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[font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体] 前一阵子,疫情严重,防疫消毒卫生材料紧缺,市面上[/font]75%[font=宋体]的酒精根本买不到。实验室的人员各显神通,有用高浓度试剂配制、提出稀释方法,有试着用白酒浓缩的。反正是用于生活消毒,要求不高。一些用试剂配制的,没有考虑到液体温度,有误差,成本太高;而白酒浓缩,器皿多、操作费时麻烦,成本也不低。其实,使用玻璃酒精计进行配制,是最简单、较准确的方法。下面介绍配制过程:[/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体] 在公司老器材柜中翻出的一盒玻璃酒精计,北京石景山人民公社玻璃厂生产,上面印有[/font]“最高指示”,有点年头了。现在的年轻人可能都没有听说过:[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011423346189_165_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]打开纸盒,装有三只玻璃酒精计。量程分别是0[/font][font=宋体]~[/font][font=宋体]40,40[/font][font=宋体]~[/font][font=宋体]70,70[/font][font=宋体]~[/font][font=宋体]100,边上的空槽是放置温度计的位置,缺了温度计:[/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011423353767_7023_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]酒精计下端内部装的是铅粒(现在生产的酒精计,采用铁砂颗粒),中段是空心玻璃管,在液体中产生浮力。可见,[/font][font=宋体]玻璃酒精计实际上是一个比重计,在标示的刻度上,以酒精浓度代替比重刻度而已[/font][font=宋体]:[/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011424097102_9907_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]用强磁铁靠近,对配重颗粒没有产生吸引力,可见许多年前,采用的是非铁磁性物质作配重(通常采用铅粒):[/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011424100245_7203_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]上端是标尺,为节约成本,内部用纸管作标尺(现在网上卖的玻璃酒精计,还是这样的做工)。[/font][font=宋体]酒精计上标示的酒精浓度,是在温度20℃时,标定的各种浓度(V/V)。[/font][font=宋体]这只是0[/font][font=宋体]~[/font][font=宋体]40量程:[/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011427114017_3086_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][b][font=宋体]酒精计的[/font][font=宋体]测量[/font][font=宋体]原理[/font][font=宋体]:[/font][/b][font=宋体]是根据密度计的原理设计的[/font][font=宋体]。[/font][font=宋体]酒精[/font][font=宋体]([/font][font=宋体]乙醇[/font][font=宋体])液体[/font][font=宋体]的密度[/font][font=宋体]为[/font][font=宋体]0.789g/cm3(20[/font][font=宋体]℃[/font][font=宋体])[/font][font=宋体],[/font][font=宋体]小于水[/font][font=宋体]。[/font][font=宋体]酒精度[/font][font=宋体]数[/font][font=宋体]越[/font][font=宋体]高[/font][font=宋体],酒精的密度越小[/font][font=宋体],[/font][font=宋体]浮力也越小。酒精[/font][font=宋体]计[/font][font=宋体]根据酒精浓度不同,比重不同,浮体沉入酒[/font][font=宋体]精[/font][font=宋体]液[/font][font=宋体]体[/font][font=宋体]中排开酒[/font][font=宋体]精[/font][font=宋体]的体积不同的原理[/font][font=宋体]制作[/font][font=宋体]的。当酒精计放入酒[/font][font=宋体]精[/font][font=宋体]液[/font][font=宋体]体[/font][font=宋体]中时,酒精的浓度越高,比重也越小[/font][font=宋体],[/font][font=宋体]酒精计下沉也越多;反之,酒[/font][font=宋体]精[/font][font=宋体]的浓度越低,比重也越大[/font][font=宋体],[/font][font=宋体]酒精计下沉也越少。酒精计就是根据这种差异算出乙醇的含量[/font][font=宋体],[/font][font=宋体]酒精计又称酒精比重计。[/font][font=宋体] 酒精的密度随温度高低会发生变化。由于酒精计上标示的酒精浓度刻度是20℃时的各种浓度(V/V),当被测酒精液体温度是20℃时,显示的刻度值就是酒精浓度值。如果被测酒精液体温度不是20℃时,对从酒精计刻度得到的浓度值,应查看“酒精计温度浓度换算表”,进行修正。[/font][font=宋体]在TB上拍到的95%医用酒精,包邮24元/ 2.5升/桶,价格比试剂低很多,用来配制75%酒精很划算:[/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011430336103_879_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]取一只100毫升量筒,一只温度计:[/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011430339941_1562_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/font][/size][/font][font=宋体][font=宋体][size=14.0000pt]给量筒倒入购买的95%医用酒精,[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]使用[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]70[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]~[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]100[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]刻度[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]酒精计[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]和[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]温度计[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt],[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]测量液体温度[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]为[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]26[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]℃[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]、[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]酒精计刻度为93:[/size][/font][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011831127161_8138_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]查“酒精计温度浓度换算表”,酒精温度26℃,酒精计刻度93,得到实际浓度只有91.5%:[/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体][img=,690,473]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011430345478_5720_1807987_3.jpg!w690x473.jpg[/img][/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]要将这个91.5%浓度的酒精稀释为75%,再查“酒精计温度浓度换算表”。在当前温度26℃时,酒精浓度为75%,酒精计刻度应为77:[/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体][img=,690,495]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011430348750_9476_1807987_3.jpg!w690x495.jpg[/img][/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]直接向量筒中慢慢倒入纯化水并适当搅动,同时注意观察酒精计,待刻度指示为77时,停止加水,这样75%的酒精就配制好了:[/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011433014911_3569_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/font][/size][/font][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011433018248_6901_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]将配制好的75%酒精倒入喷壶:[/font][/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011433022281_3783_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/font][/size][/font][font=宋体][font=宋体][size=14.0000pt]上下班走路多,用来对鞋底消毒,蛮好的:[/size][/font][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体][img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011433024410_6218_1807987_3.jpg!w690x517.jpg[/img][/font][/size][/font][font=宋体][font=宋体][size=14.0000pt][b]结束语:[/b]玻璃酒精计是一种古老的量具,不用电源,成本低廉,使用简单。用于日常生活,测量精度完全足够。在高科技时代,希望它继续发挥作用。[/size][/font][/font]
目前使用的酒精测试基本上利用同样的原理,那就是呼吸中的酒精浓度和血液中酒精浓度会呈现出一定比例关系。当人饮酒时,酒精被吸收,但并不会被消化,一部分酒精挥发出去,经过肺泡,重新被人呼出体外。经测定,这种呼出气体中的酒精浓度和血液中酒精浓度的比例是2100:1,也就是说,每2100ml呼出气体中含有的酒精,和1ml血液中含有的酒精,在量上是相等的。通过这个比例,交警就可以通过测定驾驶者的呼气,很快计算出受测者血液中的酒精含量。目前,市面上常用的酒精测试仪,按照不同测试方式,大致可分为三类:Breathalyzer、Intoxilyzer和Alcosensor III or IV。Breathalyzer是一种利用化学反应剂来测定呼出气体中酒精浓度的测试仪。1954年,美国印地安那州的一位警察罗伯特伯肯斯坦发明了Breathalyzer,这是世界上第一台酒精测试工具。直到今天,它仍是世界上使用频率最高的酒精测试仪。 除了一般测试仪都有的构件外,Breathalyzer还配有两只装着化学混合剂的玻璃瓶。当受测者的呼气通过这些玻璃瓶时,如果气体中含有酒精,瓶中的混合剂会从橙色变成绿色,而化学反应产生的电阻也会令指针移动,精确标示出呼气中酒精的浓度,并通过微电脑将其换算成血液酒精的浓度。 Intoxilyzer是通过酒精分子吸收红外线的程度,来确定酒精的含量;Alcosensor III or IV是通过带有正负电极的燃料电池来完成测试工作。这种电极由铂金属制成,当含有酒精的气体进入燃料电池时,会和铂发生反应,产生电流生成读数。这些酒精测试仪都十分敏感。如果没有酒精测试仪的“帮忙”,警察就只能通过血检或尿检的方式来测定驾驶者有没有喝过酒,但这种检查工作会耗去1-2天的时间。
谈谈玻璃容量仪器的校准很多实验室在计量认证或认可工作中,都进行了实验室内部的玻璃容量仪器的计量建标及计量检定工作。玻璃容量仪器的生产厂家,玻璃容器产品在出厂前都按国家计量的规定,容量仪器都必须符合国家计量规定JJG96—2006,经检验合格才可出厂、使用。虽然大批产品经出厂检验以及计量部门的抽查,但也不一定全部合格可靠。当用于要求较严格的实验时或检验人员认为有必要时,则须按要求对其准确度予以重新校准。常用的玻璃量器进入我们的实验室后,容量的准确与否,直接影响分析结果的准确性。为了获得准确的测量结果,用于定量分析的常用玻璃量器必须经过检定合格。所以说实验室要获得玻璃容量仪器自检资格,就必须建立计量标准的重要原因。在此与大家谈谈玻璃容器校准方面的相关问题。根据国际单位制(SI)规定容积的基本单位为立方米(m3),1升(l)=1dm。(10qm。)。旧的定义,1升=1.000028dm3,相差甚微,可以忽略不计。升是温度为3.980C时一千克水的体积,但这一温度过低,不合实际应用,一般用200C为标准温度以计算容量仪器的容积。既然以200C为标准温度以计算玻璃仪器的容积,则校准与使用都应在200C下进行,这实际上是有困难的。温度改变,仪器的容量以及溶液的体积都将发生改变。仪器容量的改变是由玻璃膨胀引起的,但玻璃的膨张系数极小,每差l0C只改变O.0026%,可以忽略。液体体积则是由于密度的改变,改变较大。如1升容量瓶,当温度升高50C,其体积改变可大于1m1,所以应进行换算。通常在室温下以纯水充满玻璃容器,在空气中用黄铜砝码称重,再按照下表1所列该温度时水的密度计算仪器的实际容积。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191656_648209_1611037_3.jpg1、校准前的清洁与准备玻璃容量仪器,在校准或使用前均须澈底洗净。新买来的玻璃仪器很难无油脂污物,不彻底洗净,则使读数和测量产生一系列误差。(有关洗涤的方法略)玻璃塞及玻璃活塞润滑剂:基层实验室多用凡士林作玻璃塞及玻璃活塞的润滑剂,也可用商品优质橡胶油。用适当的润滑油在塞子的表面擦一薄层,使活塞能转动自如,过多则可掉进仪器内壁(或活塞孔内),这时只有仔细地用一有机溶剂浸泡一水洗等方法除去。最近有的介绍用聚四氟乙烯塞及活塞,可不用润滑剂。2、检漏:滴定管要先经过检漏。将滴定管固定在滴定台上,加水至0刻度处,拭去管尖水滴,15分钟后读液面读数,不应差1个分刻度。将活塞转动180度,重复此步骤。3、检查量器水流出时间,应符合下表2、表3规定。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201211071136174141_01_1611037_3.jpg4、校准:在准备好的滴定管充满纯水,固定在滴定台上。打开活塞,让水流出以排出活塞下面空气,再加满水并稍超过,漫漫放出少许使准确在0(也允许稍氐于0)。将管尖接触清洁烧杯内壁,以移去贴附的液滴。读数时眼睛与液面前后两线一致,避免误差。记录水的温度称一清洁干燥的100毫升(或50毫升)具塞三角瓶,称重(准确至0.01克)。打开瓶塞,将水自滴定管放入瓶内,放至距被检分度线上约5mm处时,等待30秒钟,在10秒钟内将液面准确调至约10毫升(可±0.1毫升),将管尖接触瓶壁一次,以移去管尖液滴,盖塞称重、读出刻度数至0.01毫升。两次重量之差为放出的V ml水的重量w,计算出在该温度时的校正值。用相同步骤称量从10一20、20—30、30一40、40一50毫升各刻度间各段水的重量。25毫升滴定管则每5毫升为一段称重,水放出后到读刻度读数应等待约1分钟,使液面停止改变。在此次校正后,再将水装满滴定管,重新校正一次,取两次重复测量数的算术平均值。各次读数记录的差,代表各次目视容量。每次称量的水的重量,除以测量温度下l毫升水在空气中的重量,即得水的真实容量。例如:某数量的水在150C时,其目视容量为lO.05毫升,而重量则为lO.01克,其真实容积10.01/0.998=10.03毫升(因150C时l毫升水在空气中的重量为O.998克)。因此,目视容量10.05毫升与真实容量10.03毫升之间差为O.02毫升,故必须由滴定管10毫升处减去O.02毫升,以求得其真实容量。每10毫升间。经两次校正,其结果误差应不超过O.02毫升,用此平均值计算此10毫升中每毫升的校正数。然后将10、20、30、40、50的总校正数列表。例如:设O—lO毫升间为+0.05毫升,10一20毫升间为+O.03毫升,则20毫升的总校正数为+O.08毫升。用容量校正数对滴定管刻度(毫升)的校正曲线,可据以查出零点与任何一点间的容最总校正数,举例见下表4:最后一纵列为滴定管各段叠加的总校准值,纵例中最下的数字则是滴定管全量的总校准值。校准微量或半微量滴定管时,也应按上述步骤平均分成五段,逐段校准,只是称量的准确度要相应地提高到小数点后第3位数。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/files/2012/11/201211081105_402385_1611037_3.JPG为了便于校准在其它温度下所测量的溶液的体积.表5列出了,在不温度下1000mL水(或稀溶液)换算到200C时,其体积应增减的mL数。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201211071137099431_01_1611037_3.jpga.容量瓶的校准将待校准的容量瓶洗净晾干,准确称重后用放至室温的纯水用茎长可达刻度线下的漏斗加入,使不致润湿刻度线上瓶颈部分,慢慢加水至刻度线下,避免瓶壁有气泡,用一小玻管滴加至刻度线上缘,称重,计算其真实体积(200C)。b.移液管(及刻度吸管)的校准吸管分有刻度与无刻度两种,