1.2　化学实验室常识

1.2.1　实验室规则

实验室规则是人们在长期的实验工作中归纳总结出来的。它是防止意外事故，保证正常的实验环境和工作秩序，做好实验的重要环节。每个实验者都必须遵守。

①实验前要认真预习，明确实验目的，了解实验原理、方法和步骤。

②进入实验室，首先检查所需的药品、仪器是否齐全。如果要做规定外的实验，要预先准备并提前报告教师获得许可。

③在实验室中遵守纪律，不大声谈笑，不到处乱走，保持实验室安静有序，不许嬉闹恶作剧，不得无故缺席，因故缺席未做的实验应补做。

④实验中要遵守操作规程，做好安全措施，保持实验台整洁有序。

⑤实验中要集中精力、认真操作、仔细观察、积极思考，如实、详细地做好记录。

⑥爱护国家财产，小心使用仪器和设备，注意节约药品、水、电、煤气。不得动用他人的实验仪器、公用仪器和非常用仪器。实验仪器和设备用后应立即洗净送回原处。发现仪器损坏要追查原因，填写仪器损坏单，登记补领。

⑦按规定量取用药品，称取药品后及时盖好原瓶盖；放在指定位置的药品不得擅自拿走。

⑧对于精密贵重仪器要特别爱护，细心操作，避免因粗心而损坏仪器。如发现仪器有故障，应立即停止使用，报告教师以及时排除故障。

⑨注意保持实验环境的整洁。废纸、碎玻璃等倒入垃圾箱内；废液倒入废液缸中，必要时需经过处理后再倒到指定位置，切不可随便倒入水槽。

实验结束应洗净仪器放回原处，清整实验台面，达到仪器药品摆放整齐、台面清洁，然后检查水、电、煤气、门窗是否关闭。每次实验后由同学轮流值日，负责打扫和整理实验室。

在实验室中严禁饮食、喝水和抽烟。如遇突发事故应保持冷静，及时报告教师并听从指挥、妥善处理。

1.2.2　实验室的安全和环保常识

化学实验是在一个十分复杂的环境中进行的科学实验，每个实验者都必须高度重视安全工作，严格遵守实验室安全守则，熟悉实验室中水、电、煤气的正确使用方法，熟悉各种仪器设备的性能和化学药品的性质，了解一些救护措施和环保常识。

1.2.2.1　化学实验室安全守则

①严禁在实验室饮食、吸烟或存放饮食用具。实验完毕，必须洗净双手。

②严禁随意混合各种化学药品，以免发生意外事故。

③熟悉实验室中水、电、煤气的开关和消防器材、安全用具、急救药箱的位置，如遇突发事故，立即采取相应措施。

④不能用湿的手、物接触电源。水、电、煤气、高压气瓶使用完毕立即关闭。点燃的火柴杆用后立即熄灭。纸屑等废弃物不能随便扔掉，必须放到指定位置。

⑤煤气、高压气瓶、电器设备、精密仪器等使用前必须熟悉使用说明和要求，严格按要求使用。

⑥对强腐蚀性、易燃易爆、有刺激性、有毒物质的使用要严格遵守使用要求，防止出现意外。

⑦加热试管时，管口不要指向自己和他人。倾倒试剂、开启浓氨水等挥发性药品的试剂瓶和加热液体时，不要俯视容器口，以防液体溅出或气体冲出伤人。

⑧实验室内严禁嬉闹喧哗。

⑨化学试剂使用完毕应放回原处，剩余的有毒物质必须交给教师。实验室中的药品、器材均不得带出实验室。

1.2.2.2　安全用电常识

实验室中加热、通风、使用有电源的仪器设备、自动控制等都要用电。用电不当极易引起火灾和造成对人体的伤害。电对人体的伤害可以是电外伤（电灼伤、电烙印和皮肤金属化）和电内伤（即电击）。另外，电弧射线也会对眼睛造成伤害。是否触电与电压、电流都有关系。一般交流电比直流电危险，工频交流电（50～60Hz）最危险。通常把10mA以下的工频交流电，或50mA以下的直流电看作是安全电流。所谓安全是相对的而不是绝对的，在电压一定时，电阻越小电流就越大。人体电阻包括表皮电阻和体内电阻。体内电阻基本不受外界因素影响，大约在500Ω。表皮电阻则随外界条件不同而变化很大，皮肤干燥时可达万欧姆，皮肤湿时可降为几百欧姆。电压也是触电的因素，根据环境不同采用相应的“安全电压”，至今其数值在国际上尚未统一，如GB/T 3805—2008《特低电压（ELV）限值》中规定有6V、12V、24V、36V、42V五个等级。在实验室中为了降低通过人体的电流，规定了容易与人接触的交流电压36V以下为安全电压，在金属容器内或潮湿处不能超过12V，直流电压可为50V。为了保证安全用电，必须注意下列事项。

①在使用电器设备前，应先阅读产品使用说明书，熟悉设备的操作规则，熟悉设备电源接口标记和电流、电压等指标，核对是否与电源规格相符合，只有在完全吻合下才可正常安装使用。

②要求接地或接零的电器，应做到可靠的保护接地或保护接零，并定期检查是否正常良好。一切电器线路均应有良好的绝缘。

③有些电器设备或仪器，要求加装熔丝或熔断器，它们大多由铅、锡、锌等材料制成，必须按要求选用，严禁用铁、铜、铝等金属丝代替。

④初次使用或长期使用的电器设备，必须检查线路、开关、地线是否安全妥当，并且先用试电笔检验是否漏电，不漏电才能正常使用。为防止人体触电，电器应安装“漏电保护器”。不使用电器时，要及时拔掉插头使之与电源脱离。不用电时要拉闸，修理检查电器要切断电源，严禁带电操作。电器发生故障在原因不明之前，切忌随便打开仪器外壳，以免发生危险和损坏电器。

⑤不得将湿物放在电器上，更不能将水洒在电器设备或线路上。严禁用铁柄毛刷或湿抹布清刷电器设备和开关。电器设备附近严禁放置食物，以免导电燃烧。

⑥电压波动大的地区，电器设备等仪器应加装稳压器，以保证仪器安全和实验在稳定状态下进行。

⑦使用直流电源的设备，千万不要把电源正负极接反。

⑧设备仪器以及电线的线头都不能裸露，以免造成短路，在不可避免裸露的地方要用绝缘胶带包好。

1.2.2.3　易燃易爆、强腐蚀性和有毒化学品的使用

（1）易燃易爆化学品的使用

燃烧和爆炸在本质上都是可燃性物质在空气中的氧化反应。易燃易爆化学品注意的核心就是防止燃烧和爆炸。爆炸的危险性主要是针对易燃的气体和蒸气而言。可燃气体或蒸气在空气中刚足以使火焰蔓延的最低浓度称为该气体的爆炸下限（或着火下限）；同样刚足以使火焰蔓延的最高浓度称为爆炸上限（或着火上限）。可燃物质浓度在下限以下及上限以上与空气的混合物都不会着火或爆炸。化学物质易爆的危险程度用爆炸危险度表示：

典型气体的爆炸危险度见表1-1。

燃烧的危险性是针对易燃液体和固体来说的。闪点是液体易燃性分级的标准，见表1-2。固体的燃烧危险度一般以燃点高低来区分。一级易燃固体有红磷、五硫化磷、硝化纤维素、二硝基化合物等；二级易燃固体有硫黄、镁粉、铝粉、萘等。有些液体、固体在低温下能自燃，危险性更大。可燃性物质在没有明火作用的情况下发生燃烧叫自燃，发生自燃的最低温度叫自燃温度，如黄（白）磷的自燃温度为34～35℃、二硫化碳的自燃温度为102℃、乙醚的自燃温度为170℃等。

使用易燃易爆化学品要十分注意下列事项。

①实验室内不要存放大量易燃易爆物质。少量的也要存放在阴凉背光和通风处，并远离火源、电源及暖气等。

②实验室中可燃气体浓度较大时，严禁明火和出现电火花。实验必须在远离火源的地方或通风橱中进行。对易燃液体加热不能直接用明火，必须用水浴、油浴或可调节电压的加热包。

③蒸馏、回流可燃液体，须防止局部过热产生暴沸，为此可加入少许沸石、毛细管等，但必须在加热前加入，而不能在加热途中，以免暴沸冲出着火。加热可燃液体量不得超过容器容积的1/2～2/3。冷凝管中的水流须预先通入并保持畅通。使用干燥管必须畅通，仪器各连接处保证密闭不泄漏，以免蒸气逸出着火。

④比空气重的气体或蒸气，如乙醚等，常聚集在工作台面流动，危险性更大，用量较大时应在通风橱中进行。用过和用剩的易燃品不得倒入下水道，必须处理后回收。

⑤金属钠、钾、钙等易遇水起火爆炸，故须保存在煤油或液体石蜡中。黄磷保存在盛水的玻璃瓶中。银氨溶液久置后会产生爆炸物质，故不能长期存放，需现用现制备。

⑥强氧化剂和过氧化物与有机物接触，极易引起爆炸起火，所以严禁随意混合或放置在一起。混合危险一般发生在强氧化剂和还原剂之间。例如，黑色炸药是由硝酸钾、硫黄、木炭粉组成，高氯酸炸药含有高氯酸铵、硅铁粉、木炭粉、重油，礼花是硝酸钾、硫黄、硫化砷的混合物。浓硫酸与氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐等混合产生游离酸或无水的Cl₂O₅、Cl₂O₇、Mn₂O₇，一接触有机物（包括纸、布、木材）都会着火或爆炸。液氯和液氨接触生成很易爆炸的NCl₃，从而产生大爆炸。

（2）强腐蚀性药品的使用

高浓度的硫酸、盐酸、硝酸、强碱、溴、苯酚、三氯化磷、硫化钠、无水三氯化铝、氟化氢、氨水、浓有机酸等都有极强的腐蚀性，溅到人体皮肤上会造成严重伤害，还会对一些金属材料产生破坏作用，使用时应注意以下几点。

①使用强腐蚀性药品须戴防护眼镜和防护手套，用吸量管取液时不能用口吸。

②强腐蚀性药品溅到桌面或地上，可用砂土吸收，然后用大量水冲洗，切不可用纸片、木屑、干草、抹布清除。

③熟悉药品的性质，严格按要求操作和使用。如氢氟酸不能用玻璃容器；苛性碱溶于水大量放热，所以配制碱溶液须在烧杯中，决不能在小口瓶或量筒中进行，以防止容器受热破裂造成事故；开启浓氨水瓶前，必须冷却，瓶口朝无人处；对橡胶有腐蚀作用的溶剂不用橡胶塞；稀释硫酸时必须缓慢且充分搅拌，应将浓硫酸注入水中等。

（3）有毒化学品的使用

化学品毒性分级，习惯上以LD₅₀或LC₅₀作为衡量各种毒物急性毒性大小的指标，见表1-3。

GBZ 203—2010《职业性接触毒物危害程度分级》中给出了职业性接触毒物危害程度分级和评分依据，见表1-4。

有毒化学品的使用要特别注意以下几点。

①剧毒药品应指定专人收发保管。

②取用剧毒药品必须完善个人防护，穿防护服，戴防护眼镜、手套、防毒面具或防毒口罩，穿长胶鞋等。严防毒物从口、呼吸道、皮肤特别是伤口侵入人体。

③制取、使用有毒气体必须在通风橱中进行。多余的有毒气体应先进行化学吸收，然后再排空。

④有毒的废液残渣不得乱丢乱放，必须进行妥善处理。

⑤设备装置尽可能密闭，防止实验中冲、溢、跑、冒事故。尽量避免危险操作，应尽量用最小剂量完成实验。毒物量较大时，应按照工业生产要求采取安全防护措施。

1.2.2.4　实验室废弃物处理

（1）废气的处理

实验室废气的特点，一是量少，二是多变。废气处理应满足两点要求：一是保持在实验环境的有害气体不超过规定的空气中有害物质的最高容许浓度；二是排出气不超过居民大气中有害物最高容许浓度。因此，实验室必须有通风、排毒装置。

实验室排出的少量有害气体，可直接放空，根据安全要求，放空管不应低于附近房顶3m，放空后有害气体会被空气稀释。废气量较多或毒性大的废气，一般应通过化学处理后再放空。例如，CO₂、NO₂、SO₂、Cl₂、H₂S、HF等用碱液吸收；NH₃用酸吸收；CO可先点燃转变成CO₂等。对个别毒性很大或数量较多的废气，可参考工业废气处理方法，用吸附、吸收、氧化、分解等方法进行处理。

（2）废液和废渣处理

对污染环境的废液废渣不应直接倒入垃圾堆，必须先经过处理使其成为无害物。例如，氰化物可用Na₂S₂O₃溶液处理使其生成毒性较低的硫氰酸盐，也可用FeSO₄、KMnO₄、NaClO代替Na₂S₂O₃；含硫、磷的有机剧毒农药可用CaO处理，继而用碱液处理使其迅速分解、失去毒性；酸碱废物先中和为中性废物再排放；硫酸二甲酯先用氨水处理，继而用漂白粉处理；苯胺可用盐酸或硫酸处理；汞可用硫黄处理生成无毒的HgS；废铬酸洗液可用KMnO₄再生；少量废铬液加入碱或石灰使其生成Cr（OH）₃沉淀，之后埋入地下。含汞盐或其他重金属离子的废液加Na₂S使其生成难溶的氢氧化物、硫化物、氧化物等，之后埋入地下。

1.2.2.5　实验室中一般伤害的救护

①玻璃割伤　先清理出伤口里的玻璃碎片，再抹些红药水或紫药水，贴上创可贴，必要时撒些消炎粉并包扎。

②烫伤　先用大量水冲洗至少30min，然后涂抹烫伤膏或万花油。

③酸蚀　立即用大量水冲洗，然后用饱和碳酸氢钠溶液冲洗，再用水冲净。若酸溅入眼内，先用大量水冲洗，再送医院治疗。

④碱蚀　立即用大量水冲洗，再用约2%的乙酸溶液或饱和硼酸溶液冲洗，最后用水冲洗。若碱溅入眼内，则先用硼酸溶液洗，再用水洗，再送医院治疗。

⑤溴蚀　先用甘油或苯洗，再用水洗。

⑥苯酚蚀　用4份20%的酒精和1份0.4mol·L^-1的FeCl₃溶液的混合液洗，再用水洗。

⑦白磷灼伤　用1%的AgNO₃溶液、1%的CuSO₄溶液或浓KMnO₄溶液洗后包扎。

⑧吸入刺激性或有毒气体　吸入Cl₂、HCl时，可吸入少量酒精和乙醚的混合蒸气解毒；吸入H₂S而感到不适时，立即到室外呼吸新鲜空气。

⑨毒物误入口内　将浓度约为5%的CuSO₄溶液5～10mL加入到一杯温水中，内服后，用手指伸入咽喉部，促使呕吐，然后立即送医院治疗。

触电　首先切断电源，必要时进行人工呼吸。

起火　既要灭火，又要迅速切断电源，移走旁边的易燃品阻止火势蔓延。一般小火用湿布、石棉布或砂子覆盖，即可灭火。火势较大时，要用灭火器来灭火，灭火器要根据现场情况及起火原因正确选用，如有电器设备在现场，只能用二氧化碳灭火器或四氯化碳灭火器，而不能用泡沫灭火器，以免触电。衣服着火切勿惊乱，赶快脱下衣服或用石棉布覆盖着火处。

对中毒、火灾受伤人员，伤势较重者，应立即送往医院。火情很大时，应立即报告火警。

1.2.2.6　灭火常识

目前国际上根据燃烧物质的性质，统一将火灾分为A、B、C、D四类。A类：木材、纸张、棉布等物质着火。B类：可燃性液体着火。C类：可燃性气体着火。D类：可燃性金属K、Na、Ca、Mg、Al、Ti等固体与水反应生成可燃气体着火。

灭火的一切手段基本上是围绕破坏形成燃烧三个条件中的任何一个来进行。

①隔离法　将火源处或周围的可燃物质撤离或隔开，这是釜底抽薪的办法。所以，一旦起火要将火源附近的可燃、易燃、助燃物搬走；关闭可燃气、液体管道的阀门，切断电源。

②冷却法　将水或二氧化碳灭火剂直接喷射到燃烧物或附近可燃物质上，使温度降到燃烧物质燃点以下，燃烧也就停止了。A类物质着火用隔离法和用水扑灭，既有效，又方便。

③窒息法　阻止助燃物质如O₂流入燃烧区或冲淡空气使燃烧物质没有足够的氧气而熄灭。如用石棉毯、湿麻袋、湿棉被、泡沫、黄沙等覆盖在燃烧物上，有时用水蒸气、CO₂或惰性气体等覆盖燃区，阻止新鲜空气进入。窒息法对一般小火灾和D类火灾比较有效。

④化学中断法　使用灭火剂参与燃烧反应，在高温下分解产生自由基与反应中的H、OH活性基团结合生成稳定分子或活性低的自由基，从而使燃烧的连锁反应中断。例如，1211灭火器中的灭火剂为二氟一氯一溴甲烷CF₂ClBr，“1211”就是用元素原子个数构成的代号。

CF₂ClBrCF₂Cl·+Br·

Br·+H·HBr

HBr+OH·H₂O+Br·

这种卤代烃类灭火剂，卤素原子量越大，抑制效果越好，对B、C类火灾很有效。

用水灭火人们习以为常，既廉价又方便。但是D类火灾，比水轻的B类火灾，酸、碱类火灾，未切断电源的电器火灾，精密仪器、贵重文献档案等火灾都不能用水扑救。近年来出现一种“轻水”灭火剂，它实际上是在水中加入一种表面活性剂氟化物，密度比水大，由于表面张力低，所以在灭火时能迅速覆盖在液面，故名“轻水”。它有特殊灭火功能，如速度快、效率高、不怕冷、不怕热、保存时间长等。

灭火器是实验室的常备设备，有多种类型，在火势的初起阶段使用灭火器是很有效的。火势到了猛烈阶段，则必须由专业消防队来扑救。几种常见灭火器的性能及使用方法见表1-5。

1.2.3　化学试剂的一般知识

化学试剂广义的指实现化学反应而使用的化学药品；狭义的指化学分析中为测定物质的成分或组成而使用的纯粹化学药品。化学试剂是生产、科学研究等部门用来检测物质组成、性质及其质量优劣的纯度较高的化学物质，也是制造高纯度产品及特种性能产品的原料或辅助材料。实验室的日常工作经常要接触到化学试剂。

（1）实验室中常见化学试剂的种类

①基准试剂　这是一类用于滴定分析中标定标准滴定溶液的标准参考物质，可作为滴定分析中的基准物用，也可精确称量后直接配制已知浓度的标准溶液，主成分含量一般在99.95%，杂质含量略低于优级纯或与优级纯相当。

②优级纯　成分含量高，杂质含量低，主要用于精密的科学研究和测定工作。

③分析纯　质量略低于优级纯，杂质含量略高，用于一般的科学研究和重要的分析测定工作。

④化学纯　质量低于分析纯，用于工厂、教学实验的一般分析工作。

⑤实验试剂　杂质含量较多，但比工业品纯度高，主要用于普通的实验或研究。

（2）化学试剂的等级

化学实验室中有各种各样的试剂，根据用途可分为通用试剂和专用试剂。专用试剂大都只有一个级别，如生物试剂、生化试剂、指示剂等。GB 15346—2012《化学试剂　包装及标志》中规定了不同颜色的标签来标记化学试剂的级别，见表1-6。

但是，近年来由于化学试剂的品种规格发展繁多，其他规格的试剂包装颜色各异，主要应根据文字或符号来识别化学试剂的等级。文献资料中和进口化学试剂的标签上，各国的等级与我国现行等级不太一致，要注意区分。一些高纯试剂常常还有专门的名称，如光谱试剂、色谱纯试剂等。每种常用试剂都有具体的标准，例如GB/T 642—1999中对重铬酸钾的规定见表1-7。

（3）化学试剂的包装和选用

化学试剂的包装单位是指每个包装容器内盛装化学试剂的净重（固体）或体积（液体）。包装单位的大小根据化学试剂的性质、用途和经济价值决定。

我国规定化学试剂以下列5类包装单位包装。第一类：0.1g、0.25g、0.5g、1g、5g或0.5mL、1mL。第二类：5g、10g、25g或5mL、10mL、25mL。第三类：25g、50g、100g或25mL、50mL、100mL，如以安瓿包装的液体化学试剂增加20mL包装单位。第四类：100g、250g、500g或100mL、250mL、500mL。第五类：500g、1～5kg（每0.5kg为一间隔）或500mL、1L、2.5L、5L。

应根据实验的要求，选用不同级别的化学试剂，纯度高、杂质含量少的试剂因制造或提纯过程复杂，价格较高。在进行痕量分析时要选用高纯或优级纯试剂，以降低空白值和避免杂质干扰；做仲裁分析或试剂检验等工作应选用优级纯、分析纯试剂；一般车间控制分析可选用分析纯和化学纯试剂；某些制备实验，冷却浴或加热浴用的药品可选用实验试剂或工业品。

（4）化学试剂的保管

实验室内应根据药品的性质、周围环境和实验室设备条件，确定药品的存放和保管方式，既要保证不发生火灾、爆炸、中毒、泄漏等事故，又要防止试剂变质失效、标签脱落使试剂混淆等，从而达到保质、保量、保安全的要求，使实验能够顺利进行。一般原则是根据试剂性质和特点分类保管，见表1-8。

1.2.4　化学实验用水

水是一种使用最广泛的化学试剂，特别是作为最廉价的溶剂和洗涤液，在人们的生活、生产、科学研究中都离不开它。水质的好坏直接影响产品的质量和实验结果。各种天然水由于长期和土壤、空气、矿物质等接触，都不同程度地溶有无机盐、气体和某些有机物等杂质。无机盐主要是钙和镁的酸式碳酸盐、硫酸盐、氯化物等；气体主要是氧气、二氧化碳和低沸点易挥发的有机物等。一般地，水中离子性杂质多少的程度是——盐碱地水>井水（或泉水）>自来水>河水>塘水>雨水；有机物杂质多少的顺序是——塘水>河水>井水>泉水>自来水。因此，天然水、自来水都不宜直接用来做化学实验。我国实验室用水已经有了国家标准，GB/T 6682—2008《分析实验室用水规格和试验方法》中规定的实验用水技术指标见表1-9。

①一级水：基本不含有溶解或胶态离子杂质及有机物，可用二级水经进一步处理而制得。例如，可用二级水经过蒸馏、离子交换混合床和0.2μm膜过滤方法制备，或用石英蒸馏装置进一步蒸馏制得。

②二级水：含有微量的无机、有机或胶态杂质，可采用蒸馏、反渗透、去离子等方法后再经蒸馏制备。

③三级水：适用于一般实验室，可采用蒸馏、反渗透去离子（离子交换及电渗析）等方法制备。

天然水要达到上述技术标准，必须进行净化处理制备纯水。常用的制备方法有蒸馏法、离子交换法、电渗析法。

（1）蒸馏水的制备

经蒸馏器蒸馏而得的水为蒸馏水，天然水汽化后冷凝就可得到，水中大部无机盐杂质因不挥发而被除去。蒸馏器有多种样式，一般由玻璃、镀锡铜皮、铝、石英等材料制成。蒸馏水较为洁净，但仍含有少量杂质：有蒸馏器材料带入的离子，有二氧化碳及某些低沸点易挥发物随水蒸气带入，少量液态水成雾状飞出直接进入蒸馏水中，也有微量的冷凝管材料成分带入蒸馏水中。故蒸馏水只适用于一般化学实验。

二次蒸馏水又叫重蒸馏水。用硬质玻璃或石英蒸馏器，在蒸馏水中加入少量高锰酸钾的碱性溶液（破坏水中的有机物）重新蒸馏，弃掉最初馏出的1/4，收集中段和重蒸馏水。如果仍不符合要求，还可再蒸一次得到三次蒸馏水，用于要求较高的实验。但实践证明，更多次的重复蒸馏则无助于水质的进一步提高。

高纯度蒸馏水的制备要用石英、银、铂、聚四氟乙烯蒸馏器，同时采用各种特殊措施，如近年来出现的石英亚沸蒸馏器，它的特点是在液面上加热，使液面始终处于亚沸状态，蒸馏速率较慢，可将水蒸气带出的杂质减至最低。又如蒸馏时头和尾都弃1/4，只收中间段的办法也是很有效的。还可根据具体要求在二次蒸馏中加入适当试剂以达到目的，如加入甘露醇可抑制硼的挥发，加入碱性高锰酸钾可破坏有机物和抑制CO₂逸出。煮沸半小时除CO₂，煮沸12h可除O₂。一次蒸馏加NaOH和KMnO₄，二次蒸馏加H₃PO₄除NH₃，三次蒸馏用石英蒸馏器除痕量碱金属杂质，在整个蒸馏过程中避免与大气接触可制得pH≈7的高纯水。

（2）去离子水的制备

用离子交换法制取的纯水叫去离子水。天然水经过离子交换树脂处理除去了绝大部分阴、阳离子，但却不能除去大部分有机杂质。

离子交换树脂是由苯酚、甲醛、苯乙烯、二乙烯苯等原料合成的高分子聚合物，通常呈半透明和不透明球状，颜色有浅黄色、黄色、棕色等。离子交换树脂不溶于水，对酸、碱、氧化剂、还原剂、有机溶剂具有一定的稳定性。在离子交换树脂的网状结构骨架上有许多可以与溶液中离子起交换作用的活性基团。根据活性基团不同，阳离子交换树脂又分为强酸性和弱酸性两种；阴离子交换树脂又分为强碱性和弱碱性两种。市售的用来净化水的离子交换树脂一般为强酸性的钠型和强碱性的氯型。钠型树脂用稀盐酸浸泡转变成氢型。阳离子树脂在水中的交换顺序为：Fe³⁺>Al³⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>K⁺>Na⁺>H⁺>Li⁺。氯型树脂用稀NaOH溶液浸泡转变成氢氧型。阴离子树脂在水中交换顺序为：>>>Cl^->>>>HCOO^->OH^->F^->CH₃COO^-。交换出来的H⁺和OH^-结合成水，水中绝大部分其他阴、阳离子都吸附在树脂上，从而使水得到纯化。交换后的树脂用稀盐酸、稀氢氧化钠处理又恢复原型的过程叫作树脂再生。再生的树脂可继续使用。

用离子交换树脂净化水的过程在离子交换柱中进行，实验室中的柱材料一般采用有机玻璃，内装树脂，净化过程示意见图1-1。图中表示自来水通过阳离子交换柱除去阳离子，再通过阴离子交换柱除去阴离子。

（3）电渗析法制纯水

电渗析法是把树脂制作成阴、阳离子交换膜，在外加电场的作用下，利用膜对溶液中离子的选择性使杂质分离的方法。

应当说明的是，纯水中不是完全不含离子。纯水不是绝对纯净的水，只是将杂质离子降至一个非常低的水平。

1.2.5　试纸

试纸是用滤纸浸渍了指示剂或液体试剂制成的，用来定性检验一些溶液的性质或某些物质是否存在，操作简单，使用方便。下面介绍几种实验室常用的试纸。

1.2.5.1　检验溶液酸碱性的试纸

（1）pH试纸

pH试纸有商品出售，国产pH试纸分为广泛pH试纸和精密pH试纸两种。广泛pH试纸按变色范围分为pH值为1～10、1～12、1～14、9～14四种，最常用的是pH值为1～14的pH试纸。精密pH试纸按变色范围分类更多，如变色范围在pH值为2.7～4.7、3.8～5.4、5.4～7.0、6.8～8.4、8.2～10.0、9.5～13.0等。精密pH试纸测定的pH值变化值小于1，很易受空气中酸碱性气体干扰，不易保存。

（2）石蕊试纸

石蕊试纸分红色和蓝色两种，有商品出售。酸性溶液使蓝色试纸变红，碱性溶液使红色试纸变蓝。

（3）其他酸碱试纸

酚酞试纸为白色，遇碱变红。苯胺黄试纸为黄色，遇酸变红。中性红试纸有黄色和红色两种，黄色试纸遇碱变红，遇强酸变蓝；红色试纸遇碱变黄，遇强酸变蓝。

1.2.5.2　特性试纸

（1）淀粉碘化钾试纸

将3g可溶性淀粉加入25mL水中搅匀，倾入225mL沸水中，再加1g KI和1g Na₂CO₃，用水稀释到500mL。将滤纸浸入浸渍，取出在阴凉处晾干成白色，剪成条状储存于棕色瓶中备用。淀粉碘化钾试纸用来检验Cl₂、Br₂、NO₂、O₂、HClO、H₂O₂等氧化剂。例如Cl₂和试纸上的I^-作用：

2I^-+Cl₂I₂+2Cl^-

I₂立即与淀粉作用呈蓝紫色。如果氧化剂氧化性强，浓度又大，可进一步反应：

I₂+5Cl₂+6H₂O2HIO₃+10HCl

I₂变成了，结果使最初出现的蓝色又会褪去。

（2）乙酸铅试纸

将滤纸用3%的Pb（Ac）₂溶液浸泡后，在无H₂S的环境中晾干而成。试纸呈无色，用来检验痕量H₂S的存在。H₂S气体与湿试纸上的Pb（Ac）₂反应生成PbS沉淀：

Pb（Ac）₂+H₂SPbS↓+2HAc

沉淀呈黑褐色并有金属光泽，有时颜色较浅但一定有金属光泽为特征。若溶液中S^2-的浓度较低，加酸酸化逸出的H₂S太少，用此试纸就不易检出。

（3）硝酸银试纸

将滤纸放入2.5%的AgNO₃溶液中浸泡后，取出晾干即成，保存在棕色瓶中备用。试纸为黄色，遇AsH₃有黑斑形成：

（4）电极试纸

1g酚酞溶于100mL乙醇中，5g NaCl溶于100mL水中，将两溶液等体积混合。取滤纸浸入混合溶液中浸泡后，取出干燥即成。将这种试纸用水润湿，接到电池的两个电极上，电解一段时间，与电池负极相接的地方呈现酚酞与NaOH作用的红色。

2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

1.2.5.3　试纸的使用

（1）石蕊试纸和酚酞试纸的使用

用镊子取一小块试纸放在干净的表面皿边缘上或滴板上。用玻璃棒将待测溶液搅拌均匀，然后用棒端蘸少量溶液点在试纸块中部，观察试纸颜色的变化，确定溶液的酸碱性。切勿将试纸投入溶液中，以免污染溶液。

（2）pH试纸的使用

pH试纸的用法同石蕊试纸，待试纸变色后与色阶板的标准色阶比较，确定溶液的pH值。

（3）淀粉碘化钾试纸的使用

将一小块试纸用蒸馏水润湿后，放在盛待测溶液的试管口上，如有待测气体逸出则试纸变色。必须注意不要使试纸直接接触待测物。

（4）乙酸铅试纸和硝酸银试纸的使用

乙酸铅试纸和硝酸银试纸的用法与淀粉碘化钾试纸基本相同，区别是湿润后的试纸盖在放有反应溶液试管的口上。

使用试纸时，每次用一小块即可。取用时不要直接用手，以免手上不慎沾到的化学物质污染试纸。从容器中取出所需试纸后，要立即盖严容器，使容器内的试纸不受空气中气体的污染。用过的试纸应投入废物缸中。

1.2.6　常用压缩气体钢瓶

在化学实验中，经常要使用一些气体，例如燃烧热的测定实验中要使用氧气，合成氨反应平衡常数的测定实验中要使用氢气和氮气，高聚物合成实验中要用到氮气。为了便于运输、储藏和使用，通常将气体压缩成为压缩气体（如氢气、氮气和氧气等）或液化气体（如液氨和液氯等），灌入耐压钢瓶内。当钢瓶受到撞击或高温时，会有发生爆炸的危险。另外，有一些压缩气体或液化气体有剧毒，一旦泄漏，将造成严重后果，因此在化学实验中，正确、安全地使用各种压缩气体或液化气体钢瓶是十分重要的。

使用钢瓶时，必须注意下列事项。

①在气体钢瓶使用前，要按照钢瓶外表油漆颜色、字样等正确识别气体种类，切忌误用，以免造成事故。据我国有关部门规定，各种钢瓶必须按照规定进行涂漆、标注气体名称和涂刷横条，见表1-10。

②气体钢瓶在运输、储存和使用时，注意勿使气体钢瓶与其他坚硬物体撞击，或暴晒在烈日下以及靠近高温处，以免引起钢瓶爆炸。钢瓶应定期进行安全检查，如进行水压试验、气密性试验和壁厚测定等。

③严禁油脂等有机物污染氧气钢瓶。因为油脂遇到逸出的氧气就可能燃烧，如已有油脂污垢，则应立即用四氯化碳洗净。氢气、氧气或可燃气体钢瓶严禁靠近明火。

④存放氢气钢瓶或其他可燃性气体钢瓶的房间应注意通风，以免逸出的氢气或可燃性气体与空气混合后遇火发生爆炸。室内的照明灯及电气通风装置均应防爆。

⑤原则上，有毒气体（如液氯等）钢瓶应单独存放，严防有毒气体逸出，注意室内通风，最好在存放有毒气体钢瓶的室内设置毒气鉴定装置。

⑥若两种钢瓶中的气体接触后可能引起燃烧或爆炸，则这两种钢瓶不能存放在一起。如氢气瓶和氧气瓶、氢气瓶和氯气瓶等。氧气、液氯、压缩空气等助燃气体钢瓶严禁与易燃物品放置在一起。

⑦气体钢瓶存放或使用时要固定好，防止滚动或跌倒。为确保安全，最好在钢瓶外面装置橡胶防震圈。液化气体钢瓶使用时要直立放置，禁止倒置使用。

⑧使用钢瓶时，应缓缓打开钢瓶上端的阀门，不能猛开阀门，也不能将钢瓶内的气体全部用完，要留下一些气体，以防止外界空气进入气体钢瓶。