ФИЗХИМ ЭКЗАМЕН. Виды медицинских лабораторий. Организация работы
 Скачать 0.68 Mb.
|
|
Лабораторная посуда общего назначения из стекла. Характеристика, применение. Посуда общего назначения – универсальные сосуды, которые могут использоваться для проведения широкого спектра аналитических работ. В общую лабораторную технику входит аппаратура для: Дистилляции воды; Взвешивания; Центрифугирования; Нагревания и термостатирования; Перемешивания и встряхивания. Изделия этой категории (колбы, воронки, стаканы, пробирки и пр.) в обязательном порядке присутствуют во всех лабораториях независимо от их профиля. Наиболее распространенным видом лабораторной посуды является посуда из стекла. Обусловлено это тем, что стекло – это материал, обладающий всеми самыми необходимыми свойствами и качествами, которые нужны лабораторной посуде. Стеклянная лабораторная посуда обладает высокой прозрачностью – порядка 95-98%, хорошими показателями теплопроводности, инертностью ко множеству высокоактивных соединений. Также стеклянная посуда позволяет проводить нагрев веществ до температур до 1200оС при сохранении формы. Такая возможность обусловлена незначительным коэффициентом температурного расширения стекла. Дополнительное закаливание стеклянной лабораторной посуды в процессе изготовления позволяет придать ей высокие механические показатели прочности. Химические стаканы представляют собой тонкостенные цилиндры различной емкости. Бывают двух видов: с носиками и без носиков. Делают из тугоплавкого и химически-стойкого стекла. Стаканы из обычного стекла нельзя нагревать на голом пламени, они от этого лопаются. Следует нагревать через асбестированную сетку или на водяной бане. Плоскодонные колбы бывают разной емкости, начиная от 50 мл и до нескольких литров, со шлифом и без шлифа на горле. Изготавливают из обычного, кварцевого и спец. сортов стекла. Конические колбы (Эрленмейера). Используются при аналитических работах (титрование). Бывают различной емкости, с носиками и без, узкогорлые и широкогорлые. Конические колбы, снабженные притертой пробкой, называют «колбами для определения йодного числа». Нагревать следует только через асбестированную сетку или на какой-либо бане. Колбы Бунзена. Употребляют, когда фильтрование ведут с применением вакуум-насоса. Колба имеет тубус, находящийся в верхней части её, тубус соединяют резиновой трубкой с предохранительной склянкой, а затем с вакуум-насосом. В горло колбы вставляют воронку, укрепленную в резиновой пробке. Колбы бывают различной емкости и формы. Чаще всего используют колбы конической формы. Лабораторная посуда специального назначения из стекла. Характеристика, применение. Посуда специального назначения – функциональные сосуды, применяемые для определенных целей. Номенклатура таких изделий определяется индивидуально для каждой лаборатории в зависимости от специфики ее деятельности. Чашки Петри представляют собой неглубокие блюда различной формы из пластика или стекла. Применяются для работ по выращиванию колоний микроорганизмов, наблюдения за прорастанием растений, хранения мелких фрагментов различных препаратов. Круглодонные колбы изготавливают из обыкновенного и из спец. стела. Некоторые колбы имеют короткое, но широкое горло. Круглодонные колбы предназначены для работы при высокой температуре, для перегонки при атмосферном давлении и для работ под вакуумом. Для перегонки жидкостей применяют разнообразные по конструкции колбы. Наиболее простыми из них являются колбы Вюрца — круглодонные, с боковым отводом, к которому присоединяют холодильник-конденсатор. Для работы с жидкостями с высокой температурой кипения отвод должен быть расположен ближе к шарообразной части колбы. Легкокипящие жидкости перегоняют в колбах Вюрца с отводом, расположенным ближе к открытому концу горла. Эксикаторы Применяются для медленного высушивания и для сохранения веществ, легко поглощающих влагу из воздуха. Эксикаторы закрывают стеклянными крышками, края которых притерты к верхней части цилиндра. Различают 2 основных типа: обыкновенные и вакуум-эксикаторы. Аппарат Киппа Универсальный прибор для получения газов (ППГ) действием растворов кислот и щелочей на твёрдые вещества. Аппарат Сокслета Прибор для непрерывной экстракции труднорастворимых твёрдых веществ из твёрдых материалов. (извлечение вещества из раствора или сухой смеси с помощью растворителя, практически не смешивающегося с исходной смесью.) Пикнометр физикохимический прибор, стеклянный сосуд специальной формы и определённой вместимости, применяемый для измерения плотности веществ, в газообразном, жидком и твёрдом состояниях. Склянки Дрекселя Прибор, служащий для очищения газа от нежелательных примесей и представляющий собой стеклянный сосуд. Мерная (измерительная) посуда. Мерная посуда – сосуды с градуированной шкалой, предназначенные для измерения объема жидких веществ. К этой категории относятся мерные цилиндры, колбы, пипетки, бюретки. Мерные цилиндры – стеклянные толстостенные сосуды с нанесенными на наружной стенке делениями, указывающими объем в мл. Бывают разнообразной емкости: от 5-10мл до 1л и больше. Иногда встречаются цилиндры, снабженные притертыми пробками. Сосуды конической формы, на стенке которых имеются деления удобны для отстаивания мутных жидкостей. Пипетки для жидкостей представляют собой стеклянные трубочки небольшого диаметра с расширением посередине. Бюретки – лабораторный сосуд для точного определения небольших объёмов газов и жидкостей. Представляет собой тонкую градуированную стеклянную трубку, открытую на одном конце и снабжённую запорным краном или зажимом на другом. Лабораторная посуда и изделия из пластмасс. Пластиковая лабораторная посуда распространена преимущественно в исследовательской деятельности за стенами заграничных лабораторий. Большинство Европейских исследователей и исследовательских центров еще с конца прошлого века планомерно выводили из обращения стеклянную посуду. Этому явлению есть ряд объяснений. Например, пластиковая лабораторная посуда обладает завидными показателями механической прочности и инертностью к высокоактивным химическим веществам. Примечательно, что пластиковая посуда не вступает во взаимодействие с щелочными растворами и плавиковой кислотой. Единственный очевидный недостаток пластика – небольшой по сравнению со стеклом спектр рабочих температур. Самые устойчивые образцы пластиковой лабораторной посуды выдерживают температуры не выше 130 градусов по Цельсию. Нижний порог охлаждения составляет всего -35оС. Основное преимущество пластика – его цена. Она намного ниже стоимости стекла. К тому же, пластик более безопасен: при разрушении посуды он не оставляет травмоопасных осколков, как стекло. Лабораторные изделия из металла. Железо – самый распространенный металл для изготовления лабораторной посуды – железо. Это обусловлено его дешевизной и доступностью. Однако, железная лабораторная посуда обладает небольшим сроком службы, так как быстро окисляется. Также очевидным минусом железа является активность взаимодействия со многими реагентами, что значительно сужает спектр возможностей применения железной лабораторной посуды. Благородные металлы. Нередко для особых нужд производится посуда из благородных металлов – платины, серебра, золота и даже меди и ее сплавов. Несмотря на дороговизну, посуда из таких металлов нашла применение в лабораториях благодаря низкой активности. Например, резервуар из платины позволяет хранить плавиковую кислоту. Щипцы тигельные предназначены для захвата и переноса тиглей, стаканов и другой посуды, которая используется в лабораториях различных профилей и подлежит нагреванию на водяных банях, спиртовках, а также в муфельных и тигельных печах. Держатель для пробирок служит для закрепления колб, пробирок и т.д. Ложка для сжигания предназначена для проведения опытов по химии, связанных с нагреванием и сжиганием различных веществ. Асбестовая сетка предназначена для использования в различных лабораториях, в качестве аккумулятора и передатчика тепла посуде при нагревании газовыми, бартелевскими или другими горелками. Сетка представляет собой проволочную железную сетку с асбестовой набивкой в виде круга посередине. Сетка применяется для подкладывания под нагреваемую тонкость. Лабораторная посуда и изделия из различных материалов Ярким примером смешанной лабораторной посуды (относительно материалов, из которых она изготовлена) являются тигли, используемые для плавления, прокалки или золения веществ. Тигли могут быть изготовлены из фарфора, малахитов и металлов. Кварц. Стоит выделить также кварцевую лабораторную посуду, которая обладает высокими физико-механическими свойствами. Ее характерные особенности – стойкость к едким веществам, органическим кислотам, ионизирующим излучениям и т.д. Дополнительное преимущество кварца – прозрачность, что так важно для ряда лабораторных исследований. Кварцевая посуда используется лаборантами для проведения реакций и опытов при условиях необходимости создания повышенной температуры, давления или интенсивного радиационного излучения. Кварц также характеризуется стойкостью к резким нагреванию и охлаждению. Боросиликатное стекло – главный конкурент кварца. Лабораторная посуда из боросиликатного стекла намного дешевле, но по своим физико-механическим и прочим характеристикам ничем не уступает аналогам, цены на которые в разы выше. Среди отличительных характеристик боросиликатной лабораторной посуды выделяется уровень проницаемости для молекулярных соединений водорода, гелия и азота при нагревании. В данной области боросиликатной посуде нет аналогов. Виды лабораторного оборудования. Виды лабораторного оборудования по типу функции: ОБЩЕЕ. Фильтры и дистилляторы, стерилизаторы, измельчители, лоджеры, миксеры, гомогенизаторы, диспергаторы, реакторы, весы, центрифуги и другие приборы, задача которых провести подготовительные операции перед началом исследований. Установки, относящиеся к данной категории, сепарируют, перемешивают, измельчают, переводят в другое агрегатное состояние или изменяют температуру образца для последующего анализа. СПЕЦИАЛЬНОЕ. Устройства с повышенной точностью и высокими требованиями к условиям хранения и эксплуатации, предназначенные для проведения узкопрофильных исследований. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. Аналитические весы, рефрактометры, поляриметры, инфракрасные спектрометры и другие устройства для определения физических характеристик исследуемого материала. АНАЛИТИЧЕСКОЕ. Лабораторное оснащение, задача которого качественно или количественно охарактеризовать параметры образца. На сегодняшний день при помощи таких устройств определяют состав исследуемого вещества: элементный, изотопный, фазовый и функциональный. Для получения такой статической или динамической информации применяют фотометры, хроматографы, тираторы и другие виды анализаторов. ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ. Производственные компьютеризированные инструменты для проверки эксплуатационных характеристик материала или изделия. Основные виды испытаний – растяжение, адгезия, температурное воздействие, ударная прочность, вязкость, твердость и т.д. Отдельно выделяют влагомеры, измерители толщины, реометры. По принципу порядка выполнения лабораторных исследований 1. Лабораторное оборудование для подготовки проб к исследованию (центрифуги, пипетки и т.п.); 2. Лабораторное оборудование для проведения исследований (микроскопы, весы, разл. анализаторы); 3. Оборудование для создания стерильных условий в процессе исследований (кварцевые, УФ лампы). Классификация микроскопов. Устройство микроскопа. В микроскопе различают механическую и оптическую части. Механическая часть представлена штативом (состоящим из основания и тубусодержателя) и укрепленным на нем тубусом с револьвером для крепления и смены объективов. К механической части относятся также: предметный столик для препарата, приспособления для крепления конденсора и светофильтров, встроенные в штатив механизмы для грубого (макромеханизм, макровинт) и тонкого (микромеханизм, микровинт) перемещения предметного столика или тубусодержателя. Оптическая часть представлена объективами, окулярами и осветительной системой, которая в свою очередь состоит из расположенных под предметным столиком конденсора Аббе и встроенного осветителя с низковольтной лампой накаливания и трансформатором. Объективы ввинчиваются в револьвер, а соответствующий окуляр, через который наблюдают изображение, устанавливают с противоположной стороны тубуса. КЛАССИФИКАЦИЯ МИКРОСКОПОВ: Оптический микроскоп (световой микроскоп) – тип составного микроскопа, в котором используется простая пара линз для увеличения изображения малых объектов. Как правило, для освещения объекта используется маленькое подвижное зеркальце, укрепленное под предметным столиком. Оптический микроскоп – самый старый и простой в использовании и производстве тип микроскопов. Этот тип микроскопов можно разделить на монокулярные микроскопы и бинокулярные микроскопы в зависимости от способа наблюдения. Цифровой микроскоп оснащен электронной камерой, которая подключена к жидкокристаллическому дисплею или персональному компьютеру. Как правило, отсутствуют окуляры для непосредственного наблюдения глазом. Тринокулярные микроскопы имеют возможность установить на них камеру. Флуоресцентный микроскоп – это специализированный тип светового микроскопа, в котором вместо эффектов отражения и поглощения света в препарате, для наблюдений используется явление флюоресценции или фосфоресценции. Электронный микроскоп – один из самых сложных и важных типов микроскопов, имеющий возможность давать крайне высокие увеличения. В электронном микроскопе электроны используются для изображения самых маленьких деталей объекта. Электронные микроскопы гораздо мощнее оптических микроскопов. Стереомикроскоп, также называемый препаровальным микроскопом, оснащен двумя объективами и двумя окулярами, что дает возможность человеку видеть препарат в трехмерном изображении. Сканирующий зондовый микроскоп – процесс построения изображения основан на сканировании поверхности зондом. Позволяет получить трёхмерное изображение с высоким разрешением. Применяется в био- и фотохимии, фармацевтике. Дифференциальный интерференциоконтрастный микроскоп – использует интерференцию света, предназначен для создания контраста в неокрашенных образцах. Необходим для изучения структуры препарата и визуализации живых клеток. Методы микроскопии. Техника микроскопирования. Уход за микроскопом и его хранение.
ТЕХНИКА МИКРОСКОПИРОВАНИЯ. Прежде чем начать микроскопирование, необходимо установить правильное освещение. Для этого с микроскопа снимают окуляр и, глядя прямо в объектив, устанавливают зеркало так, чтобы источник света (лампа или окно) были видны посредине объектива. После предварительной установки света на предметный столик микроскопа кладут готовый препарат и закрепляют его зажимами. При помощи макрометрического винта опускают тубус почти до соприкосновения с покровным стеклом. Затем, глядя в окуляр, постепенно поднимают тубус до появления изображения. Для наведения резкости пользуются микрометрическим винтом. При микроскопиравании следует держать оба глаза открытыми. Смотрят в микроскоп левым глазом. УХОД И ХРАНЕНИЕ Держите микроскоп на прочной, ровной поверхности. Это уменьшит вероятность случайного падения. Располагайте микроскоп в сухом и прохладном месте для предотвращения образования плесени, роста грибков и коррозии. Накрывайте микроскоп пластиковым чехлом всегда, если он не используется. Это защитит линзы от пыли. Многие модели микроскопов поставляются вместе с чехлом, а также его можно приобрести дополнительно. Периодически осматривайте линзы на предмет пыли. Если заметите пыль – аккуратно удалите ее с помощью мягкой кисточки. Приобретите специальную жидкость и салфетки для чистки оптических поверхностей. Они потребуются для удаления масла с объектива микроскопа. Для долговременного хранения упакуйте микроскоп в просторный, плотно закрывающийся пластиковый пакет. Положите в пакет несколько пакетиков селикогеля (регулятора влажности). Они будут поддерживать воздух внутри пакета сухим и предотвратят образование плесени. Держите металлические части микроскопа покрытыми силиконовой смазкой. Рекомендуется обновлять смазку дважды в год. Правила фильтрования и центрифугирования. ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ. Для отделения осадков от раствора часто применяют центрифугу -прибор, в котором используется центробежная сила, развивающаяся при быстром вращении. В лабораторной практике используют ручные и электрические центрифуги. Последние могут развивать скорость до 10 000 об/мин. Обычно центрифуги имеют от 4 до 16 гнезд для пробирок. Отделение осадков центрифуге проводят с различной скоростью и в течение разного времени в зависимости от характера осадка. Полученный в результате центрифугирования прозрачный раствор (центрифугат) отделяют от осадка, погружая в раствор капилляр пипетки и медленно наклоняя пробирку; при этом капилляр должен опираться на край пробирки. Благодаря капиллярным силам раствор поднимается в пипетку. Кончик капилляра нельзя приближать к поверхности осадка ближе чем на 1 мм. Когда подъем жидкости по капилляру закончится, закрывают верхнее отверстие пипетки пальцем, вынимают ее из пробирки и переносят раствор в другую чистую пробирку. Таким образом стараются по возможности более полно отделить раствор от садка. Для промывания осадка промывную жидкость наливают в пробирку с осадком, взбалтывают, центрифугируют и отбирают промывную воду с помощью капиллярной пипетки. Правила работы с центрифугой 1. Центрифуга помещается на устойчивом, тяжелом столе. 2. Во время центрифугирования крышка центрифуги должна быть плотно закрыта. 3. Центрифугировать можно только четное числа пробирок. Если число пробирок нечетно, то ставят одну пробирку с дистиллированной водой. Предварительно пробирки с содержимым должны быть попарно уравновешены и парные пробирки помещают в центрифуге друг против друга. 4. После выключения центрифуги нельзя открывать крышку, пока не закончится вращение. ФИЛЬТРОВАНИЕ - процесс отделения взвешенных твердых частиц в жидкостях или газах. Жидкость или газ с находящимися в них частицами твердого вещества пропускают через пористый материал (фильтр), размеры пор которого столь малы, что частицы твердого тела не проходят сквозь фильтр. Размеры пор определяют способность фильтра задерживать твердые частицы различной крупности, а также его производительность, т. е. количество жидкости, которое может быть отделено в единицу времени. На процесс фильтрования влияют вязкость жидкости и разность давлений по обе стороны фильтра. Чем выше вязкость жидкости, тем труднее ее фильтровать. Так как вязкость жидкости понижается с повышением температуры, то горячие жидкости легче фильтровать, чем холодные. Фильтрование вязких жидкостей часто можно облегчить, разбавляя их растворителем, который по окончании фильтрования можно легко отогнать. Чем больше разность давлений, тем выше скорость фильтрования. Поэтому фильтрование часто проводят при уменьшенном или избыточном давлении. При фильтровании под давлением студнеобразных осадков последние плотно прилегают к фильтру, поры которого легко забиваются, и фильтрование прекращается. Если размер частиц твердой фазы меньше размера пор фильтра, отфильтровать взвесь не удается. Так, обычные бумажные фильтры не задерживают мелкодисперсные частицы многих коллоидных растворов. В таких случаях перед фильтрованием коллоидный раствор нагревают или к нему добавляют электролит, что приводит к коагуляции (укрупнению частиц и образованию осадка). Когда цель фильтрования - получение прозрачного фильтрата, а не чистого осадка, для лучшего отделения мелкодисперсных частиц от жидкости к последней прибавляют небольшое количество порошкообразного активного угля, взбалтывают и фильтруют. Фильтрование смесей, содержащих вещества, которые забивают поры фильтра и образуют на нем вязкие слои, часто облегчается добавлением мелкого кварцевого песка, инфузорной земли, асбестового волокна, целлюлозной (бумажной) массы. Фильтрование можно проводить различными способами, в зависимости от характера фильтруемых жидкостей и свойств твердой фазы (осадка), которую нужно отделить от жидкости или газа. Если твердая фаза смеси легко осаждается, то большую часть ее можно удалить перед самим фильтрованием путем декантации. Декантация - наиболее простой метод разделения твердой и жидкой фаз - основана на том, что при отсутствии перемешивания твердое вещество оседает на дно сосуда, и прозрачная жидкость может быть отделена сливанием с отстоявшегося осадка. Иногда декантацию можно использовать и для разделения двух твердых веществ с различной плотностью. Для промывания труднорастворимых твердых веществ часто используют декантацию с помощью сифона. Промывание декантацией значительно более эффективно, чем промывание осадка на фильтре, где жидкость обычно не проникает равномерно между частицами твердого вещества. |