特点。 52微型化学实验的发展 随着科学技术的发展、实验仪器精确程度的提高,化学实验的试剂和样品用量逐渐减少 世纪中叶,冶金工业中化学分析的样品用量为数公斤,19世纪30~40年代,0.5mg精度 分析天平的问世,使重量分析样品量达1g以下;0.01mg精度的扭力天平,让 Nernst尝试做 lmg样品的分析;1μg精度天平的出现,使 Fritz Pregl成功地用3~5mg有机样品做了碳、 氢等元素的微量分析 20世纪,半微量有机合成、半微量的定性分析已广泛地出现在教材中。1925年,埃及 E.C. Grey出版的《化学实验的微型方法》是较早的一本微型化学实验大学教材。1955年在 维也纳国际微量化学大会上,马祖圣教授就建议以mg作为微量实验的试剂用量单位。自 982年始,美国的Mayo等人着眼于环境保护和实验室安全的需要,研究微型有机化学实 验,并在基础有机化学实验中采用主试剂在mmol量级的微型制备实验取得成功。可见化学 实验小型化、微型化是化学实验方法不断变革的结果 中国的微型化学实验的研究是由无机化学、普通化学的微型实验和中学化学的研究开始的 国内自编的首本《微型化学实验》于1992年出版。此后,天津大学沈君朴主编的《无机化 学实验》、清华大学袁书玉主编的《无机化学实验》、西北大学史启祯等主编的《无机与分析 化学实验》等教材已收载了一定数量的微型实验。195年华东师大陆根土编写的《无机化 学教程(三)实验》将微型实验与常规实验并列编人;2000年周宁怀主编了《微型无机化学实 验》。迄今为止,国内已有800余所大、中学校开始在教学中应用微型实验,显示了微型实 验在国内已进人大面积推广阶段。 6绿色化学简介 6.1绿色化学的概念 绿色化学( green chemistry),又称清洁化学( clean chemistry、环境无害化学( enviromentally benign chemistry)、环境友好化学( enviromentally friendly chemistry)。绿色化学有三层含义 第一,是清洁化学,绿色化学致力于从源头制止污染,而不是污染后的再治理,绿色化学技 术应不产生或基本不产生对环境有害的废弃物,绿色化学所产生出来的化学品不会对环境产 生有害的影响;第二,是经济化学,绿色化学在其合成过程中不产生或少产生副产物,绿色 化学技术应是低能耗和低原材料消耗的技术;第三,是安全化学,在绿色化学过程中尽可能 不使用有毒或危险的化学品,其反应条件尽可能是温和的或安全的,其发生意外事故的可能 性是极低的。总之,绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消灭对人类健康、社区安全、 生态环境有害的原料、溶剂和试剂、催化剂、产物、副产物、产品等的产生和使用 62绿色化学的发展 不可否认,人类进入20世纪以来创造了高度的物质文明,从199年到1995年的6年 间合成的化合物数量就相当于有记载以来的1000多年间人类发现和合成化合物的总量 (1000万种),这是科技的发展、是社会的进步:但同时也带来了负面的效应:资源的巨大浪 费,日益严重的环境问题等。人们开始重新认识和寻找更为有利于其自身生存和可持续发展 的道路,注意人与自然的和谐发展,绿色意识成了人类追求自然完美的一种高级表现形式 1995年3月,美国成立“绿色化学挑战计划”并设立“总统绿色化学挑战奖”。1997 年中国国家科委主办第72届香山科学会议,主题为“可持续发展对科学的挑战——绿色化 学”。近些年来,各国化学家在绿色化学的研究领域里,运用物理学、生态学、生物学等的
但实验的对象和内容却超越了微量化学的范围。用于化学教学的微型实验还要具备现象明 显、操作简单、效果优良、成本低等特点。 5.2 微型化学实验的发展 随着科学技术的发展、实验仪器精确程度的提高，化学实验的试剂和样品用量逐渐减少。 16 世纪中叶，冶金工业中化学分析的样品用量为数公斤，19 世纪 30～40 年代，0.5mg 精度 分析天平的问世，使重量分析样品量达 1g 以下；0.01mg 精度的扭力天平，让 Nernst 尝试做 1mg 样品的分析；1μg 精度天平的出现，使 Frilz Pregl 成功地用 3～5mg 有机样品做了碳、 氢等元素的微量分析。 20 世纪，半微量有机合成、半微量的定性分析已广泛地出现在教材中。1925 年，埃及 E.C.Grey 出版的《化学实验的微型方法》是较早的一本微型化学实验大学教材。1955 年在 维也纳国际微量化学大会上，马祖圣教授就建议以 mg 作为微量实验的试剂用量单位。自 1982 年始，美国的 Mayo 等人着眼于环境保护和实验室安全的需要，研究微型有机化学实 验，并在基础有机化学实验中采用主试剂在 mmol 量级的微型制备实验取得成功。可见化学 实验小型化、微型化是化学实验方法不断变革的结果。 中国的微型化学实验的研究是由无机化学、普通化学的微型实验和中学化学的研究开始的。 国内自编的首本《微型化学实验》于 1992 年出版。此后，天津大学沈君朴主编的《无机化 学实验》、清华大学袁书玉主编的《无机化学实验》、西北大学史启祯等主编的《无机与分析 化学实验》等教材已收载了一定数量的微型实验。1995 年华东师大陆根土编写的《无机化 学教程(三)实验》将微型实验与常规实验并列编人；2000 年周宁怀主编了《微型无机化学实 验》。迄今为止，国内已有 800 余所大、中学校开始在教学中应用微型实验，显示了微型实 验在国内已进人大面积推广阶段。 6 绿色化学简介 6.1 绿色化学的概念 绿色化学(green chemistry)，又称清洁化学(clean chemistry)、环境无害化学(enviromentally benign chemistry)、环境友好化学(enviromentally friendly chemistry)。绿色化学有三层含义： 第一，是清洁化学，绿色化学致力于从源头制止污染，而不是污染后的再治理，绿色化学技 术应不产生或基本不产生对环境有害的废弃物，绿色化学所产生出来的化学品不会对环境产 生有害的影响；第二，是经济化学，绿色化学在其合成过程中不产生或少产生副产物，绿色 化学技术应是低能耗和低原材料消耗的技术；第三，是安全化学，在绿色化学过程中尽可能 不使用有毒或危险的化学品，其反应条件尽可能是温和的或安全的，其发生意外事故的可能 性是极低的。总之，绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消灭对人类健康、社区安全、 生态环境有害的原料、溶剂和试剂、催化剂、产物、副产物、产品等的产生和使用。 6.2 绿色化学的发展 不可否认，人类进入 20 世纪以来创造了高度的物质文明，从 1990 年到 1995 年的 6 年 间合成的化合物数量就相当于有记载以来的 1000 多年间人类发现和合成化合物的总量 (1000 万种)，这是科技的发展、是社会的进步；但同时也带来了负面的效应：资源的巨大浪 费，日益严重的环境问题等。人们开始重新认识和寻找更为有利于其自身生存和可持续发展 的道路，注意人与自然的和谐发展，绿色意识成了人类追求自然完美的一种高级表现形式。 1995 年 3 月，美国成立“绿色化学挑战计划”并设立“总统绿色化学挑战奖”。1997 年中国国家科委主办第 72 届香山科学会议，主题为“可持续发展对科学的挑战——绿色化 学”。近些年来，各国化学家在绿色化学的研究领域里，运用物理学、生态学、生物学等的 10
最新理论、技术和手段,取得了可喜的成绩。 63绿色化学的思维方式 绿色化学的核心是“杜绝污染源”,防治污染的最佳途径就是从源头消除污染,一开始 就不要产生有毒、有害物。事实上,实现化学实验绿色化的关键是建立绿色化学的思维方式 在化学实验教学中,应在教师和学生的头脑中确立这种意识,要树立绿色化学的思维方式, 应从环境保护的角度、从经济和安全的角度来考虑各个实验的设置、实验手段、实验方法等 并遵循以下原则。 (1)设计合成方法时,只要可能,不论原料、中间产物还是临终产品,均应对人体健康和环 境无毒害(包括极小毒性和无毒)。 (2)合成方法必须考虑能耗、成本,应设法降低能耗,最好采用在常温常压下的合成方法 (3)化工产品要设计成在其使用功能终结后,它不会永存于环境中,要能分解成可降解的无 害产物 (4)选择化学生产过程的物质时,应使化学意外事故(包括渗透、爆炸、火灾等)的危险性降 低到最小程度。 (5)在技术可行和经济合理的前提下,原料要采用可再生资源以代替消耗性资源。 7常用仪器及基本操作 71一般仪器 72玻璃量器 721量筒和量杯 量筒和量杯是溶量精度不太高的最普通的玻璃量器。量筒分为量出式和量入式两种,量 入式有磨口塞子。量出式在基础化学实验中普遍使用,量入式用的不多。 722移液管和吸量管 移液管是用于准确量取一定体积溶液的量岀式玻璃量器,全称“单标线吸量管”,习惯 称为移液管。管颈上部刻有一标线,此标线的位置是由放出纯水的体积所决定的。其容量定 义为:在20℃时按下述方式排空后所流出纯水的体积,单位为cm3。 (1)使用前用铬酸洗液将其洗干浄,使其内壁及下端的外壁不挂水珠。移取溶液前,用 待取溶液涮洗3次。 (2)移取溶液的正确操作姿势见,移液管插入烧杯内液面以下1~2cm深度,左手拿吸 耳球,排空空气后紧按在移液管管口上,然后借助吸力使液面慢慢上升,管中液面上升至标 线以上时,迅速用右手食指按住管口,左手持烧杯并使其倾斜30°,将移液管流液口靠到 烧杯的内壁,稍松食指并用拇指及中指捻转管身,使液面缓缓下降,直到调定零点,使溶液 不再流出。将移液管插入准备接收溶液的容器中,仍使其流液口接触倾斜的器壁,松开食指 使溶液自由地沿壁流下,再等待15s,拿岀移液管。吸量管的全称是分度吸量管,是带有分 度线的量出式玻璃量器,用于移取非固定量的溶液。有以下几种规格 (1)完全流出式有两种形式,零点刻度在上及零点刻度在下 (2)不完全流出式零点刻度在上面。 (3)规定等待时间式零点刻度在上面,如使用过程中液面降至流液口处后,要等待 再从受液容器中移走吸量管。 、(4)吹出式有零点在上和零点在下两种,均为完全流出式。使用过程中液面降至流液 1并静止时,应随即将最后一滴残留的溶液一次吹出。 目前,市场上还有一种标有“快”的吸量管,与吹出式吸量管相似 723滴定管
最新理论、技术和手段，取得了可喜的成绩。 6.3 绿色化学的思维方式 绿色化学的核心是“杜绝污染源”，防治污染的最佳途径就是从源头消除污染，一开始 就不要产生有毒、有害物。事实上，实现化学实验绿色化的关键是建立绿色化学的思维方式。 在化学实验教学中，应在教师和学生的头脑中确立这种意识，要树立绿色化学的思维方式， 应从环境保护的角度、从经济和安全的角度来考虑各个实验的设置、实验手段、实验方法等， 并遵循以下原则。 (1) 设计合成方法时，只要可能，不论原料、中间产物还是临终产品，均应对人体健康和环 境无毒害(包括极小毒性和无毒)。 (2) 合成方法必须考虑能耗、成本，应设法降低能耗，最好采用在常温常压下的合成方法。 (3) 化工产品要设计成在其使用功能终结后，它不会永存于环境中，要能分解成可降解的无 害产物。 (4) 选择化学生产过程的物质时，应使化学意外事故(包括渗透、爆炸、火灾等)的危险性降 低到最小程度。 (5) 在技术可行和经济合理的前提下，原料要采用可再生资源以代替消耗性资源。 7 常用仪器及基本操作 7.1 一般仪器 7.2 玻璃量器 7.2.1 量筒和量杯 量筒和量杯是溶量精度不太高的最普通的玻璃量器。量筒分为量出式和量入式两种，量 入式有磨口塞子。量出式在基础化学实验中普遍使用，量入式用的不多。 7.2.2 移液管和吸量管 移液管是用于准确量取一定体积溶液的量出式玻璃量器，全称“单标线吸量管”，习惯 称为移液管。管颈上部刻有一标线，此标线的位置是由放出纯水的体积所决定的。其容量定 义为：在 20℃时按下述方式排空后所流出纯水的体积，单位为cm 3 。 (1) 使用前用铬酸洗液将其洗干净，使其内壁及下端的外壁不挂水珠。移取溶液前，用 待取溶液涮洗 3 次。 (2) 移取溶液的正确操作姿势见，移液管插入烧杯内液面以下 1～2cm 深度，左手拿吸 耳球，排空空气后紧按在移液管管口上，然后借助吸力使液面慢慢上升，管中液面上升至标 线以上时，迅速用右手食指按住管口，左手持烧杯并使其倾斜 30°，将移液管流液口靠到 烧杯的内壁，稍松食指并用拇指及中指捻转管身，使液面缓缓下降，直到调定零点，使溶液 不再流出。将移液管插入准备接收溶液的容器中，仍使其流液口接触倾斜的器壁，松开食指， 使溶液自由地沿壁流下，再等待 15s，拿出移液管。吸量管的全称是分度吸量管，是带有分 度线的量出式玻璃量器，用于移取非固定量的溶液。有以下几种规格： (1) 完全流出式 有两种形式，零点刻度在上及零点刻度在下。 (2) 不完全流出式 零点刻度在上面。 (3) 规定等待时间式 零点刻度在上面，如使用过程中液面降至流液口处后，要等待 15s，再从受液容器中移走吸量管。 (4) 吹出式 有零点在上和零点在下两种，均为完全流出式。使用过程中液面降至流液 口并静止时，应随即将最后一滴残留的溶液一次吹出。 目前，市场上还有一种标有“快”的吸量管，与吹出式吸量管相似。 7.2.3 滴定管 11
滴定管分具塞和无塞两种(即习惯称的酸式滴定管和碱式滴定管),是可放出不同定量滴 定液体的玻璃量器实验室常用的有1000cm、2500cm3、50.00cm3等容量规格的滴定管。具 塞普通滴定管的外形,它不能长时间盛放碱性溶液(避免腐蚀磨口和活塞),所以惯称为酸式 滴定管。它可以盛放非碱性的各种溶液。无塞普通滴定管的外形如图1-12(b)所示,由于它 可盛放碱性溶液,故通常称为碱式滴定管。管身与下端的细管之间用乳胶管连接,胶管内放 一粒玻璃珠,用手指捏挤玻璃珠周围的橡皮时会形成一条狭缝,溶液即可流岀,并可控制流 速如玻璃珠的大小要适当,过小会漏液或使用时上下滑动,过大则在放液时手指吃力,操作 不方便。碱式滴定管不宜盛放对乳胶管有腐蚀作用的溶液,如KMnO4、AgNO3等溶液 滴定管 (1)滴定管的使用 ①洗涤:选择合适的洗涤剂和洗涤方法。通常滴定管可用自来水或管刷蘸肥皂水或洗涤 剂洗刷(避免使用去污粉),而后用自来水冲洗干净,蒸馏水润洗:有油污的滴定管要用铬酸 洗液洗涤。 ②涂凡士林:酸式滴定管洗净后,玻璃活塞处要涂凡士林(起密封和润滑作用)。涂凡士 林的方法是:将管内的水倒掉,平放在台上,抽出活塞,用滤纸将活塞和活塞套内的水吸干 再换滤纸反复擦拭干净。将活塞上均匀地涂上薄薄一层凡士林(涂量不能多),将活塞插入活 塞套内,旋转活塞几次直至活塞与塞槽接触部位呈透明状态,否则,应重新处理。为避免活 塞被碰松动脱落,涂凡士林后的滴定管应在活塞末端套上小橡皮圈 ③检漏:检查密合性,管内充水至最高标线,垂直挂在滴定台上,10min后观察活塞边 缘及管口是否渗水;转动活塞,再观察一次,直至不漏水为准。 ④装入操作溶液:滴定前用操作溶液(滴定液)洗涤三次后,将操作溶液(滴定液) 装入滴定管,排出管内空气,并调定零点。 (2)滴定管排气法 ①滴定管要垂直,操作者要坐正或站正,视线与零线或弯液面(滴定读数时)在同一水平 ②为了使弯液面下边缘更清晰,调零和读数时可在液面后衬一纸板。 ③深色溶液的弯液面不清晰时,应观察液面的上边缘;在光线较暗处读数时可用白纸板 作后衬。 ④使用碱式滴定管时,把握好捏胶管的位置。位置偏上,调定零点后手指一松开,液面 就会降至零线以下;位置偏下,手一松开,尖嘴(流液口)内就会吸人空气,这两种情况都直 接影响滴定结果。滴定读数时,若发现尖嘴内有气泡必须小心排除 ⑤握塞方式及操作,通常滴定在锥形瓶中进行,右手持瓶,使瓶内溶液不断旋转;对溴 酸钾法、碘量法等需在碘量瓶中进行反应和滴定。碘量瓶是带有磨口塞和水槽的锥形瓶,喇 叭形瓶口与瓶塞柄之间形成一圈水槽,槽中加入纯水便形成水封,可防止瓶中溶液反应生成 的气体遗失。反应一定时间后,打开瓶塞,水即流下并可冲洗瓶塞和瓶壁,接着进行滴定。 无论哪种滴定管,都要掌握好加液速度(连续滴加、逐滴滴加、半滴滴加),终点前,用蒸馏 水冲洗瓶壁,再继续滴至终点。 ⑥实验完毕后,滴定溶液不宜长时间放在滴定管中,应将管中的溶液倒掉,用水洗净后 再装满纯水挂在滴定台上。 724容量瓶 容量瓶的主要用途是配制准确浓度的溶液或定量地稀释溶液。形状是细颈梨形平底玻 璃瓶,由无色或棕色玻璃制成,带有磨口玻璃塞或塑料塞,颈上有一标线。容量瓶均为量入 式,其容量定义为:在20℃时,充满至标线所容纳水的体积,以cmi 使用时注意以下几点。 (1)检查瓶口是否漏水
滴定管分具塞和无塞两种(即习惯称的酸式滴定管和碱式滴定管),是可放出不同定量滴 定液体的玻璃量器,实验室常用的有 10.00cm3 、25.00cm3 、50.00cm3 等容量规格的滴定管。具 塞普通滴定管的外形，它不能长时间盛放碱性溶液(避免腐蚀磨口和活塞)，所以惯称为酸式 滴定管。它可以盛放非碱性的各种溶液。无塞普通滴定管的外形如图 1-12(b)所示，由于它 可盛放碱性溶液，故通常称为碱式滴定管。管身与下端的细管之间用乳胶管连接，胶管内放 一粒玻璃珠，用手指捏挤玻璃珠周围的橡皮时会形成一条狭缝，溶液即可流出，并可控制流 速如玻璃珠的大小要适当，过小会漏液或使用时上下滑动，过大则在放液时手指吃力，操作 不方便。碱式滴定管不宜盛放对乳胶管有腐蚀作用的溶液，如KMnO4、AgNO3等溶液。 滴定管 (1) 滴定管的使用 ①洗涤：选择合适的洗涤剂和洗涤方法。通常滴定管可用自来水或管刷蘸肥皂水或洗涤 剂洗刷(避免使用去污粉)，而后用自来水冲洗干净，蒸馏水润洗；有油污的滴定管要用铬酸 洗液洗涤。 ②涂凡士林：酸式滴定管洗净后，玻璃活塞处要涂凡士林(起密封和润滑作用)。涂凡士 林的方法是：将管内的水倒掉，平放在台上，抽出活塞，用滤纸将活塞和活塞套内的水吸干， 再换滤纸反复擦拭干净。将活塞上均匀地涂上薄薄一层凡士林(涂量不能多)，将活塞插入活 塞套内，旋转活塞几次直至活塞与塞槽接触部位呈透明状态，否则，应重新处理。为避免活 塞被碰松动脱落，涂凡士林后的滴定管应在活塞末端套上小橡皮圈。 ③检漏：检查密合性，管内充水至最高标线，垂直挂在滴定台上，10min 后观察活塞边 缘及管口是否渗水；转动活塞，再观察一次，直至不漏水为准。 ④装入操作溶液：滴定前用操作溶液(滴定液)洗涤三次后，将操作溶液(滴定液) 装入滴定管，排出管内空气，并调定零点。 (2) 滴定管排气法 ①滴定管要垂直，操作者要坐正或站正，视线与零线或弯液面(滴定读数时)在同一水平。 ②为了使弯液面下边缘更清晰，调零和读数时可在液面后衬一纸板。 ③深色溶液的弯液面不清晰时，应观察液面的上边缘；在光线较暗处读数时可用白纸板 作后衬。 ④使用碱式滴定管时，把握好捏胶管的位置。位置偏上，调定零点后手指一松开，液面 就会降至零线以下；位置偏下，手一松开，尖嘴(流液口)内就会吸人空气，这两种情况都直 接影响滴定结果。滴定读数时，若发现尖嘴内有气泡必须小心排除。 ⑤握塞方式及操作，通常滴定在锥形瓶中进行，右手持瓶，使瓶内溶液不断旋转；对溴 酸钾法、碘量法等需在碘量瓶中进行反应和滴定。碘量瓶是带有磨口塞和水槽的锥形瓶，喇 叭形瓶口与瓶塞柄之间形成一圈水槽，槽中加入纯水便形成水封，可防止瓶中溶液反应生成 的气体遗失。反应一定时间后，打开瓶塞，水即流下并可冲洗瓶塞和瓶壁，接着进行滴定。 无论哪种滴定管，都要掌握好加液速度(连续滴加、逐滴滴加、半滴滴加)，终点前，用蒸馏 水冲洗瓶壁，再继续滴至终点。 ⑥实验完毕后，滴定溶液不宜长时间放在滴定管中，应将管中的溶液倒掉，用水洗净后 再装满纯水挂在滴定台上。 7.2.4 容量瓶 容量瓶的主要用途是配制准确浓度的溶液或定量地稀释溶液。形状是细颈梨形平底玻 璃瓶，由无色或棕色玻璃制成，带有磨口玻璃塞或塑料塞，颈上有一标线。容量瓶均为量入 式，其容量定义为：在 20℃时，充满至标线所容纳水的体积，以cm 3 。 使用时注意以下几点。 (1) 检查瓶口是否漏水。 12
(2)将固体物质(基准试剂或被测样品)配成溶液时,先在烧杯中将固体物质全部溶解后,再 转移至容量瓶中。转移时要使溶液沿玻棒缓缓流人瓶中,烧杯中的溶液倒尽后,烧杯不要马 上离开玻棒,而应在烧杯扶正的同时使杯嘴沿玻棒上提1~2cm,随后烧杯离开玻棒(这样可避 免烧杯与玻棒之间的一滴溶液流到烧杯外面),然后用少量水(或其他溶剂)涮洗3~4次,每 次都用洗瓶或滴管冲洗杯壁及玻棒,按同样的方法转入瓶中。当溶液达2/3容量时,可将 容量瓶沿水平方向摆动几周以使溶液初步混合。再加水至标线以下约lcm处,等待lmin左 右,最后用洗瓶(或滴管)沿壁缓缓加水至标线。盖紧瓶塞,左手捏住瓶颈上端,食指压住瓶 塞,右手三指托住瓶底,将容量瓶颠倒15次以上,并且在倒置状态时水平摇动几周。 (3)对容量瓶材料有腐蚀作用的溶液,尤其是碱性溶液,不可在容量瓶中久贮,配好以后应 转移到其他容器中存放 73玻璃仪器的洗涤与干燥 731洗涤要求和洗涤方法 玻璃仪器的洗涤方法很多,一般来说,应根据实验的要求、污物的性质和玷污程度来选 择方法。附着在仪器上的污物既有可溶性物质,也有尘土、不溶物及有机油污等,可分别采 用下列方法洗涤。 (1)用毛刷洗用毛刷蘸水刷洗仪器,可以去掉仪器上附着的尘土、可溶性物质和易脱落的 不溶性杂质。 (2)用去污粉(肥皂、合成洗涤剂)洗去污粉是由碳酸钠、白土、细砂等混合而成 的。将要洗的容器先用水湿润(需用少量水),然后撒人少量去污粉,再用毛刷擦洗。它是利 用碳酸钠的碱性具有强的去污能力,细砂的摩擦作用,白土的吸附作用,增加了对仪器的淸 洗效果。仪器内外壁经擦洗后,先用自来水冲洗去去污粉颗粒,然后用蒸馏水洗三次,去掉 自来少中带来的钙、镁、铁、氯等离子。每次蒸馏水的用量要少些,注意节约用水(采取“少 量多次”的原则) (3)用铬酸洗液洗铬酸洗液是由浓硫酸和重铬酸钾配制而成的(通常将25gKCr2O置于烧 杯中,加50cm3水溶解,然后在不断搅拌下,慢慢加入450cm3浓硫酸),呈深红褐色,具有 强酸性、强氧化性,对有机物、油污等的去污能力特别强 些较精密的玻璃仪器,如滴定管、容量瓶、移液管等,由于口小、管细难以用刷子刷 洗,且容量准确,不宜用刷子摩擦内壁,常可用铬酸洗液来洗。洗涤时装入少量洗液,将仪 器倾斜转动,使管壁全部被洗液湿润,转动一会儿后将洗液倒回原洗液瓶中,再用自来水把 残留在仪器中的洗液洗去,最后用少量的蒸馏水洗三次。玷污程度严重的玻璃仪器用铬酸洗 液浸泡十几分钟,再依次用自来水和蒸馏水洗涤干净。把洗液微微加热浸泡仪器,效果会更 如何判断器皿的清洁与否呢?已经清洁的器皿壁上留有均匀的一层水膜,而不挂水珠 凡是已经洗净的仪器,决不能用布或纸擦干,否则,布或纸上的纤维将会附着在仪器上。 使用铬酸洗液时,应注意以下几点 ①尽量把仪器内的水倒掉,以免把洗液冲稀 ②洗液用完应倒回原瓶内,可反复使用 ③洗液具有强的腐蚀性,会灼伤皮肤、破坏衣物,如不慎把洗液洒在皮肤、衣物和桌面 上,应立即用水冲洗 ④已变成绿色的洗液(重铬酸钾还原为硫酸铬的颜色,无氧化性),不能继续使用; ⑤铬(Ⅵ)有毒,清洗残留在仪器上的洗液时 二遍的洗涤水不要倒入下水道,应 回收处理。 732仪器的干燥
(2) 将固体物质(基准试剂或被测样品)配成溶液时，先在烧杯中将固体物质全部溶解后，再 转移至容量瓶中。转移时要使溶液沿玻棒缓缓流人瓶中，烧杯中的溶液倒尽后，烧杯不要马 上离开玻棒，而应在烧杯扶正的同时使杯嘴沿玻棒上提 1～2cm,随后烧杯离开玻棒(这样可避 免烧杯与玻棒之间的一滴溶液流到烧杯外面)，然后用少量水(或其他溶剂)涮洗 3～4 次，每 次都用洗瓶或滴管冲洗杯壁及玻棒，按同样的方法转入瓶中。当溶液达 2／3 容量时，可将 容量瓶沿水平方向摆动几周以使溶液初步混合。再加水至标线以下约 1cm 处，等待 1min 左 右，最后用洗瓶(或滴管)沿壁缓缓加水至标线。盖紧瓶塞，左手捏住瓶颈上端，食指压住瓶 塞，右手三指托住瓶底，将容量瓶颠倒 15 次以上，并且在倒置状态时水平摇动几周。 (3) 对容量瓶材料有腐蚀作用的溶液，尤其是碱性溶液，不可在容量瓶中久贮，配好以后应 转移到其他容器中存放。 7.3 玻璃仪器的洗涤与干燥 7.3.1 洗涤要求和洗涤方法 玻璃仪器的洗涤方法很多，一般来说，应根据实验的要求、污物的性质和玷污程度来选 择方法。附着在仪器上的污物既有可溶性物质，也有尘土、不溶物及有机油污等,可分别采 用下列方法洗涤。 (1) 用毛刷洗 用毛刷蘸水刷洗仪器，可以去掉仪器上附着的尘土、可溶性物质和易脱落的 不溶性杂质。 (2) 用去污粉(肥皂、合成洗涤剂)洗 去污粉是由碳酸钠、白土、细砂等混合而成 的。将要洗的容器先用水湿润(需用少量水)，然后撒人少量去污粉，再用毛刷擦洗。它是利 用碳酸钠的碱性具有强的去污能力，细砂的摩擦作用，白土的吸附作用，增加了对仪器的清 洗效果。仪器内外壁经擦洗后，先用自来水冲洗去去污粉颗粒，然后用蒸馏水洗三次，去掉 自来少中带来的钙、镁、铁、氯等离子。每次蒸馏水的用量要少些，注意节约用水(采取“少 量多次”的原则)。 (3) 用铬酸洗液洗 铬酸洗液是由浓硫酸和重铬酸钾配制而成的(通常将 25gK2Cr2O7置于烧 杯中，加 50cm3 水溶解，然后在不断搅拌下，慢慢加入 450cm3 浓硫酸)，呈深红褐色，具有 强酸性、强氧化性，对有机物、油污等的去污能力特别强。 一些较精密的玻璃仪器，如滴定管、容量瓶、移液管等，由于口小、管细难以用刷子刷 洗，且容量准确，不宜用刷子摩擦内壁，常可用铬酸洗液来洗。洗涤时装入少量洗液，将仪 器倾斜转动，使管壁全部被洗液湿润，转动一会儿后将洗液倒回原洗液瓶中，再用自来水把 残留在仪器中的洗液洗去，最后用少量的蒸馏水洗三次。玷污程度严重的玻璃仪器用铬酸洗 液浸泡十几分钟，再依次用自来水和蒸馏水洗涤干净。把洗液微微加热浸泡仪器，效果会更 好。 如何判断器皿的清洁与否呢?已经清洁的器皿壁上留有均匀的一层水膜，而不挂水珠。 凡是已经洗净的仪器，决不能用布或纸擦干，否则，布或纸上的纤维将会附着在仪器上。 使用铬酸洗液时，应注意以下几点： ①尽量把仪器内的水倒掉，以免把洗液冲稀； ②洗液用完应倒回原瓶内，可反复使用； ③洗液具有强的腐蚀性，会灼伤皮肤、破坏衣物，如不慎把洗液洒在皮肤、衣物和桌面 上，应立即用水冲洗； ④已变成绿色的洗液(重铬酸钾还原为硫酸铬的颜色，无氧化性)，不能继续使用； ⑤铬(Ⅵ)有毒，清洗残留在仪器上的洗液时，第一、二遍的洗涤水不要倒入下水道，应 回收处理。 7.3.2 仪器的干燥 13
(1)烘干洗净的玻璃仪器可以放在电热干燥箱(烘箱)内烘干,放进去之前应尽量把水沥 干净。放置时,应注意使仪器的口朝下(倒置后不稳的仪器则应平放)。可以在电热干燥箱的 最下层放一个搪瓷盘,以接收从仪器上滴下的水珠,不使水滴到电炉丝上,以免损坏电炉丝 (2)烤干烧杯和蒸发皿可以放在石棉网的电炉上烤干。试管可以直接用小火烤干,操作 时,先将试管略为倾斜,管口向下,并不时地来回移动试管,水珠消失后,再将管口朝上, 以便水气逸出 (3)晾干洗净的仪器可倒置在干净的实验柜内或仪器架上(倒置后不稳定的仪器,应平 放),让其自然干燥 (4)吹干用压缩空气或吹风机把仪器吹干 (5)用有机溶剂干燥一些带有刻度的计量仪器,不能用加热方法干燥,否则,会影响仪 器的精密度。我们将一些易挥发的有机溶剂(如酒精或酒精与丙酮的混合液)倒入洗净的仪 器中(量要少),把仪器倾斜,转动仪器,使仪器壁上的水与有机溶剂混合,然后倾出,少 量残留在仪器内的混合液,很快挥发使仪器干燥。 74溶解、结晶、固液分离 741.固体的溶解 当固体物质溶解于溶剂时,如固体颗粒太大,可先在硏钵中研细。对一些溶解度随温度 升高而増加的物质来说,加热对溶解过程有利。加热时要盖上表面皿,要防止溶液剧烈沸腾 和迸溅。加热后要用蒸馏水冲洗表面皿和烧杯内壁,冲洗时也应使水流顺烧杯壁流下。搅拌 可加速溶质的扩散,从而加快溶解速度。搅拌时注意手持玻棒,轻轻转动,使玻棒不要触及 容器底部及器壁。在试管中溶解固体时,可用振荡试管的方法加速溶解,振荡时不能上下, 也不能用手指堵住管口来回振荡。 742.结晶 (1)蒸发(浓缩 当溶液很稀而所制备的物质的溶解度又较大时,为了能从中析出该物质的晶体,必须通 过加热,使水分蒸发、溶液浓缩到一定程度时冷却,方可析岀晶体。若物质的溶解度较大时, 必须蒸发到溶液表面出现晶膜时才可停止;若物质的溶解度较小或高温时溶解度较大而室温 时溶解度较小,则不必蒸发到液面出现晶膜就可冷却。蒸发在蒸发皿中进行。蒸发浓缩时视 溶质的性质选用直接加热或水浴加热的方法进行。若无机物对热是稳定的,可以用煤气灯直 接加热(应先预热),否则用水浴间接加热。 (2)结晶与重结晶 析出晶体的颗粒大小与结晶条件有关。如果溶液的浓度较高,溶质在水中的溶解度是随 温度下降而显著减小的,冷却得越快,析出的晶体就越细小,否则就得到较大颗粒的结晶。 搅拌溶液和静止溶液,可以得到不同的效果,前者有利于细小晶体的生成,后者有利于大晶 体的生成。若溶液容易发生过饱和现象,可以用搅拌、摩擦器壁或投入几粒小晶体(晶种)等 办法,使其形成结晶中心而结晶析出。 如果第一次结晶所得物质的纯度不合要求,可进行重结晶。其方法是在加热情况下使纯 化的物质溶于一定量的水中,形成饱和溶液,趁热过滤,除去不溶性杂质,然后使滤液冷却, 被纯化物质即结晶析出,而杂质则留在母液中,过滤便得到较纯净的物质。若一次重结晶达 不到要求,可再次结晶。重结晶是使不纯物质通过重新结晶而获得纯化的过程,它是提纯固 体物质常用的重要方法之一,适用于溶解度随温度有显著变化的化合物 743.固液分离及沉淀的洗涤 溶液与沉淀的分离方法有三种:倾析法、过滤法、离心分离法。 (1)倾析法
(1) 烘干 洗净的玻璃仪器可以放在电热干燥箱(烘箱)内烘干，放进去之前应尽量把水沥 干净。放置时，应注意使仪器的口朝下(倒置后不稳的仪器则应平放)。可以在电热干燥箱的 最下层放一个搪瓷盘，以接收从仪器上滴下的水珠，不使水滴到电炉丝上，以免损坏电炉丝 （2） 烤干 烧杯和蒸发皿可以放在石棉网的电炉上烤干。试管可以直接用小火烤干，操作 时，先将试管略为倾斜，管口向下，并不时地来回移动试管，水珠消失后，再将管口朝上， 以便水气逸出。 （3） 晾干 洗净的仪器可倒置在干净的实验柜内或仪器架上（倒置后不稳定的仪器，应平 放），让其自然干燥。 （4） 吹干 用压缩空气或吹风机把仪器吹干。 （5） 用有机溶剂干燥 一些带有刻度的计量仪器，不能用加热方法干燥，否则，会影响仪 器的精密度。我们将一些易挥发的有机溶剂（如酒精或酒精与丙酮的混合液）倒入洗净的仪 器中（量要少），把仪器倾斜，转动仪器，使仪器壁上的水与有机溶剂混合，然后倾出，少 量残留在仪器内的混合液，很快挥发使仪器干燥。 7.4 溶解、结晶、固液分离 7.4.1. 固体的溶解 当固体物质溶解于溶剂时，如固体颗粒太大，可先在研钵中研细。对一些溶解度随温度 升高而增加的物质来说，加热对溶解过程有利。加热时要盖上表面皿，要防止溶液剧烈沸腾 和迸溅。加热后要用蒸馏水冲洗表面皿和烧杯内壁，冲洗时也应使水流顺烧杯壁流下。搅拌 可加速溶质的扩散，从而加快溶解速度。搅拌时注意手持玻棒，轻轻转动，使玻棒不要触及 容器底部及器壁。在试管中溶解固体时，可用振荡试管的方法加速溶解，振荡时不能上下， 也不能用手指堵住管口来回振荡。 7.4.2. 结晶 (1) 蒸发(浓缩) 当溶液很稀而所制备的物质的溶解度又较大时，为了能从中析出该物质的晶体，必须通 过加热，使水分蒸发、溶液浓缩到一定程度时冷却，方可析出晶体。若物质的溶解度较大时， 必须蒸发到溶液表面出现晶膜时才可停止；若物质的溶解度较小或高温时溶解度较大而室温 时溶解度较小，则不必蒸发到液面出现晶膜就可冷却。蒸发在蒸发皿中进行。蒸发浓缩时视 溶质的性质选用直接加热或水浴加热的方法进行。若无机物对热是稳定的，可以用煤气灯直 接加热(应先预热)，否则用水浴间接加热。 (2) 结晶与重结晶 析出晶体的颗粒大小与结晶条件有关。如果溶液的浓度较高，溶质在水中的溶解度是随 温度下降而显著减小的，冷却得越快，析出的晶体就越细小，否则就得到较大颗粒的结晶。 搅拌溶液和静止溶液，可以得到不同的效果，前者有利于细小晶体的生成，后者有利于大晶 体的生成。若溶液容易发生过饱和现象，可以用搅拌、摩擦器壁或投入几粒小晶体(晶种)等 办法，使其形成结晶中心而结晶析出。 如果第一次结晶所得物质的纯度不合要求，可进行重结晶。其方法是在加热情况下使纯 化的物质溶于一定量的水中，形成饱和溶液，趁热过滤，除去不溶性杂质，然后使滤液冷却， 被纯化物质即结晶析出，而杂质则留在母液中，过滤便得到较纯净的物质。若一次重结晶达 不到要求，可再次结晶。重结晶是使不纯物质通过重新结晶而获得纯化的过程，它是提纯固 体物质常用的重要方法之一，适用于溶解度随温度有显著变化的化合物。 7.4.3. 固液分离及沉淀的洗涤 溶液与沉淀的分离方法有三种：倾析法、过滤法、离心分离法。 (1) 倾析法 14