化验基础知识

化验员培训讲义化验基础知识目录•第一部分基本常识•第一章允许差•第二章有效数字的处理•第二部分化学分析法•第一章化验室常用玻璃仪器•第二章重量法•第三章滴定分析法（容量分析法）•第四章水溶液酸碱中和法（中和法）目录•第五章氧化还原滴定法•第六章配位滴定法（络合滴定法）•第七章沉淀滴定法—银量法•第三部分仪器分析法•第一章比色法•第二章气相色谱法•第三章高效液相色谱法第一部分基本常识•第一章允许差•一、准确度和误差•1.准确度系指测得结果与真实值接近的程度。•2.误差系指测得结果与真实值之差。第一章允许差•二、精密度和偏差•1.精密度系指在同一实验中，每次测得的结果与它们的平均值接近的程度。•2.偏差系指测得的结果与平均值之差。第一章允许差•三、误差和偏差•由于“真实值”无法准确知道，因此无法计算误差。在实际工作中，通常是计算偏差（或用平均值代替真实值计算误差，其结果仍然是偏差）。第一章允许差•四、绝对偏差和相对偏差•绝对偏差=测得值－平均值•绝对偏差•相对偏差=×100%•平均值第二章有效数字的处理•一、有效数字•1.在分析工作中实际能测量到的数字就称为有效数字。•2.在记录有效数字时，规定只允许数的末位欠准，而且只能上下差1。第二章有效数字的处理•二、有效数字修约规则•用“四舍六入五成双”规则舍去过多的数字。•即当尾数≤4时，则舍；尾数≥6时，则入；尾数等于5时，若5前面为偶数则舍，为奇数时则入。当5后面还有不是零的任何数时，无论5前面是偶或奇皆入。•例如：将下面左边的数字修约为三位有效数字•2.324→2.322.325→2.322.326→2.332.335→2.342.32501→2.33第二章有效数字的处理•三、有效数字运算法则•1.在加减法运算中，每数及它们的和或差的有效数字的保留，以小数点后面有效数字位数最少的为标准。在加减法中，因是各数值绝对误差的传递，所以结果的绝对误差必须与各数中绝对误差最大的那个相当。•例如：2.0375＋0.0745＋39.54=？•39.54是小数点后位数最少的，在这三个数据中，它的绝对误差最大，为±0.01，所以应以39.54为准，其它两个数字亦要保留小数点后第二位，因此三数计算应为：•2.04＋0.07＋39.54=41.65第二章有效数字的处理•2.在乘除法运算中，每数及它们的积或商的有效数字的保留，以每数中有效数字位数最少的为标准。在乘除法中，因是各数值相对误差的传递，所以结果的相对误差必须与各数中相对误差最大的那个相当。•例如：13.92×0.0112×1.9723=？•0.0112是三位有效数字，位数最少，它的相对误差最大，所以应以0.0112的位数为准，即：•13.9×0.0112×1.97=0.3073.分析结果小数点后的位数，应与分析方法精密度小数点后的位数一致。第二部分化学分析法第一章化验室常用玻璃仪器一、常用玻璃仪器的主要用途、使用注意事项名称主要用途使用注意事项量筒、量杯粗略地量取一定体积的液体用不能加热，不能在其中配制溶液，不能在烘箱中烘烤，操作时要沿壁加入或倒出溶液滴定管（2550100ml）容量分析滴定操作；分酸式、碱式活塞要原配；漏水的不能使用；不能加热；不能长期存放碱液；碱式管不能放与橡皮作用的滴定液烧杯配制溶液、溶解样品等加热时应置于石棉网上，使其受热均匀，一般不可烧干锥形瓶加热处理试样和容量分析滴定除有与上相同的要求外，磨口锥形瓶加热时要打开塞，非标准磨口要保持原配塞试剂瓶：细口瓶、广口瓶、下口瓶细口瓶用于存放液体试剂；广口瓶用于装固体试剂；棕色瓶用于存放见光易分解的试剂不能加热；不能在瓶内配制在操作过程放出大量热量的溶液；磨口塞要保持原配；放碱液的瓶子应使用橡皮塞，以免日久打不开第二章重量法•一、定义•根据单质或化合物的重量，计算出在供试品中的含量的定量方法称为重量法•二、原理•采用不同方法分离出供试品中的被测成分，称取重量，以计算其含量。按分离方法不同，重量分析分为沉淀重量法、挥发重量法和提取重量法。【？】本实验室那些实验用到重量法？三、注意事项•1.沉淀法测定，取供试品应适量。取样量多，生成沉淀量亦较多，致使过滤洗涤困难，带来误差；取样量教少，称量及各操作步骤产生的误差较大，使分析的准确度较低。•2.不具挥发性的沉淀剂，用量不宜过量太多，以过量20～30%为宜。过量太多，生成络合物，产生盐效应，增大沉淀的溶解度。•3.加入沉淀剂时要缓慢，使生成较大颗粒。•4.沉淀的过滤和洗涤，采用倾注法。倾注时应沿玻璃棒进行。沉淀物可采用洗涤液少量多次洗涤。三、注意事项•5.沉淀的干燥与灼烧，洗涤后的沉淀，除吸附大量水分外，还可能有其他挥发性杂质存在，必须用烘干或灼烧的方法除去，使之具有固定组成，才可进行称量。干燥温度与沉淀组成中含有的结晶水直接相关，结晶水是否恒定又与换算因数紧密联系，因此，必须按规定要求的温度进行干燥。•灼烧这一操作是将带有沉淀的滤纸卷好。置于已灼烧至恒重的坩埚中，先在低温使滤纸炭化，再高温灼烧。灼烧后冷却至适当温度，再放入干燥器继续冷至室温，然后称量。第三章滴定分析法（容量分析法）•一、滴定分析法的原理与种类•1.原理•滴定分析法是将一种已知准确浓度的试剂溶液，滴加到被测物质的溶液中，直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应为止，根据试剂溶液的浓度和消耗的体积，计算被测物质的含量。•这种已知准确浓度的试剂溶液称为滴定液。•将滴定液从滴定管中加到被测物质溶液中的过程叫做滴定。一、滴定分析法的原理与种类•当加入滴定液中物质的量与被测物质的量按化学计量定量反应完成时，反应达到了计量点。•在滴定过程中，指示剂发生颜色变化的转变点称为滴定终点。•滴定终点与计量点不一定恰恰符合，由此所造成分析的误差叫做滴定误差。一、滴定分析法的原理与种类•2.滴定分析的种类•（1）直接滴定法用滴定液直接滴定待测物质，以达终点。•（2）间接滴定法直接滴定有困难时常采用以下两种间接滴定法来测定：•a置换法利用适当的试剂与被测物反应产生被测物的置换物，然后用滴定液滴定这个置换物。•铜盐测定：Cu2+＋2KI→Cu＋2K+＋I2•用Na2S2O3滴定液滴定、以淀粉指示液指示终点•b回滴定法（剩余滴定法）用定量过量的滴定液和被测物反应完全后，再用另一种滴定液来滴定剩余的前一种滴定液。第四章水溶液酸碱中和法（中和法）•一、定义•以酸碱中和反应为基础的容量分析法称为酸碱中和法（亦称酸碱滴定法）。•二、原理•以酸（碱）滴定液，滴定被测物质，以指示剂或仪器指示终点，根据消耗滴定液的浓度和毫升数，可计算出被测药物的含量。•反应式：H+＋OH-→←H2O三、酸碱指示剂•指示剂的变色原理•常用的酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱，它们在溶液中能或多或少地电离成离子，而且在电离的同时，本身的结构也发生改变，并且呈现不同的颜色。•弱酸指示剂HIn→←In-＋H+•酸式色碱式色•弱碱指示剂InOH→←In+＋OH-•碱式色酸式色常用指示剂及变色范围•酚酞无色8.0--10.0红溴酚蓝黄3.0--4.6紫•溴甲酚绿黄3.8--5.4蓝•甲基红红4.2--6.2黄第五章氧化还原滴定法•一、定义•氧化还原法以氧化还原反应为基础的容量分析法。•二、原理•氧化还原反应是反应物间发生电子转移。•示意式：•还原剂1－ne→←氧化剂1•氧化剂2＋ne→←还原剂2•还原剂1＋氧化剂2→←氧化剂1＋还原剂2•氧化还原反应按照所用氧化剂和还原剂的不同，常用的方法有碘量法、高锰酸钾法、铈量法和溴量法等。第六章配位滴定法（络合滴定法）•一、定义•以络合反应为基础的容量分析法，称为络合滴定法•二、原理•1.基本原理•乙二胺四乙酸二钠液（EDTA）能与许多金属离子定量反应，形成稳定的可溶性络合物，依此，可用已知浓度的EDTA滴定液直接或间接滴定某些药物，用适宜的金属指示剂指示终点。根据消耗的EDTA滴定液的浓度和毫升数，可计算出被测药物的含量。第七章沉淀滴定法—银量法•一、定义•以硝酸银液为滴定液，测定能与Ag+反应生成难溶性沉淀的一种容量分析法。•二、原理•以硝酸银液为滴定液，测定能与Ag+生成沉淀的物质，根据消耗滴定液的浓度和毫升数，可计算出被测物质的含量。•反应式：Ag+＋X-→AgX↓•X-表示Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等离子。第三部分仪器分析法•第一章比色法•一、原理及适用范围•在可见光区，除某些物质有吸收外，很多物质本身并没有吸收，但可在一定条件下加入显色试剂或经过处理使其显色后，根据颜色深浅与浓度成正比关系，则可用比色法测定含量。第一章比色法•二、仪器•可见分光光度计（或比色计）其应用波长范围为400～850nm的可见光区。主要由辐射源（光源）、色散系统（或滤光片）、检测器系统、显示系统、记录器及吸收池等部件组成。使用前应校正测定波长并按仪器说明书进行操作。第二章气相色谱法•一、原理•气相色谱法的流动相为气体，称为载气；色谱柱分为填充柱和毛细管柱两种。填充柱内装吸附剂、高分子多孔小球或涂渍固定液的载体；毛细管柱内壁涂渍或交联固定液。注入进样口的供试品被加热气化，并被载气带入色谱柱，在柱内各成分被分离后先后进入检测器，色谱信号用记录仪或数据处理器记录。第二章气相色谱法•二、适用范围•气相色谱法是一种分离分析方法，适用于含挥发性或经裂解、衍生化等能气化的药品及多组分混合物的定性、定量分析。三、仪器•气相色谱仪主要由气路系统、进样系统、色谱柱、检测器、记录器、显示器及数据处理机（或兼有组分收集系统）等组成。第三章高效液相色谱法•一、原理•高效液相色谱法是用高压输液泵将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相，压入装有固定相的色谱柱，经进样阀注入供试品，由流动相带入柱内，在柱内各成分被分离后，依次进入检测器，色谱信号由记录仪或积分仪记录。第三章高效液相色谱法•二、适用范围•高效液相色谱法是一种分离分析方法，适用于挥发性低、热稳定性差、分子量大的高分子化合物以及离子型化合物等的定性、定量分析。中国药典主要用于药品的含量测定、有关物质检查、杂质限度检查和鉴别等。•三、仪器•高效液相色谱仪主要由输液泵系统、进样器系统、色谱柱、检测器、记录器、显示器及数据处理机（或兼有组分收集系统）等组成。使用时应按仪器的说明书进行操作。第三章高效液相色谱法•注意事项•1.虽然泵能耐压6000PSI的压力，但不要使泵处于4000PSI以上的压力为宜。•2.安装及拆卸色谱柱时应注意柱的连接方向，千万不能接反。否则可能导致柱效降低，甚至损坏色谱柱。•3.严禁开空泵。在无流动相通过时不要扳动进样阀的操作杆，使用时要注意尽可能少扳动，以免磨损内部的密封垫圈。•4.为了延长检测器灯源的使用寿命，在色谱泵稳定后再打开检测器电源开关，分析结束后立即关闭检测器。•5.应使用高纯度、高质量的溶剂和试剂。第三章高效液相色谱法•6.避免pH值超限，pH值应控制在2.2～7.5之间。pH值偏低或偏高都会腐蚀液相系统的不锈钢材料；破坏色谱柱填料的结构，使填料失活。•7.色谱柱温不能超过规定要求，柱温过高会加速色谱柱填料老化，破坏其结构。8.使用所有溶剂必须是互溶的。这对于缓冲流动相来说是非常重要的，盐类的析出会很快损坏要维护的部件。•9.流动相首选甲醇-水系统，如经试用不适合时，再选用其他溶剂。为保护仪器，应尽可能少用含有缓冲液的流动相。如果流动相中含有缓冲剂，每日使用后应用不含缓冲剂的流动相或新鲜纯化水将仪器管路、泵、进样阀、色谱柱及检测池等充分冲洗干净。第三章高效液相色谱法•10.如果液相系统使用未过滤的洗脱液、注入未过滤的样品、系统中滞留缓冲洗脱液都能堵塞系统或划伤泵柱塞。所以流动相、样品使用前必须用0.45μm微孔滤膜过滤；流动相并先经脱气处理后使用。停泵后决不允许缓冲洗脱液滞留在系统中，须用经过滤后的新鲜纯化水进行清洗，并保证将缓冲剂冲洗干净。第三章高效液相色谱法•11.如果泵闭置在2天以上，应将甲醇注满液相系统，以避免水溶剂系统中可能存在微生物的繁殖。•12.色谱柱保存时应使填充剂处在润湿状态，两端密塞。反相