1.2　化學實驗室常識

1.2.1　實驗室規則

實驗室規則是人們在長期的實驗工作中歸納總結出來的。它是防止意外事故，保證正常的實驗環境和工作秩序，做好實驗的重要環節。每個實驗者都必須遵守。

①實驗前要認真預習，明確實驗目的，了解實驗原理、方法和步驟。

②進入實驗室，首先檢查所需的藥品、儀器是否齊全。如果要做規定外的實驗，要預先準備并提前報告教師獲得許可。

③在實驗室中遵守紀律，不大聲談笑，不到處亂走，保持實驗室安靜有序，不許嬉鬧惡作劇，不得無故缺席，因故缺席未做的實驗應補做。

④實驗中要遵守操作規程，做好安全措施，保持實驗臺整潔有序。

⑤實驗中要集中精力、認真操作、仔細觀察、積極思考，如實、詳細地做好記錄。

⑥愛護國家財產，小心使用儀器和設備，注意節約藥品、水、電、煤氣。不得動用他人的實驗儀器、公用儀器和非常用儀器。實驗儀器和設備用后應立即洗凈送回原處。發現儀器損壞要追查原因，填寫儀器損壞單，登記補領。

⑦按規定量取用藥品，稱取藥品后及時蓋好原瓶蓋；放在指定位置的藥品不得擅自拿走。

⑧對于精密貴重儀器要特別愛護，細心操作，避免因粗心而損壞儀器。如發現儀器有故障，應立即停止使用，報告教師以及時排除故障。

⑨注意保持實驗環境的整潔。廢紙、碎玻璃等倒入垃圾箱內；廢液倒入廢液缸中，必要時需經過處理后再倒到指定位置，切不可隨便倒入水槽。

實驗結束應洗凈儀器放回原處，清整實驗臺面，達到儀器藥品擺放整齊、臺面清潔，然后檢查水、電、煤氣、門窗是否關閉。每次實驗后由同學輪流值日，負責打掃和整理實驗室。

在實驗室中嚴禁飲食、喝水和抽煙。如遇突發事故應保持冷靜，及時報告教師并聽從指揮、妥善處理。

1.2.2　實驗室的安全和環保常識

化學實驗是在一個十分復雜的環境中進行的科學實驗，每個實驗者都必須高度重視安全工作，嚴格遵守實驗室安全守則，熟悉實驗室中水、電、煤氣的正確使用方法，熟悉各種儀器設備的性能和化學藥品的性質，了解一些救護措施和環保常識。

1.2.2.1　化學實驗室安全守則

①嚴禁在實驗室飲食、吸煙或存放飲食用具。實驗完畢，必須洗凈雙手。

②嚴禁隨意混合各種化學藥品，以免發生意外事故。

③熟悉實驗室中水、電、煤氣的開關和消防器材、安全用具、急救藥箱的位置，如遇突發事故，立即采取相應措施。

④不能用濕的手、物接觸電源。水、電、煤氣、高壓氣瓶使用完畢立即關閉。點燃的火柴桿用后立即熄滅。紙屑等廢棄物不能隨便扔掉，必須放到指定位置。

⑤煤氣、高壓氣瓶、電器設備、精密儀器等使用前必須熟悉使用說明和要求，嚴格按要求使用。

⑥對強腐蝕性、易燃易爆、有刺激性、有毒物質的使用要嚴格遵守使用要求，防止出現意外。

⑦加熱試管時，管口不要指向自己和他人。傾倒試劑、開啟濃氨水等揮發性藥品的試劑瓶和加熱液體時，不要俯視容器口，以防液體濺出或氣體沖出傷人。

⑧實驗室內嚴禁嬉鬧喧嘩。

⑨化學試劑使用完畢應放回原處，剩余的有毒物質必須交給教師。實驗室中的藥品、器材均不得帶出實驗室。

1.2.2.2　安全用電常識

實驗室中加熱、通風、使用有電源的儀器設備、自動控制等都要用電。用電不當極易引起火災和造成對人體的傷害。電對人體的傷害可以是電外傷（電灼傷、電烙印和皮膚金屬化）和電內傷（即電擊）。另外，電弧射線也會對眼睛造成傷害。是否觸電與電壓、電流都有關系。一般交流電比直流電危險，工頻交流電（50～60Hz）最危險。通常把10mA以下的工頻交流電，或50mA以下的直流電看作是安全電流。所謂安全是相對的而不是絕對的，在電壓一定時，電阻越小電流就越大。人體電阻包括表皮電阻和體內電阻。體內電阻基本不受外界因素影響，大約在500Ω。表皮電阻則隨外界條件不同而變化很大，皮膚干燥時可達萬歐姆，皮膚濕時可降為幾百歐姆。電壓也是觸電的因素，根據環境不同采用相應的“安全電壓”，至今其數值在國際上尚未統一，如GB/T 3805—2008《特低電壓（ELV）限值》中規定有6V、12V、24V、36V、42V五個等級。在實驗室中為了降低通過人體的電流，規定了容易與人接觸的交流電壓36V以下為安全電壓，在金屬容器內或潮濕處不能超過12V，直流電壓可為50V。為了保證安全用電，必須注意下列事項。

①在使用電器設備前，應先閱讀產品使用說明書，熟悉設備的操作規則，熟悉設備電源接口標記和電流、電壓等指標，核對是否與電源規格相符合，只有在完全吻合下才可正常安裝使用。

②要求接地或接零的電器，應做到可靠的保護接地或保護接零，并定期檢查是否正常良好。一切電器線路均應有良好的絕緣。

③有些電器設備或儀器，要求加裝熔絲或熔斷器，它們大多由鉛、錫、鋅等材料制成，必須按要求選用，嚴禁用鐵、銅、鋁等金屬絲代替。

④初次使用或長期使用的電器設備，必須檢查線路、開關、地線是否安全妥當，并且先用試電筆檢驗是否漏電，不漏電才能正常使用。為防止人體觸電，電器應安裝“漏電保護器”。不使用電器時，要及時拔掉插頭使之與電源脫離。不用電時要拉閘，修理檢查電器要切斷電源，嚴禁帶電操作。電器發生故障在原因不明之前，切忌隨便打開儀器外殼，以免發生危險和損壞電器。

⑤不得將濕物放在電器上，更不能將水灑在電器設備或線路上。嚴禁用鐵柄毛刷或濕抹布清刷電器設備和開關。電器設備附近嚴禁放置食物，以免導電燃燒。

⑥電壓波動大的地區，電器設備等儀器應加裝穩壓器，以保證儀器安全和實驗在穩定狀態下進行。

⑦使用直流電源的設備，千萬不要把電源正負極接反。

⑧設備儀器以及電線的線頭都不能裸露，以免造成短路，在不可避免裸露的地方要用絕緣膠帶包好。

1.2.2.3　易燃易爆、強腐蝕性和有毒化學品的使用

（1）易燃易爆化學品的使用

燃燒和爆炸在本質上都是可燃性物質在空氣中的氧化反應。易燃易爆化學品注意的核心就是防止燃燒和爆炸。爆炸的危險性主要是針對易燃的氣體和蒸氣而言。可燃氣體或蒸氣在空氣中剛足以使火焰蔓延的最低濃度稱為該氣體的爆炸下限（或著火下限）；同樣剛足以使火焰蔓延的最高濃度稱為爆炸上限（或著火上限）。可燃物質濃度在下限以下及上限以上與空氣的混合物都不會著火或爆炸。化學物質易爆的危險程度用爆炸危險度表示：

典型氣體的爆炸危險度見表1-1。

燃燒的危險性是針對易燃液體和固體來說的。閃點是液體易燃性分級的標準，見表1-2。固體的燃燒危險度一般以燃點高低來區分。一級易燃固體有紅磷、五硫化磷、硝化纖維素、二硝基化合物等；二級易燃固體有硫黃、鎂粉、鋁粉、萘等。有些液體、固體在低溫下能自燃，危險性更大。可燃性物質在沒有明火作用的情況下發生燃燒叫自燃，發生自燃的最低溫度叫自燃溫度，如黃（白）磷的自燃溫度為34～35℃、二硫化碳的自燃溫度為102℃、乙醚的自燃溫度為170℃等。

使用易燃易爆化學品要十分注意下列事項。

①實驗室內不要存放大量易燃易爆物質。少量的也要存放在陰涼背光和通風處，并遠離火源、電源及暖氣等。

②實驗室中可燃氣體濃度較大時，嚴禁明火和出現電火花。實驗必須在遠離火源的地方或通風櫥中進行。對易燃液體加熱不能直接用明火，必須用水浴、油浴或可調節電壓的加熱包。

③蒸餾、回流可燃液體，須防止局部過熱產生暴沸，為此可加入少許沸石、毛細管等，但必須在加熱前加入，而不能在加熱途中，以免暴沸沖出著火。加熱可燃液體量不得超過容器容積的1/2～2/3。冷凝管中的水流須預先通入并保持暢通。使用干燥管必須暢通，儀器各連接處保證密閉不泄漏，以免蒸氣逸出著火。

④比空氣重的氣體或蒸氣，如乙醚等，常聚集在工作臺面流動，危險性更大，用量較大時應在通風櫥中進行。用過和用剩的易燃品不得倒入下水道，必須處理后回收。

⑤金屬鈉、鉀、鈣等易遇水起火爆炸，故須保存在煤油或液體石蠟中。黃磷保存在盛水的玻璃瓶中。銀氨溶液久置后會產生爆炸物質，故不能長期存放，需現用現制備。

⑥強氧化劑和過氧化物與有機物接觸，極易引起爆炸起火，所以嚴禁隨意混合或放置在一起。混合危險一般發生在強氧化劑和還原劑之間。例如，黑色炸藥是由硝酸鉀、硫黃、木炭粉組成，高氯酸炸藥含有高氯酸銨、硅鐵粉、木炭粉、重油，禮花是硝酸鉀、硫黃、硫化砷的混合物。濃硫酸與氯酸鹽、高氯酸鹽、高錳酸鹽等混合產生游離酸或無水的Cl₂O₅、Cl₂O₇、Mn₂O₇，一接觸有機物（包括紙、布、木材）都會著火或爆炸。液氯和液氨接觸生成很易爆炸的NCl₃，從而產生大爆炸。

（2）強腐蝕性藥品的使用

高濃度的硫酸、鹽酸、硝酸、強堿、溴、苯酚、三氯化磷、硫化鈉、無水三氯化鋁、氟化氫、氨水、濃有機酸等都有極強的腐蝕性，濺到人體皮膚上會造成嚴重傷害，還會對一些金屬材料產生破壞作用，使用時應注意以下幾點。

①使用強腐蝕性藥品須戴防護眼鏡和防護手套，用吸量管取液時不能用口吸。

②強腐蝕性藥品濺到桌面或地上，可用砂土吸收，然后用大量水沖洗，切不可用紙片、木屑、干草、抹布清除。

③熟悉藥品的性質，嚴格按要求操作和使用。如氫氟酸不能用玻璃容器；苛性堿溶于水大量放熱，所以配制堿溶液須在燒杯中，決不能在小口瓶或量筒中進行，以防止容器受熱破裂造成事故；開啟濃氨水瓶前，必須冷卻，瓶口朝無人處；對橡膠有腐蝕作用的溶劑不用橡膠塞；稀釋硫酸時必須緩慢且充分攪拌，應將濃硫酸注入水中等。

（3）有毒化學品的使用

化學品毒性分級，習慣上以LD₅₀或LC₅₀作為衡量各種毒物急性毒性大小的指標，見表1-3。

GBZ 203—2010《職業性接觸毒物危害程度分級》中給出了職業性接觸毒物危害程度分級和評分依據，見表1-4。

有毒化學品的使用要特別注意以下幾點。

①劇毒藥品應指定專人收發保管。

②取用劇毒藥品必須完善個人防護，穿防護服，戴防護眼鏡、手套、防毒面具或防毒口罩，穿長膠鞋等。嚴防毒物從口、呼吸道、皮膚特別是傷口侵入人體。

③制取、使用有毒氣體必須在通風櫥中進行。多余的有毒氣體應先進行化學吸收，然后再排空。

④有毒的廢液殘渣不得亂丟亂放，必須進行妥善處理。

⑤設備裝置盡可能密閉，防止實驗中沖、溢、跑、冒事故。盡量避免危險操作，應盡量用最小劑量完成實驗。毒物量較大時，應按照工業生產要求采取安全防護措施。

1.2.2.4　實驗室廢棄物處理

（1）廢氣的處理

實驗室廢氣的特點，一是量少，二是多變。廢氣處理應滿足兩點要求：一是保持在實驗環境的有害氣體不超過規定的空氣中有害物質的最高容許濃度；二是排出氣不超過居民大氣中有害物最高容許濃度。因此，實驗室必須有通風、排毒裝置。

實驗室排出的少量有害氣體，可直接放空，根據安全要求，放空管不應低于附近房頂3m，放空后有害氣體會被空氣稀釋。廢氣量較多或毒性大的廢氣，一般應通過化學處理后再放空。例如，CO₂、NO₂、SO₂、Cl₂、H₂S、HF等用堿液吸收；NH₃用酸吸收；CO可先點燃轉變成CO₂等。對個別毒性很大或數量較多的廢氣，可參考工業廢氣處理方法，用吸附、吸收、氧化、分解等方法進行處理。

（2）廢液和廢渣處理

對污染環境的廢液廢渣不應直接倒入垃圾堆，必須先經過處理使其成為無害物。例如，氰化物可用Na₂S₂O₃溶液處理使其生成毒性較低的硫氰酸鹽，也可用FeSO₄、KMnO₄、NaClO代替Na₂S₂O₃；含硫、磷的有機劇毒農藥可用CaO處理，繼而用堿液處理使其迅速分解、失去毒性；酸堿廢物先中和為中性廢物再排放；硫酸二甲酯先用氨水處理，繼而用漂白粉處理；苯胺可用鹽酸或硫酸處理；汞可用硫黃處理生成無毒的HgS；廢鉻酸洗液可用KMnO₄再生；少量廢鉻液加入堿或石灰使其生成Cr（OH）₃沉淀，之后埋入地下。含汞鹽或其他重金屬離子的廢液加Na₂S使其生成難溶的氫氧化物、硫化物、氧化物等，之后埋入地下。

1.2.2.5　實驗室中一般傷害的救護

①玻璃割傷　先清理出傷口里的玻璃碎片，再抹些紅藥水或紫藥水，貼上創可貼，必要時撒些消炎粉并包扎。

②燙傷　先用大量水沖洗至少30min，然后涂抹燙傷膏或萬花油。

③酸蝕　立即用大量水沖洗，然后用飽和碳酸氫鈉溶液沖洗，再用水沖凈。若酸濺入眼內，先用大量水沖洗，再送醫院治療。

④堿蝕　立即用大量水沖洗，再用約2%的乙酸溶液或飽和硼酸溶液沖洗，最后用水沖洗。若堿濺入眼內，則先用硼酸溶液洗，再用水洗，再送醫院治療。

⑤溴蝕　先用甘油或苯洗，再用水洗。

⑥苯酚蝕　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白磷灼傷　用1%的AgNO₃溶液、1%的CuSO₄溶液或濃KMnO₄溶液洗后包扎。

⑧吸入刺激性或有毒氣體　吸入Cl₂、HCl時，可吸入少量酒精和乙醚的混合蒸氣解毒；吸入H₂S而感到不適時，立即到室外呼吸新鮮空氣。

⑨毒物誤入口內　將濃度約為5%的CuSO₄溶液5～10mL加入到一杯溫水中，內服后，用手指伸入咽喉部，促使嘔吐，然后立即送醫院治療。

觸電　首先切斷電源，必要時進行人工呼吸。

起火　既要滅火，又要迅速切斷電源，移走旁邊的易燃品阻止火勢蔓延。一般小火用濕布、石棉布或砂子覆蓋，即可滅火。火勢較大時，要用滅火器來滅火，滅火器要根據現場情況及起火原因正確選用，如有電器設備在現場，只能用二氧化碳滅火器或四氯化碳滅火器，而不能用泡沫滅火器，以免觸電。衣服著火切勿驚亂，趕快脫下衣服或用石棉布覆蓋著火處。

對中毒、火災受傷人員，傷勢較重者，應立即送往醫院。火情很大時，應立即報告火警。

1.2.2.6　滅火常識

目前國際上根據燃燒物質的性質，統一將火災分為A、B、C、D四類。A類：木材、紙張、棉布等物質著火。B類：可燃性液體著火。C類：可燃性氣體著火。D類：可燃性金屬K、Na、Ca、Mg、Al、Ti等固體與水反應生成可燃氣體著火。

滅火的一切手段基本上是圍繞破壞形成燃燒三個條件中的任何一個來進行。

①隔離法　將火源處或周圍的可燃物質撤離或隔開，這是釜底抽薪的辦法。所以，一旦起火要將火源附近的可燃、易燃、助燃物搬走；關閉可燃氣、液體管道的閥門，切斷電源。

②冷卻法　將水或二氧化碳滅火劑直接噴射到燃燒物或附近可燃物質上，使溫度降到燃燒物質燃點以下，燃燒也就停止了。A類物質著火用隔離法和用水撲滅，既有效，又方便。

③窒息法　阻止助燃物質如O₂流入燃燒區或沖淡空氣使燃燒物質沒有足夠的氧氣而熄滅。如用石棉毯、濕麻袋、濕棉被、泡沫、黃沙等覆蓋在燃燒物上，有時用水蒸氣、CO₂或惰性氣體等覆蓋燃區，阻止新鮮空氣進入。窒息法對一般小火災和D類火災比較有效。

④化學中斷法　使用滅火劑參與燃燒反應，在高溫下分解產生自由基與反應中的H、OH活性基團結合生成穩定分子或活性低的自由基，從而使燃燒的連鎖反應中斷。例如，1211滅火器中的滅火劑為二氟一氯一溴甲烷CF₂ClBr，“1211”就是用元素原子個數構成的代號。

CF₂ClBrCF₂Cl·+Br·

Br·+H·HBr

HBr+OH·H₂O+Br·

這種鹵代烴類滅火劑，鹵素原子量越大，抑制效果越好，對B、C類火災很有效。

用水滅火人們習以為常，既廉價又方便。但是D類火災，比水輕的B類火災，酸、堿類火災，未切斷電源的電器火災，精密儀器、貴重文獻檔案等火災都不能用水撲救。近年來出現一種“輕水”滅火劑，它實際上是在水中加入一種表面活性劑氟化物，密度比水大，由于表面張力低，所以在滅火時能迅速覆蓋在液面，故名“輕水”。它有特殊滅火功能，如速度快、效率高、不怕冷、不怕熱、保存時間長等。

滅火器是實驗室的常備設備，有多種類型，在火勢的初起階段使用滅火器是很有效的。火勢到了猛烈階段，則必須由專業消防隊來撲救。幾種常見滅火器的性能及使用方法見表1-5。

1.2.3　化學試劑的一般知識

化學試劑廣義的指實現化學反應而使用的化學藥品；狹義的指化學分析中為測定物質的成分或組成而使用的純粹化學藥品。化學試劑是生產、科學研究等部門用來檢測物質組成、性質及其質量優劣的純度較高的化學物質，也是制造高純度產品及特種性能產品的原料或輔助材料。實驗室的日常工作經常要接觸到化學試劑。

（1）實驗室中常見化學試劑的種類

①基準試劑　這是一類用于滴定分析中標定標準滴定溶液的標準參考物質，可作為滴定分析中的基準物用，也可精確稱量后直接配制已知濃度的標準溶液，主成分含量一般在99.95%，雜質含量略低于優級純或與優級純相當。

②優級純　成分含量高，雜質含量低，主要用于精密的科學研究和測定工作。

③分析純　質量略低于優級純，雜質含量略高，用于一般的科學研究和重要的分析測定工作。

④化學純　質量低于分析純，用于工廠、教學實驗的一般分析工作。

⑤實驗試劑　雜質含量較多，但比工業品純度高，主要用于普通的實驗或研究。

（2）化學試劑的等級

化學實驗室中有各種各樣的試劑，根據用途可分為通用試劑和專用試劑。專用試劑大都只有一個級別，如生物試劑、生化試劑、指示劑等。GB 15346—2012《化學試劑　包裝及標志》中規定了不同顏色的標簽來標記化學試劑的級別，見表1-6。

但是，近年來由于化學試劑的品種規格發展繁多，其他規格的試劑包裝顏色各異，主要應根據文字或符號來識別化學試劑的等級。文獻資料中和進口化學試劑的標簽上，各國的等級與我國現行等級不太一致，要注意區分。一些高純試劑常常還有專門的名稱，如光譜試劑、色譜純試劑等。每種常用試劑都有具體的標準，例如GB/T 642—1999中對重鉻酸鉀的規定見表1-7。

（3）化學試劑的包裝和選用

化學試劑的包裝單位是指每個包裝容器內盛裝化學試劑的凈重（固體）或體積（液體）。包裝單位的大小根據化學試劑的性質、用途和經濟價值決定。

我國規定化學試劑以下列5類包裝單位包裝。第一類：0.1g、0.25g、0.5g、1g、5g或0.5mL、1mL。第二類：5g、10g、25g或5mL、10mL、25mL。第三類：25g、50g、100g或25mL、50mL、100mL，如以安瓿包裝的液體化學試劑增加20mL包裝單位。第四類：100g、250g、500g或100mL、250mL、500mL。第五類：500g、1～5kg（每0.5kg為一間隔）或500mL、1L、2.5L、5L。

應根據實驗的要求，選用不同級別的化學試劑，純度高、雜質含量少的試劑因制造或提純過程復雜，價格較高。在進行痕量分析時要選用高純或優級純試劑，以降低空白值和避免雜質干擾；做仲裁分析或試劑檢驗等工作應選用優級純、分析純試劑；一般車間控制分析可選用分析純和化學純試劑；某些制備實驗，冷卻浴或加熱浴用的藥品可選用實驗試劑或工業品。

（4）化學試劑的保管

實驗室內應根據藥品的性質、周圍環境和實驗室設備條件，確定藥品的存放和保管方式，既要保證不發生火災、爆炸、中毒、泄漏等事故，又要防止試劑變質失效、標簽脫落使試劑混淆等，從而達到保質、保量、保安全的要求，使實驗能夠順利進行。一般原則是根據試劑性質和特點分類保管，見表1-8。

1.2.4　化學實驗用水

水是一種使用最廣泛的化學試劑，特別是作為最廉價的溶劑和洗滌液，在人們的生活、生產、科學研究中都離不開它。水質的好壞直接影響產品的質量和實驗結果。各種天然水由于長期和土壤、空氣、礦物質等接觸，都不同程度地溶有無機鹽、氣體和某些有機物等雜質。無機鹽主要是鈣和鎂的酸式碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物等；氣體主要是氧氣、二氧化碳和低沸點易揮發的有機物等。一般地，水中離子性雜質多少的程度是——鹽堿地水>井水（或泉水）>自來水>河水>塘水>雨水；有機物雜質多少的順序是——塘水>河水>井水>泉水>自來水。因此，天然水、自來水都不宜直接用來做化學實驗。我國實驗室用水已經有了國家標準，GB/T 6682—2008《分析實驗室用水規格和試驗方法》中規定的實驗用水技術指標見表1-9。

①一級水：基本不含有溶解或膠態離子雜質及有機物，可用二級水經進一步處理而制得。例如，可用二級水經過蒸餾、離子交換混合床和0.2μm膜過濾方法制備，或用石英蒸餾裝置進一步蒸餾制得。

②二級水：含有微量的無機、有機或膠態雜質，可采用蒸餾、反滲透、去離子等方法后再經蒸餾制備。

③三級水：適用于一般實驗室，可采用蒸餾、反滲透去離子（離子交換及電滲析）等方法制備。

天然水要達到上述技術標準，必須進行凈化處理制備純水。常用的制備方法有蒸餾法、離子交換法、電滲析法。

（1）蒸餾水的制備

經蒸餾器蒸餾而得的水為蒸餾水，天然水汽化后冷凝就可得到，水中大部無機鹽雜質因不揮發而被除去。蒸餾器有多種樣式，一般由玻璃、鍍錫銅皮、鋁、石英等材料制成。蒸餾水較為潔凈，但仍含有少量雜質：有蒸餾器材料帶入的離子，有二氧化碳及某些低沸點易揮發物隨水蒸氣帶入，少量液態水成霧狀飛出直接進入蒸餾水中，也有微量的冷凝管材料成分帶入蒸餾水中。故蒸餾水只適用于一般化學實驗。

二次蒸餾水又叫重蒸餾水。用硬質玻璃或石英蒸餾器，在蒸餾水中加入少量高錳酸鉀的堿性溶液（破壞水中的有機物）重新蒸餾，棄掉最初餾出的1/4，收集中段和重蒸餾水。如果仍不符合要求，還可再蒸一次得到三次蒸餾水，用于要求較高的實驗。但實踐證明，更多次的重復蒸餾則無助于水質的進一步提高。

高純度蒸餾水的制備要用石英、銀、鉑、聚四氟乙烯蒸餾器，同時采用各種特殊措施，如近年來出現的石英亞沸蒸餾器，它的特點是在液面上加熱，使液面始終處于亞沸狀態，蒸餾速率較慢，可將水蒸氣帶出的雜質減至最低。又如蒸餾時頭和尾都棄1/4，只收中間段的辦法也是很有效的。還可根據具體要求在二次蒸餾中加入適當試劑以達到目的，如加入甘露醇可抑制硼的揮發，加入堿性高錳酸鉀可破壞有機物和抑制CO₂逸出。煮沸半小時除CO₂，煮沸12h可除O₂。一次蒸餾加NaOH和KMnO₄，二次蒸餾加H₃PO₄除NH₃，三次蒸餾用石英蒸餾器除痕量堿金屬雜質，在整個蒸餾過程中避免與大氣接觸可制得pH≈7的高純水。

（2）去離子水的制備

用離子交換法制取的純水叫去離子水。天然水經過離子交換樹脂處理除去了絕大部分陰、陽離子，但卻不能除去大部分有機雜質。

離子交換樹脂是由苯酚、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狀，顏色有淺黃色、黃色、棕色等。離子交換樹脂不溶于水，對酸、堿、氧化劑、還原劑、有機溶劑具有一定的穩定性。在離子交換樹脂的網狀結構骨架上有許多可以與溶液中離子起交換作用的活性基團。根據活性基團不同，陽離子交換樹脂又分為強酸性和弱酸性兩種；陰離子交換樹脂又分為強堿性和弱堿性兩種。市售的用來凈化水的離子交換樹脂一般為強酸性的鈉型和強堿性的氯型。鈉型樹脂用稀鹽酸浸泡轉變成氫型。陽離子樹脂在水中的交換順序為：Fe³⁺>Al³⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>K⁺>Na⁺>H⁺>Li⁺。氯型樹脂用稀NaOH溶液浸泡轉變成氫氧型。陰離子樹脂在水中交換順序為：>>>Cl^->>>>HCOO^->OH^->F^->CH₃COO^-。交換出來的H⁺和OH^-結合成水，水中絕大部分其他陰、陽離子都吸附在樹脂上，從而使水得到純化。交換后的樹脂用稀鹽酸、稀氫氧化鈉處理又恢復原型的過程叫作樹脂再生。再生的樹脂可繼續使用。

用離子交換樹脂凈化水的過程在離子交換柱中進行，實驗室中的柱材料一般采用有機玻璃，內裝樹脂，凈化過程示意見圖1-1。圖中表示自來水通過陽離子交換柱除去陽離子，再通過陰離子交換柱除去陰離子。

（3）電滲析法制純水

電滲析法是把樹脂制作成陰、陽離子交換膜，在外加電場的作用下，利用膜對溶液中離子的選擇性使雜質分離的方法。

應當說明的是，純水中不是完全不含離子。純水不是絕對純凈的水，只是將雜質離子降至一個非常低的水平。

1.2.5　試紙

試紙是用濾紙浸漬了指示劑或液體試劑制成的，用來定性檢驗一些溶液的性質或某些物質是否存在，操作簡單，使用方便。下面介紹幾種實驗室常用的試紙。

1.2.5.1　檢驗溶液酸堿性的試紙

（1）pH試紙

pH試紙有商品出售，國產pH試紙分為廣泛pH試紙和精密pH試紙兩種。廣泛pH試紙按變色范圍分為pH值為1～10、1～12、1～14、9～14四種，最常用的是pH值為1～14的pH試紙。精密pH試紙按變色范圍分類更多，如變色范圍在pH值為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試紙測定的pH值變化值小于1，很易受空氣中酸堿性氣體干擾，不易保存。

（2）石蕊試紙

石蕊試紙分紅色和藍色兩種，有商品出售。酸性溶液使藍色試紙變紅，堿性溶液使紅色試紙變藍。

（3）其他酸堿試紙

酚酞試紙為白色，遇堿變紅。苯胺黃試紙為黃色，遇酸變紅。中性紅試紙有黃色和紅色兩種，黃色試紙遇堿變紅，遇強酸變藍；紅色試紙遇堿變黃，遇強酸變藍。

1.2.5.2　特性試紙

（1）淀粉碘化鉀試紙

將3g可溶性淀粉加入25mL水中攪勻，傾入225mL沸水中，再加1g KI和1g Na₂CO₃，用水稀釋到500mL。將濾紙浸入浸漬，取出在陰涼處晾干成白色，剪成條狀儲存于棕色瓶中備用。淀粉碘化鉀試紙用來檢驗Cl₂、Br₂、NO₂、O₂、HClO、H₂O₂等氧化劑。例如Cl₂和試紙上的I^-作用：

2I^-+Cl₂I₂+2Cl^-

I₂立即與淀粉作用呈藍紫色。如果氧化劑氧化性強，濃度又大，可進一步反應：

I₂+5Cl₂+6H₂O2HIO₃+10HCl

I₂變成了，結果使最初出現的藍色又會褪去。

（2）乙酸鉛試紙

將濾紙用3%的Pb（Ac）₂溶液浸泡后，在無H₂S的環境中晾干而成。試紙呈無色，用來檢驗痕量H₂S的存在。H₂S氣體與濕試紙上的Pb（Ac）₂反應生成PbS沉淀：

Pb（Ac）₂+H₂SPbS↓+2HAc

沉淀呈黑褐色并有金屬光澤，有時顏色較淺但一定有金屬光澤為特征。若溶液中S^2-的濃度較低，加酸酸化逸出的H₂S太少，用此試紙就不易檢出。

（3）硝酸銀試紙

將濾紙放入2.5%的AgNO₃溶液中浸泡后，取出晾干即成，保存在棕色瓶中備用。試紙為黃色，遇AsH₃有黑斑形成：

（4）電極試紙

1g酚酞溶于100mL乙醇中，5g NaCl溶于100mL水中，將兩溶液等體積混合。取濾紙浸入混合溶液中浸泡后，取出干燥即成。將這種試紙用水潤濕，接到電池的兩個電極上，電解一段時間，與電池負極相接的地方呈現酚酞與NaOH作用的紅色。

2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

1.2.5.3　試紙的使用

（1）石蕊試紙和酚酞試紙的使用

用鑷子取一小塊試紙放在干凈的表面皿邊緣上或滴板上。用玻璃棒將待測溶液攪拌均勻，然后用棒端蘸少量溶液點在試紙塊中部，觀察試紙顏色的變化，確定溶液的酸堿性。切勿將試紙投入溶液中，以免污染溶液。

（2）pH試紙的使用

pH試紙的用法同石蕊試紙，待試紙變色后與色階板的標準色階比較，確定溶液的pH值。

（3）淀粉碘化鉀試紙的使用

將一小塊試紙用蒸餾水潤濕后，放在盛待測溶液的試管口上，如有待測氣體逸出則試紙變色。必須注意不要使試紙直接接觸待測物。

（4）乙酸鉛試紙和硝酸銀試紙的使用

乙酸鉛試紙和硝酸銀試紙的用法與淀粉碘化鉀試紙基本相同，區別是濕潤后的試紙蓋在放有反應溶液試管的口上。

使用試紙時，每次用一小塊即可。取用時不要直接用手，以免手上不慎沾到的化學物質污染試紙。從容器中取出所需試紙后，要立即蓋嚴容器，使容器內的試紙不受空氣中氣體的污染。用過的試紙應投入廢物缸中。

1.2.6　常用壓縮氣體鋼瓶

在化學實驗中，經常要使用一些氣體，例如燃燒熱的測定實驗中要使用氧氣，合成氨反應平衡常數的測定實驗中要使用氫氣和氮氣，高聚物合成實驗中要用到氮氣。為了便于運輸、儲藏和使用，通常將氣體壓縮成為壓縮氣體（如氫氣、氮氣和氧氣等）或液化氣體（如液氨和液氯等），灌入耐壓鋼瓶內。當鋼瓶受到撞擊或高溫時，會有發生爆炸的危險。另外，有一些壓縮氣體或液化氣體有劇毒，一旦泄漏，將造成嚴重后果，因此在化學實驗中，正確、安全地使用各種壓縮氣體或液化氣體鋼瓶是十分重要的。

使用鋼瓶時，必須注意下列事項。

①在氣體鋼瓶使用前，要按照鋼瓶外表油漆顏色、字樣等正確識別氣體種類，切忌誤用，以免造成事故。據我國有關部門規定，各種鋼瓶必須按照規定進行涂漆、標注氣體名稱和涂刷橫條，見表1-10。

②氣體鋼瓶在運輸、儲存和使用時，注意勿使氣體鋼瓶與其他堅硬物體撞擊，或暴曬在烈日下以及靠近高溫處，以免引起鋼瓶爆炸。鋼瓶應定期進行安全檢查，如進行水壓試驗、氣密性試驗和壁厚測定等。

③嚴禁油脂等有機物污染氧氣鋼瓶。因為油脂遇到逸出的氧氣就可能燃燒，如已有油脂污垢，則應立即用四氯化碳洗凈。氫氣、氧氣或可燃氣體鋼瓶嚴禁靠近明火。

④存放氫氣鋼瓶或其他可燃性氣體鋼瓶的房間應注意通風，以免逸出的氫氣或可燃性氣體與空氣混合后遇火發生爆炸。室內的照明燈及電氣通風裝置均應防爆。

⑤原則上，有毒氣體（如液氯等）鋼瓶應單獨存放，嚴防有毒氣體逸出，注意室內通風，最好在存放有毒氣體鋼瓶的室內設置毒氣鑒定裝置。

⑥若兩種鋼瓶中的氣體接觸后可能引起燃燒或爆炸，則這兩種鋼瓶不能存放在一起。如氫氣瓶和氧氣瓶、氫氣瓶和氯氣瓶等。氧氣、液氯、壓縮空氣等助燃氣體鋼瓶嚴禁與易燃物品放置在一起。

⑦氣體鋼瓶存放或使用時要固定好，防止滾動或跌倒。為確保安全，最好在鋼瓶外面裝置橡膠防震圈。液化氣體鋼瓶使用時要直立放置，禁止倒置使用。

⑧使用鋼瓶時，應緩緩打開鋼瓶上端的閥門，不能猛開閥門，也不能將鋼瓶內的氣體全部用完，要留下一些氣體，以防止外界空氣進入氣體鋼瓶。