化学检验工技能培训与考核-基础篇

基础知识篇 项目一 国家职业资格证书制度与化学检验工 国家职业技能鉴定 按照国家规定的职业标准，通过国家授权的考 核、鉴定机构，对劳动者的专业知识和技能水平进 行客观公正、科学规范的评价与认证。 职业技能鉴定机构为：各级政府授权的职业技 能鉴定中心，分别由中华人民共和国人事部，中华 人民共和国劳动社会保障部管理；直接或委托其他 相关政府机构实施职业技能鉴定。 具体分工：国家公务员系列的职业技能鉴定由 人事部管理，其他系列的职业技能鉴定由劳动部和 社会保障部管理。 化学检验工简介 1、化学检验工的定义： 以抽样检查的方式，使用化学分析仪器和理化 仪器等设备，对试剂溶剂、日用化工品、化学肥料、 化学农药、涂料染料颜料、煤炭焦化、水泥和气体 等化工产品的成品、半成品、原材料及中间过程进 行检验、检测、化验、监测和分析的人员。 2、职业等级 本职业共设五个等级，分别为：初级（国家职 业资格五级）、中级（国家职业资格四级）、高级 （国家职业资格三级）、技师（国家职业资格二 级）、高级技师（国家职业资格一级）。 项目二 标准化计量基础 标准和标准化的概念 1、标准： 为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其 结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的 文件，称为标准。该文件经协商一致制定并经一个 公认机构批准。 2、标准化： 标准化是指在经济、技术、科学及管理等社会 实践中，对重复性事物和概念通过制定、发布和实 施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的 活动。 标准化的作用 1、标准化是生产社会化和管理现代化的重要 技术基础 2、标准化是提高质量，保护人体健康，保障 人身、财产安全，维护消费者合法权益的 重要手段。 3、标准化是发展市场经济，促进贸易交流的 技术纽带。 我国标准的分级 我国的标准分为四级，即国家标准、行业标准、地 方标准和企业标准。 1、国家标准：是指由国家和官方标准化机构或国家 政府授权的有关机构批准、发布，在全国范围内统 一和适用的标准。 国家标准又分为推荐性标准和强制性标准，强制性 标准的代号为“ GB”表示，而推荐性标准的代号为 “ GB/T”表示。国家标准的编号由国家标准的代号 + 国家标准发布的顺序号 +国家标准发布的年号三部分 组成。 2、行业标准 指中国全国性的各行业范围内统一的标准 行业标准代号有国务院标准化行政主管部门规定。 目前，国务院标准化行政部门已经批准发布了 58个 行业标准代号。部分行业的行业标准代号如下： 汽车 QC 石油化工 SH 化工 HG 石油天然气 SY 有色金属 YS 电子 SJ 机械 JB 轻工 QB 船舶 CB 核工业 EJ 电力 DL 商检 SN 包装 BB 推荐性行业标准在行业代号后加“ /T”，如“ JB/T”即 为机械行业推荐性标准，不加“ T”为强制性标准。 行业标准的编号由行业标准代号 +标准顺序号 +年号 组成。 3、地方标准 在某个省、自治区、直辖市范围内需要 统一的标准。 地方标准不得与国家标准、行业标注相 抵触，在相应的国家标准、行业标准实施后， 地方标准自行废止。地方标准代号为“ DB”， 其编号由标准代号 +省、自治区、直辖市行政 区代码前两位 +/+顺序号 +年号共四部分组成。 4、企业标准 是指企业所指定的产品标准和在企业内 需要协调、统一的技术要求和管理、工作要 求所指定的标准。 当企业生产的产品没有相应的国家标准、 行业标准和地方标准时，应当指定企业标准。 企业标准由企业制定，由企业法人代表授权 的部门统一管理，在标准发布后 30天内按企 业隶属关系报当地标准化行政主管部门备案。 标准分析方法 在我们的化学检验中，主要涉及到的就 是标准分析方法。往往一个项目的测定有多 种可供选择的分析方法，这些方法的灵敏度 不同，对仪器和操作的要求不同；而且由于 方法的原理不同，干扰因素也不同，甚至其 结果的表示涵义也不尽相同。当采用不同方 法测定同一项目时就会产生结果不可比的问 题。因此，需要制定统一的标准来规范各种 分析方法。 分析方法标准化 标准是标准化活动的结果，标准化 工作是一项具有高度政策性、经济性、 技术性、严密性和连续性的工作，开展 这项工作必须建立严密的组织机构。由 于这些机构所从事工作的特殊性，要求 它们的职能和权限必须受到标准化条例 的约束。 项目三：化学实验室管理 化学试剂的管理 1、化学试剂的分类和规格 2 、化学药品的贮存和管理 化学实验室只能存放短期内频繁使用的 药品，对于其它使用频率低或短期内不用的 药品，应存放在药品库中，并分类存放。 3、试剂溶液的贮存和管理 仪器设备的管理 仪器设备是构成实验室的具有实验能力的重要因素 之一。必要的仪器设备是实验室进行科学实验、取得可 信数据的关键。充分发挥仪器设备的技术性能，为企业 的产品质量和科研新产品开发服务，使化验室设备管理 的目的所在。 1 设备技术档案（资料）管理 仪器设备从购买到日常运行都应建立技术档案，主要包 括： 1.1原始档案：包括申请报告、订货单、合同、验收记 录及随同设备附带的全部技术资料。 1.2使用档案：包括使用工作日志及运行记录； 设备履历卡，包括故障发生时间、现象、原因、处理记 录； 维修记录；事故记录；精度校验记录等。 2 设备的维护和修理 2.1 设备的日常保养 对设备定期进行清洗，保持清洁，定期 进行功能和精度的检测，以便及早发现问题， 防患于未然。 设备的日常维护保养要经常化、制度化， 对实验设备要实行“三防四定”制度，做到 “防尘、防潮、防振”和“定人保管、定点 存放、定期维护和定期检验” 2.2 修理 当设备明显受损，且不能正常运转时， 需进行修理主要有事后修理和预防修理。 事后修理： 在设备发生故障后进行修理，维修时间 一般较长，且常打乱正常的实验工作进度， 影响较大。 预防修理： 又称计划修理，通过日常保养掌握设备 运行规律，在预测可能出现的故障发生之前， 有计划地进行修理。 3 设备的使用 大型精密仪器在使用过程中应注意做到以下几点： 3.1 建立健全仪器设备的操作规程及维护制度，并 严格执行。对大型精密仪器，应逐台制订操作规程 和维护制度。 3.2 配备熟练的操作者，操作人员应该经过严格培 训、考核后才能操作仪器设备。 3.3 为设备提供良好的工作环境。根据设备的不同 要求，采取防潮、防振、防晒、降温、稳定供电、 良好接地等，确保实验安全、数据可靠。 3.4 大型精密仪器应定期专人维护，做到“三防四 定”，即定人保管、定位放置、定期维护、定期检 验，使仪器始终处于良好的状态。 项目四 化学实验室安全技术 实验室安全技术 安全技术是研究如何发现和预防在工作 过程中的不安全因素，并为防止这些不安全 因素所导致的不安全是否发生，为人员创造 良好的安全劳动条件，而采取各种相应措施 的综合技术。 化学实验室可能存在的不安全因素 2.1化学试剂、药品的使用 化学实验室会用到大量的化学试剂，它们大多数都存在 毒性，有些具有挥发性、腐蚀性、麻醉性等性质，会使实验 室环境受到污染，并容易通过化验人员的消化道、呼吸道和 皮肤进入人体，造成身体不适。 2.2实验室用电安全 各种仪器设备的使用都离不开电。因此，了解用电常识， 安全用电，至关重要。 2.3实验室用气安全 某些实验仪器需要用到 O2、 N2、 H2、 C2H2等许多气体， 有的是易燃易爆气体，应合理安全使用，以免造成不良后果。 2.4实验室火灾预防和扑救 实验室中有机试剂多数易燃，加热、明火操作，吸烟等都是 引起火灾的主要原因。掌握一定的灭火知识，防患于未然。 中毒与急救 1、中毒及中毒类型 一般认为凡是某种物质进入人体以后，能引起 局部或整个机体功能发生障碍的任何疾病，都称为 中毒。 化学毒物所引起的中毒，可分为急性、亚急性 和慢性三种。大量毒物突然进入人体，迅速中毒， 引起全身症状甚至死亡者，称为急性中毒。如系小 量毒物，逐渐侵入人体，日积月累，慢慢引起中毒 者则称为慢性中毒。亚急性中毒介于急性和慢性中 毒之间。 2、毒物的侵入途径 化学毒物一般是通过以下三个途径进入人体，引起 中毒的。 2.1通过呼吸道侵入人体 大部分中毒是通过呼吸道 侵入人体引起的，如各种挥发性大的有机溶剂，化 学反应产生的有毒气体、烟雾、或粉尘等。 2.2通过消化道侵入人体 除误食外，主要是手上沾 染毒物，于吸烟或进食时咽入而中毒。如氰化物、 砷化物、有机农药等。 2.3通过皮肤粘膜吸收引起中毒 某些毒物通过皮肤 粘膜的吸收而中毒，如汞剂、苯胺、硝基苯等。 3、急救措施 在化验室里，遇到有人急性中毒，原则上应尽 快送医院或请医生来诊治，并报告领导或上级组织。 在送医院之前，应迅速查明中毒原因，针对具 体情况，采取以下急救措施。 3.1 急性呼吸系统中毒 应使中毒者迅速离开现场， 移到通风良好的地方，呼吸新鲜空气。如有休克， 虚脱或心肺机能不全，必须先作抗休克处理。如人 工呼吸，给予氧气，喝兴奋剂 (如浓茶、咖啡 )等。 3.2 经由口服而中毒 需立即用 25%小苏打溶液或 1： 5000高锰酸钾溶液洗胃，洗胃时要大量地喝，边喝 边使之呕吐，最简单的催吐办法是用手指或筷子 压舌根，或给中毒者喝少量 (1525毫升 ) 1%硫酸铜 或硫酸锌溶液 (催吐剂 )。使之迅速将毒物吐出。 洗胃要反复进行多次，直至吐出物中基本无毒物为 止。再服解毒剂，一般解毒剂有鸡蛋清，牛奶、淀 粉糊、桔子汁等。另外有些特殊解毒剂专对某种中 毒而用。如磷中毒时用硫酸铜，钡中毒时用硫酸钠， 氰化物中毒时用硫代硫酸钠等。 3.3 皮肤、眼、鼻、咽喉受毒物侵害时，应立即用 大量自来水冲洗，然后送医院请各专科医生处理。 4、常见的化学毒物及急救预防措施（略） 化学实验室用电安全与急救 1、安全用电的预防 一切电器线路欧应有良好的绝缘，各种电器设备金属外壳 必须安装地线。 使用电炉加热时，应垫一张石棉网，避免由于加热的容器 导电而触电； 使用电器时应特别注意，不要让身体直接接触电源，不要 用湿手去接触电源，以免漏电。 实验室应拥有漏电保护、超负荷自动断电等装置；电器应 配备保险丝，以防损坏仪器。 电器用完后要及时断开电源，停电时，应断开所有电器的 电源，待供电正常后再重新操作仪器。 使用大功率设备，应配备专用的电线电缆，避免超负荷引 起危险。 2、触电后的急救方法 当发现有人触电后 ,应迅速展开急救工作，动作 迅速、方法准确最为关键。 2.1首先应迅速切断电源。若电源开关距离较远，可 用绝缘物体拉开触电者身上的电线，或用带绝缘柄 的工具切断电线。切勿用金属材料或潮湿物体作救 护工具，更不可接触触电者身体，以防自己触电。 2.2当触电者脱离电源后，应根据其具体情况，迅速 对症救治。 必须注意，急救要尽快、持续地进行，不能等 候医生，在送往医院的途中也不能中止急救。 3、人工呼吸的做法 人工呼吸是对短时间停止呼吸的一种重要急救 措施，在专业人事到来之前，及时的恢复患者的呼 吸，对急救能起到至关重要的作用。其做法如下： 1 评估意识 2 呼叫求援 3 调整患者姿势 4 维持呼吸道畅通 5 有脉搏评估呼吸 6 无呼吸 ， 则每 5秒给一口气 ， 直到有呼吸 8评估呼吸 7 进行胸外按摩 化学实验室安全用气 1气体钢瓶的管理 1.1压缩气体 临界温度低于 -10 的气体，经加高压压缩，仍处于 气态者称压缩气体，如氧、氮、氢、空气、氩、氮 等。这类气体钢瓶若设计压力大于或等于 12MPa （ 125kg/cm2）称高压气瓶。 从气体的性质分类可分为剧毒气体，如氟、氯等； 易燃气体，如氢、一氧化碳等；助燃气体，如氧、 氧化亚氮等；不然气体，如氮、二氧化碳等。 1.2为了能够明确分辨钢瓶中气体的类型，常将钢瓶 瓶身涂上不同颜色。具体的情况见表 1-4-1。 表 1-4-1 压缩气瓶颜色阀门转向一览表 瓶身颜色 瓶肩颜色 阀门转 向 气体名称 工业 医药 工业 医药 氧 气（ O 2 ） 黑 黑 白 右 氮 气（ N 2 ） 灰 黑 右 氢 气（ H 2 ） 红 左 乙 炔（ HC CH ） 棕 灰 黑白 左 一氧化碳（ CO ） 红 左 煤 气 红 左 氯 气 黄 右 氨 气 黑 黄 / 红 左 二氧化硫（ SO 2 ） 绿 黄 右 二氧化碳（ CO 2 ） 灰 右 空 气 灰 右 氦 右 2、高压气体钢瓶的存放与安全操作 为了保证安全，气瓶使用不同颜色标志，不 致使各种气瓶错装、混装。同时，为了不使配 件混乱，各种气瓶根据性质不同，阀门转向不 同。 气瓶应贮存于通风阴凉处，不能过冷、过热 或忽冷忽热，使瓶材变质。也不能暴晒于日光 及一切热源照射下。否则，瓶壁强度可能减弱， 瓶内气体膨胀，压力迅速增长，可能引起爆炸。 气瓶附近，不能有还原性有机物、有油污的 棉纱、棉布等，不要用塑料布、油毡之类盖， 以免爆炸。 勿放于通道，以免碰跌。 不同气瓶不能混放。大型仪器使用气瓶最好 把气瓶和仪器分屋放置，以免发生危险。当 然，二者也不能离的很远，防止影响仪器的 使用。 在实验室中，不要将气瓶倒放、卧倒，要牢 固地直立，固定于墙边或实验桌边，最好用 固定架固定。 接收气瓶时，应用肥皂水试验阀门有无漏气， 如果漏气，要退回厂家，否则会发生危险。 项目五 化学实验室质量控制 误差的来源 1、系统误差： 系统误差是由某些必然的或经常的原因造成的。 （ 1）方法误差：指分析方法本身所造正的误差； 如：反应不能定量完成；滴定终点与化学计量点不一致等。 （ 2）仪器误差：主要是仪器本身不够准确或未经校准所引起的误 差； 如：量器（容量平、滴定管等）和仪表刻度不准。 （ 3）试剂误差：由于试剂不纯或蒸馏水中含有微量杂质所引起的 误差； 如使用失效后的试剂，其含量达不到标示的值。 （ 4）操作误差：由于操作人员的主观原因造成的误差。 例如：对终点颜色变化的判断，有人敏锐，有人却迟钝； 2、偶然误差： 偶然误差是实验中各种偶然因素所产生的误差。 滴定管的读数误差。 误差的消减方法 1、系统误差的消除 系统误差的是由某些固定的原因造成的，可以根据 具体情况选用不同的方法进行校正。 （ 1）校正仪器 （ 2）校正方法 （ 3）空白试验 （ 4）对照试验 2、偶然误差的消减 在消除系统误差的前提下，增加平行测定次数可以 减少偶然误差。故在一般化学分析中经常选择平行 测定三次。 误差的表示方法 1、准确度与误差 准确度：测量值（ xi）与真值（ u）之间的符合程度。 它说明测定结果的可靠性，用绝对误差 (AE)值来量度： 准确度常用相对误差 （ RE%） 表示： RE%反映了误差在真实值中所占的比例 ， 用来比较 在各种情况下测定结果的准确度比较合理 。 ixAE %100% ixRE 2、精密度与偏差 精密度：是在受控条件下多次测定结果的相互符合 程度，表达了测定结果的重复性和再现性，用偏差 表示： （ 1）偏差 绝对偏差： 相对偏差： xxd i %100% xdRD （ 2）平均偏差 对多次测定结果的精密度，常用平均偏差表示。平均 偏差是指各次偏差绝对值的算术平均值。 相对平均偏差是平均偏差在平均值中所占的比率。 %100 xd相对平均偏差 n d n dnddd n i i 121 | | 3、标准偏差 用标准偏差 S 来衡量分析数据的分散程度 精 密度： 式中： n-1为自由度 可疑数据的取舍方法 一、 检验法 此法处理数据的步骤如下： （ 1）将可疑数据除外，求出其余数据的平均值 和平均 偏差 。 （ 2）求出可疑数据与 之差的绝对值。 （ 3）将此绝对值与 4 进行比较， 若 ，则舍去此可疑数据。 法运算简单，但统计处理不够严密，适用于 48次且 要求不高的实验数据的处理。 d4 d4 1nx 1nd 11 4| nn dx可疑数据 1nx 1nd 二、 Q检验法 当测定次数 3n10时，根据所要求的置信度，按照下列步骤， 检验可疑数据是否弃去。 （ 1）将各数据按照递增的顺序排列： x1、 x2、 、 xn； （ 2）求出最大值与最小值之差 xn-x1； （ 3）求出可疑数据与其最临近数据之间的差 xn-xn-1或 x2-x1； （ 4）求出 或 ； （ 5）根据测定次数 n和要求的置信度，查表得到 Q表； （ 6）将 Q与 Q表 相比较，若 ，则可舍去可疑值， 否则予以保留。 1 1 xx xxQ n nn 1 12 xx xxQ n 表QQ 有效数字的取舍 1、有效数字： 是指在分析工作中实际能测量到的数字。 2、有效数字的修约原则 在数学上，我们常用四舍五入的原则来进行有 效数字的取舍。但是，这样的结果是我们保留的机 会比舍去的机会要多。为了解决这个问题，我们分 析化学上采用“四舍六入无留双”的原则进行有效 数字的取舍，以保证舍去的机会和保留的机会相同。 基本做法： 四舍六入，五后有数就进一，五后没数看前一位的 单双，单进，双舍。 常用仪器的精度与有效数字 用分析天平称量的试样质量 0.4370g 四位有效数字 化学天平称量的质量 4.2g 二位有效数字 滴定管滴定的体积 18.25mL 四位有效数字 移液管量取的液体体积 25.00mL 四位有效数字 容量瓶配制溶液的体积 250.00mL 五位有效数字 量筒量取液体体积 12.2mL 三位有效数字 标准溶液的浓度 0.1000mL 四位有效数字 pH值 4.30 二位有效数字 解离常数 二位有效数字 配合物稳定常数 三位有效数字 5108.1 Ka 7.81000.1 M g YK 有效数字的运算规则 在运算中，经常会有不同有效位数的数据参 加运算。在这种情况下，需将有关数据进行 适当的处理。 1、加减运算 当几个数据相加或相减时，它们的小数点后 的数字位数及其和或差的有效数字的保留， 应以小数点后位数最少（即绝对误差最大） 的数据为依据。 2、乘除运算 几个数据相乘相除时，各参加运算数据所保 留的位数，以有效数字位数最少的为标准， 其积或商的有效数字也依此为准。 )/(0 8 9 8 8.025.172 1 41 0 0 03 3 1 8.025.172 1 41 0 0 0)1 3 5 7.124 6 7 5.12( Lm o lcNa OH 3、混合运算： 数据处理方法 一、标准曲线法： 标准曲线法是最常用的数据处理方法，现以砒 啶 -巴比妥酸比色法测定水样中的氰化物为例，具体 说明处理数据的思路。 配制一系列含待测离子浓度的溶液，显色后， 分别测定其吸光度。以吸光度对浓度作图，在一定 浓度范围内得到一直线，即为标准曲线。在同样条 件下测定待测水样的吸光度，根据吸光度从标准曲 线上查得待测离子的浓度。 测定步骤： 1、用氰化钾为基准物配制浓度为 1.000ug/mL的 KCN标准溶液 100mL。 2、依据水样的测定条件，向 50mL具塞比色管中分 别加入 0.0， 0.20， 0.40， 0.60， 0.80， 1.00， 1.20， 1.50mL含 1.000ug/mL的 KCN标准溶液 (红色 )，加蒸 馏水（绿色）至刻线。选择正确的测定条件，测定 吸光度，取三次平均结果，记录如下。 3、根据测定的结果，以浓度（或体积）为横轴，以 吸光度为纵轴，绘制标准曲线。 4、将水样经适当的预处理后，测定吸光度，从标准 曲线上确定待测物的浓度。 同时测得一水样的吸光度为 0.267，从标准曲线上可 以得到对应的体积为 0.9mL，则水样的 CN-浓度为： 018.050 000.19.0)/( mLgCN 对于水样如果经过事先稀释后进行测定，则应换 算成原水样的浓度。 0 0.20.4 0.8 1.2 1.6 V（ mL） A 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 图 1-5-1 标准曲线法作图 二、标准加入法 先取等体积的水样多个于比色管中，然后向 各比色管中分别加入不同体积的标准溶液， 选择合适的显色条件，显色后，分别测定各 溶液的吸光度。以加入标准溶液的体积 V （ mL）或浓度 c(ug/mL)为横坐标，以吸光度 A为纵坐标作标准曲线。在一定范围内应该为 一直线。将直线反向延长，与横轴的交点所 对应的值即为待测水样中待测离子含量。经 过适当的换算即可获得原水样的浓度。 测定步骤： 1、配置浓度为 10ug/mL的 Cd2+的标准溶液 100mL。 2、将原水样进行预处理。 3、向四支 50mL具塞比色管中分别加入 20mL水样（兰色）， 再向其中分别加入 0.00、 1.00、 2.00、 3.00mL 的上述 Cd2+ 的标准溶液（红色）。用蒸馏水（绿色）稀释至刻线。选择 正确的测定条件，测定各比色管中溶液的吸光度，取三次平 均结果记录如下。 4、根据测定的结果，以浓度 c（ ug/mL）或加入标准溶液的 体积 V（ mL）为横坐标，以吸光度 A为纵坐标，作标准曲线。 5、将标准曲线反向延长，与横轴相交。读取交点处的数据 即为所测待测水样的浓度。经过合适的换算方法，得到原水 样的浓度。 V（ mL） 0.9 0 1 2 3 A 0.20 0.15 0.10 0.05 图 1-5-2 标准加入法作图 通过作直线的反向延长线，获得了水样的值 为 0.9mL。 则原水样中 Cd2+的浓度为： 45.0 20 109.0)/(2 mLugCd