11条基础实验操作规范

我们常说看你的手法与操作就知道你是“实验室大神”，那么什么样的手法和操作是标准的呢？

1、温度

当样品的温度介于20～25℃时。如有特殊的温度要求，应在操作流程中注明。

2、混合

旋转在量筒或锥形瓶中混合样品时，推荐涡旋法。涡旋法是一种最温和的样品混合方法，当分析水中二氧化碳或其他气体浓度时，该方法可以将样品被大气污染的程度降到最小。

1.用拇指、食指和中指的指尖牢牢抓住量筒或烧瓶[见图1(a)]；

2.使量筒呈45o，然后利用手腕使量筒进行圆周运动；

3.量筒内的液体在几圈内即产生足够的涡旋来完成混合。

在方形样品瓶中进行混合：

1.用拇指和食指抓住方形样品瓶的颈部，用另一只手的食指顶住样品瓶底部[见图1(b)]；

2.先在水平面上朝一个方向旋转，然后迅速朝另一个方向旋转，达到混合的目的。

倒置可用于在一个带盖的样品瓶或混合圆筒中进行彻底的混合。

1.盖好样品瓶或混合量筒的盖子，竖直拿好；

2.倒置，使其盖子在底部，再返回到原来的位置[见图1(c)]，如需要可再重复以上操作。

图1 样品混合方法

3、消解

一些分析流程需要进行样品消解。消解是利用化学试剂和高温使待测参数分解转化成容易被分析的成分的一种方法。这里先简单介绍三种消解的方法。

哈希Digesdahl消解系统适合为金属、总磷和总凯氏氮(TKN)的测试提供消解流程。该系统可快速、方便、有效地将有机物消解。

如果测试数据需要向USEPA汇报，需要采用USEPA认可的消解方法。对于金属成分分析，USEPA提供两种消解方法(温和方法和剧烈方法)。而对于汞、砷、总磷、总凯氏氮等参数，需要特殊的消解方法。

4、过滤

过滤可把颗粒物从液体样品中分离。它利用多孔介质使颗粒物留在介质上而液体通过，它可以有效地去除浊度对分析的影响(浊度会干扰比色法分析)。

经常用到的两种过滤方法是真空过滤和常压过滤。

1.真空过滤

真空过滤是利用抽气和重力使液体通过过滤器。利用抽滤器或真空泵抽气产生负压(见图2)。真空过滤比常压过滤快。真空过滤所需的器材见表1。

真空过滤的步骤如下：

①用镊子将滤纸放置在过滤器底上；

②将过滤器安装到过滤瓶上，用去离子水将滤纸润湿使其紧贴到过滤器底上；

③将漏斗外罩放置在过滤器上；

④一边对过滤瓶抽真空，一边将样品倒入过滤器中；

⑤慢慢释放过滤瓶内真空，然后将过滤瓶内液体转移到别的容器中。

图3 真空过滤

表1 真空过滤所需器材

2.常压过滤

本手册中的许多操作使用的是常压过滤。常压过滤仅需要滤纸、一个锥形漏斗和一个接收瓶(见图4)。常压过滤更加有利于含有细微粒子的水样过滤。过滤速度随着漏斗锥体内液体体积的增加而增加，但锥体内液体体积绝不能超过锥体总体积的3/4。常压过滤所需的器材见表2。

常压过滤的步骤如下：

①将折叠好的滤纸放置到漏斗中；

②用去离子水将滤纸润湿使其豁附在漏斗壁上；

③将漏斗放置到锥形瓶或量筒中；

④将样品倒入漏斗中。

表2 常压过滤所需器材

图4 常压过滤

5、试剂

1.试剂和标样的稳定性

通常而言，当储存在一个阴凉、避光、干燥的环境时，哈希预制试剂和标准溶液可以有很长的有效期。产品标签上详细说明任何特殊的储存需要。

标记试剂的收到日期，最好优先使用较早收到的化学试剂。当不知道试剂是否还在有效期内或对试剂是否有效存有疑问时，可使用标样来检验试剂的有效性。

吸收了水分、二氧化碳或大气中的其他气体，细菌作用，高温或光(与光敏性化合物)都会影响试剂的有效期。在某些情况下，试剂也可能与储存容器发生反应或试剂成分之间也可能发生交叉反应。

2.试剂空白

在一些测试中，试剂对最后测试结果的影响很大，因此需要在测试时进行补偿。试剂空白是指试剂单独产生的那部分测试结果。试剂空白导致测试结果出现正误差。

大多数试剂都少于0.009个吸光度单位。但有时候生产具有最低空白的试剂是不可能的或不切实际的。当使用这样的试剂时，最好是用高质量的水(去离子水、蒸馏水等)代替样品运行程序来测定试剂空白。试剂空白的结果用浓度单位表达并且从使用同一批试剂的每个样品测试中减去。哈希的分光光度计可以保存试剂空白值并在每次样品分析时自动扣除。只有在第一次测试，或者新到了一批次的试剂，或者怀疑试剂受到污染的时候才需要进行试剂空白检查。

在大多数哈希的测试中，试剂空白很小，因此只需要采用原水样或者蒸馏水调零。这不会明显降低测试的准确性，除非是测试一种含量非常低的成分，那么最好是做如上所述的试剂空白检查。

6、样品稀释

大多数的哈希比色法测试需用10mL和25mL的样品。但是在一些测试中，由于被分析物含量过高，导致产生的颜色可能太深而无法测量，或由于干扰物质的存在产生意想不到的颜色。那么，就需要稀释原样品并重新测试来获得准确的结果或确定是否有干扰物质存在。

稀释样品的流程如下：

①用移液管定量地将待稀释的样品移入一干净的量筒中(为了稀释更加准确，也可用容量瓶)；

②在量筒(或容量瓶)中加去离子水到预定体积；

③充分混合，使用稀释后的样品进行测试。

表3中的样品稀释体积，是使用25mL量筒进行稀释时取样量和放大系数之间的关系。原样品的待测参数浓度等于稀释后样品待测参数的浓度乘以放大系数。

表3 样品稀释的体积

样品量等于或少于10mL时，用一个移液管移取样品至量筒或容量瓶中。使用一支移液管和100mL的容量瓶可以进行较准确的稀释(见表4)。

表4 稀释至100 mL的放大系数

样品稀释可能影响一种物质干扰的程度。如果稀释倍数增加，则干扰的影响减少。换句话说，如果原始样品在分析之前被稀释，在原始样品中的一种较高含量的干扰物质可能可以被忽略。

举个例子：对于25mL的样品，等于或小于100mg/L的铜不会对该样品的测试产生干扰。如果用相同体积的水稀释样品，多少浓度的铜将不会产生干扰？

样品中的干扰浓度=干扰浓度×稀释因子=100×2=200mg/L

即被稀释的样品中，铜等于或小于200mg/L将不发生干扰。

7、AccuVac安瓿瓶

AccuVac安瓿瓶是真空包装有定量粉末或液态预制试剂的一个具有光学质量的玻璃瓶。

AccuVac安瓿瓶的使用方法如下。通过下述两种方法之一打断安瓿瓶的尖端。

1.使用AccuVac安瓿瓶开瓶器，使用方法见图5及说明。

图5 AccuVac安瓿瓶开瓶器的使用

2·将安瓿瓶的尖端孔插入样品液面下，并在烧杯壁上折断尖端(见图6)。一定要保证在样品表面下面足够深处折断，以避免空气进入。

图6 AccuVac安瓿瓶的使用

在安瓿瓶尖端折断处盖上瓶盖，反转安瓿瓶几次以溶解试剂。瓶盖可以作为取放安瓿瓶到光度计样品池的手捏位置，以防止破碎的玻璃割伤手。用干净的软抹布擦安瓿瓶以除去指纹等。

将安瓿瓶插入仪器中的样品池中并且直接读出结果。安瓿瓶开瓶器的使用方法如下。

(1)大开口朝上拿好开瓶器。

(2)尖端朝下，轻慢地将安瓿瓶插入到开瓶器中，直到安瓿瓶尖端部位碰到开瓶器的斜面。

(3)用食指和中指夹住开瓶器，慢慢地将安瓿瓶和开瓶器放入到装有样品的容器中，要保证样品浸没安瓿瓶的肩部。

(4)用拇指推安瓿瓶的尾部，直至尖头折断。保证水样充满安瓿瓶，然后取出安瓿瓶和开瓶器。

(5)如果有必要，用清水洗一下安瓶瓶和开瓶器被样品浸湿的部位，然后从开瓶器中取出安瓿瓶。

(6)将折断的玻璃扔到垃圾箱中。

8、PermaChem粉枕包

使用粉枕包包装的粉末状试剂，这可以防止试剂变质，减少试剂损耗。PermaChem粉枕包的使用方法(见图7)如下。

(1)在一个硬的表面上轻敲枕包，使粉末状的试剂聚集在底部。

(2)找到粉枕包上开口的位置，沿着这个开口横向撕开(或者剪开)粉枕包。

(3)用两只手将两边向彼此推形成一个大开口。

(4)将粉枕包内的物质倒入样品池中，并且依照操作流程继续操作。

图7 PermaChem粉枕包的使用

9、比色皿

每台哈希光度计都有一套标配的比色皿。在两个比色皿中相同的溶液将会给出相同的吸光度(在±0.002Abs之内)。较多的介绍，见第2.10.4比色皿的匹配。

为了得到准确的测试结果，建议使用操作流程中要求的比色皿。因为不同的比色皿可能有不同的光程，这会导致分析结果出现偏差。例如lin(lin-0.0254m)方形比色皿的光程要比lin圆形比色皿长大约8％，假如用圆形比色皿代替方形比色皿进行分析，就会有偏差。

(1)比色皿的定位

当使用一个特定的比色皿时，为了减少测量数据的波动，建议每次测量时比色皿以相同的方向放置到光度计比色槽中，在比色皿上的标记可作为放置比色皿的定位。

(2)比色皿的保养

当不使用的时候，将比色皿放到盒子里储存以防止刮擦和破损。在使用之后，要及时倒空并且清洗比色皿，避免有色溶液长时间留在比色皿中。

(3)比色皿的清洁

大多数的实验室洗涤剂都能在推荐的浓度下使用。中性洗涤剂，如Liquinox无磷清洁剂，可以在日常工作中安全地使用。可通过提高温度或使用超声波更快速地清洗。最后用去离子水冲洗几次并在空气中晾干。样品池也可用酸清洗，然后用去离子水彻底地冲洗。个别的操作可能需要特别的清洁方法。当使用刷子清洁比色皿时，要特别小心防止比色皿内壁被刷子刮擦出刮痕。

(4)比色皿的匹配

虽然随仪器运送来的比色皿不会变形，但拿放比色皿过程中的刻痕和刮擦可能使两个比色皿的光学性能不匹配，从而导致测试结果出现偏差。这类偏差通常可通过比色皿光学匹配的工作来避免。

10、其他装置

沸腾辅助物在一些操作中需要将样品煮沸。在某些情况下暴沸可能引起样品损失或破坏。在加热过程中，水转变为蒸汽的极快的、近乎爆炸现象就是暴沸。使用沸腾辅助物，如沸石，可减少暴沸。确定沸腾辅助物不会污染样品。不要重复使用沸腾辅助物。在煮沸期间盖住样品(不密封)可以避免样品飞溅，减少污染，使样品损失减到最少。

个别的操作将会推荐使用特定的沸腾辅助物。

11、提高分析准确性

1.移液管和量筒

当样品用量较小的时候，取样的准确性就变得愈加重要。图2-8说明了使用移液管和量筒时正确读取样品体积的方法。

在取样之前，用待测水样清洗移液管或量筒2～3次。使用移液球或洗耳球将样品吸进移液管内。

图8 读凹液面

在移液时，要保持移液管的尖端在样品的液面以下。

一次性移液管有指示被移取的液体体积的刻度。刻度可能扩展到吸管的尖端或只到管的直筒部分。如果刻度只在移液管的直筒部分，则将样品充满到移液管的零位线，然后排出样品直到凹液面与预期的刻度水平。如果移液管的刻度扩展到尖端，吸取样品到移液管的预期体积并排出管内所有样品。然后用一个洗耳球从尾部将样品吹出移液管以得到精确的样品体积。

普通移液管是可以重复使用的带有刻度线的移液管。使用时将样品充满到移液管零位线，然后排出样品直到凹液面与预期的刻度水平。如果要完全排出样品，则要根据移液管上的标记，确定是否需要用洗耳球将样品完全吹出移液管以得到精确的体积。一般而言，如果要求采用吹出，会在移液管上标注“吹”。

胖肚移液管是在中间有一个球形容积的移液管，在球形上面有一标线来标明填充到这个标线时液体的体积。从胖肚移液管排放样品时，握住吸管顶部以一个小角度靠在容器壁上进行排放。排放后，残留在吸管尖端中的液体不要吹出，因为设计胖肚移液管时就是要保留有微量样品在吸管尖端。

如果有样品的小滴黏附于移液管的壁上，移液管就是不干净的，不能正确地移取样品。用实验室洗洗剂或清洁溶液彻底地清洗移液管并用去离子水清洗几次。

2.倾倒流通池

倾倒流通池是一种采用快速液流技术以提高测试准确性并且使测试更方便的配件。部分使用25mL比色皿的分析流程可以采用倾倒流通池(具体参看分析操作手册)，使用10mL比色皿的分析流程都不能采用倾倒流通池。不是所有的分析流程都允许使用这种池，因此使用前请详细阅读分析操作手册中的说明。

根据仪器操作手册安装倾倒流通池。

①将样品溶液倒到安装好的倾倒流通池漏斗中。切勿将溶液溅到仪器上。

②漏斗的高度和方向是可调的。漏斗的高度决定了溶液流经流通池的速度，漏斗安装得越高，流速越快。

③为了减少气泡的产生，通过调整漏斗高度，使得溶液液面在漏斗尖端下方的管线5 cm时不再流通。

④在溶液停止流通时，进行读数。

⑤每批样品测试完之后都要使用去离子水彻底清洗倾倒流通池，或者根据分析操作手册的特殊要求对流通池进行清洗。

要经常对累积在流通池壁上的污染物进行清洁。如果看到流通池壁上覆有一层膜状污染物，就要拆下流通池，浸泡在洗涤水中一段时间，然后使用去离子水彻底冲洗干净。