Môn học kỹ thuật phòng thí nghiệm bài 2 dụng cụ, thiết bị nuôi cấy, các phương pháp khử trùng dụng cụ thí nghiệm vi sinh vật

Các dụng cụ, bình chứa nhiễm vi sinh vật cần được ngâm vào dung dịch chất diệt khuẩn nước Javel trước khi rửa và tái sử dụng.. Bật công tắc để đun nồi sao cho không khí có sẵn trong nồi

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM



Môn học: Kỹ thuật phòng thí nghiệm

Giảng viên hướng dẫn: Phạm Mỹ HảoNgười thực hiện: Phan Nguyễn Phương QuỳnhMSSV: 23642991

Lớp: DHTP19A - 420300301002

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2024

BÀI 1 GIỚI THIỆU MỘT SỐ QUY TẮC PHÒNG THÍ NGHIỆM

1 Sinh viên phải đến phòng thí nghiệm đúng giờ Khi thực hiện thí nghiệmphải giữ trật tự và tuân theo hướng dẫn của giáo viên Không được tự ý làmnhững thí nghiệm không có trong chương trình

2 Sinh viên có nhiệm vụ thực hiện đầy đủ các bài thí nghiệm thực hành do giáo viên quy định Trước khi thực hiện thí nghiệm phải chuẩn bị đầy đủ nguyên vật liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị theo yêu cầu

3 Khi vào phòng thí nghiệm phải mặc áo blouse, tóc cột gọn gàng

4 Phải giữ gìn vệ sinh trong phòng thí nghiệm – bàn thí nghiệm sạch sẽ, dụng cụ hóa chất sắp xếp hợp lí

5 Khi sử dụng các dụng cụ, hóa chất, đặc biệt hóa chất cháy nổ độc hại phải tuân theo sự hướng dẫn của giáo viên Dùng xong phải để lại chỗ cũ theo quy định

6 Phải tập trung và cẩn thận khi làm thí nghiệm Trung thực, khách quan theo dõi kết quả và làm tường trình thí nghiệm Cần nâng cao ý thức tiết kiệm, bảo vệ của công, chống lãng phí, tránh gây đổ vỡ dụng cụ và tránh gây tai nạn khi làm thí nghiệm

7 Không được ăn uống, hút thuốc lá trong phòng thí nghiệm Mang khẩu trang khi thao tác với vi sinh vật

8 Sau buổi thí nghiệm phải: Rửa sạch các dụng cụ, lau bàn, dọn dẹp ngăn nắp chỗ làm thí nghiệm Không được mang hóa chất, dụng cụ ra khỏi phòng thí nghiệm ngoài quy định

9 Trước khi ra về tổ trực nhật có trách nhiệm phải vệ sinh phòng thí

nghiệm Sau đó, tắt điện, khóa van nước, khóa các cửa sổ phòng thí

nghiệm

10 Không bao giờ được nếm, ngửi các hóa chất thí nghiệm

11 Nếu làm đổ hóa chất hoặc xảy ra tại nạn, báo cho giáo viên ngay lập tức

12 Nắm vững nguyên tắc, phương pháp thí nghiệm của từng bài

13 Đối với những bài thí nghiệm về vi sinh, trước khi bắt đầu tiến hành thínghiệm cần sát trùng mặt bàn, hai bàn tay bằng giấy lau tẩm cồn 70° hoặc dung dịch chất diệt khuẩn khác (lysol 5%, amphyl 10%, chlorox 10%)

Chú ý chưa đốt đèn cồn hoặc đèn Bunsen khi tay chưa khô cồn Lặp lại việc sát trùng này sau khi hoàn thành công việc.

14 Cần ghi chú tên chủng, ngày tháng thí nghiệm lên tất cả các hộp petri, ống nghiệm môi trường, bình nuôi cấy

15 Khi lỡ tay làm đổ, nhiễm vi sinh vật ra nơi làm việc, dùng khăn giấy tẩm chất diệt khuẩn lau kỹ, sau đó thực hiện khử trùng lại bàn làm việc

16 Cẩn thận khi thao tác với đèn cồn hoặc đèn Bunsen Tắt ngọn lửa khi chưa có nhu cầu sử dụng hoặc ngay sau khi thực hiện xong mỗi thao tác Lưu ý tránh đưa tay, tóc qua ngọn lửa Cần có cách bảo vệ tóc thích hợp trường hợp tóc dài

17 Khi làm vỡ dụng cụ thủy tinh, cẩn thận mang găng tay thu gom tất cả mảnh vỡ vào một túi rác riêng

18 Tách riêng chất thải rắn và chất thải lỏng

19 Tất cả chất thải rắn, môi trường chứa hoặc nhiễm vi sinh vật cần được hấp khử trùng trước khi thải bỏ vào các bãi rác Các dụng cụ, bình chứa nhiễm vi sinh vật cần được ngâm vào dung dịch chất diệt khuẩn (nước Javel) trước khi rửa và tái sử dụng

20 Cần gói hoặc ràng bằng băng keo khi đặt chồng các đĩa petri lên nhau

21 Không mở hộp petri và dùng mũi ngửi để tránh nhiễm vi sinh vật vào đường hô hấp

22 Khi đốt que cấy có dính sinh khối vi sinh vật, cần đặt vòng hoặc đầu que cấy vào chân ngọn lửa để tránh sự văng nhiễm vi sinh vật vào không khí

23 Sát trùng và rửa tay sạch sẽ trước khi rời phòng thí nghiệm

BÀI 2: DỤNG CỤ, THIẾT BỊ NUÔI CẤY, CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM VI SINH VẬT

1.1 CHUẨN BỊ DỤNG CỤ NUÔI CẤY

1.1.1 Hóa chất - nguyên liệu, dụng cụ cần chuẩn bị

1.1.1.1 Hóa chất

- Giấy quỳ tím - Dung dịch HCl 2%

- Nước rửa chén - Dung dịch sunphobicromat

- K2C1207 100g - H2SO4 250 ml

- Nước cất 1000 ml - Cần đốt, cồn 96

1.1.1.2 Dụng cụ

- Hộp đựng phiến kinh, lá kính, hộp petri

- Ống nghiệm, pipet, ống đong các loại, erlen các loại, becher các loại, giá

để ống nghiệm

- Đũa thủy tinh, que gạt, que cấy, đèn cồn, diêm quẹt

- Thau, chối, giẻ để rửa dụng cụ

- Giấy dầu, giấy báo cũ, bông không thấm nước

- Dao, kẹp inox, kéo, đèn cồn, bếp điện

Quá trình chuẩn bị dụng cụ nuôi cấy vi sinh vật bao gồm các công việc sau:

- Đổ vào bên trong dụng cụ nước có pH = 7 (để kiểm tra độ trung tính)

- Hấp khử trùng dụng cụ ở 1200oC trong 30 phút bằng autoclave Lau dụng cụ ra để nguội rồi kiểm tra pH của nước trong dụng cụ

- Nếu nước có pH kiềm thì tiếp tục ngâm dụng cụ vào dung dịch HCl 2% cho đến khi kiểm tra lại và thấy nước có pH = 7 mới thôi

- Rửa kỹ bằng nước nhiều lần là dùng được

b Phương pháp rửa dụng cụ

Nhìn chung các dụng cụ làm bằng thủy tinh có độ bền hóa học chịu đượcnhiệt độ cao, rất khác nhau về hình dạng và kích thước Do vậy mỗi loại dụng cụ cần có phương pháp rửa khác nhau

* Phiến kính:

Với phiến kinh cũ (đã dùng làm tiêu bản)

- Chùi sạch mở hay vaselin trên phiến kính bằng miếng tấm xylen hoặc ngâm tiêu bản vào dung dịch sunphobicromat trong 48h

- Ngâm tiêu bản vào nước xà bông và đun sôi trong 1h.

- Rửa nước, để ráo

- Ngâm tiêu bàn vào cồn 96o trong 12h

- Lau khô chứng bằng vải mịn rồi sấy khô

Với phiến kinh mới: cần kiểm tra độ pH và xử lý để đạt độ trung tính Yêu cầu Các phiến kính sau khi rửa phải đạt tiêu chuẩn sạch mỡ và trong.

* Ống nghiệm:

Chuẩn bị các loại chổi khác nhau để rửa các loại ống nghiệm:

Với các ống nghiệm cũ đã bị nhiễm khuẩn:

- Hấp khử trùng ở 1200oC trong 30 phút

- Lấy ra và đồ các vật phẩm trong ống nghiệm đi

- Ngâm ống nghiệm vào nước ấm

- Rửa ống nghiệm bằng cách:

Dùng chổi chấm xà bông cọ xát vào thành ống đều khắp nhiều lần Rửa nước 2-3 lần

Úp ống nghiệm cho thật ráo nước và khô

Sấy khô ở 80°C trong 30 phút

Với các ống nghiệm không nhiễm khuẩn hay chứa các vi khuẩn không gây bệnh thì không cần phải hấp khử trùng nhưng phải tiến hành rửa như trên.

* Hộp petri:

- Đặt ngửa hộp petri trong lòng bàn tay trái

- Tay phải dùng giẻ có xà bông xát vào 2 mặt của đĩa, các khe ở chân hộp

- Ngâm vào dung dịch sunphobicromat 24h

- Xát kỹ 2 đầu và phần ngoài ống hút bằng giẻ với nước xà bông

- Dùng nước xả ngược để thông cặn pipet

- Cắm ống hút trên giá đầu nhọn để lên trên

* Các dụng cụ khác: gồm phễu, chai, lọ, bình tam giác.

- Dùng giẻ với nước xà bông cọ rửa phần ngoài dụng cụ

- Dùng bị thủy tỉnh cùng với nước xà phòng đặc lắc kĩ để rửa phần trong dụng cụ

- Rửa nước nhiều lần cho sạch và để ráo

* Nút và ống cao su:

- Phân loại các dụng cụ này theo kích thước to, nhỏ, tốt, xấu hay sạch bẩn

- Ngâm từng loại riêng vào nước ấm (50-80oC) trong 3-4h

- Cọ rửa kĩ trong nước xà phòng

- Rửa nước là nhiều lần

- Phơi nắng 2 – 3h rồi cất đi dùng dần

1.1.3 Bao gói dụng cụ

1.1.3.1 Nguyên tắc

- Dụng cụ được bao gói phải đảm bảo sạch và khô.

- Việc bao gói phải thật kín và cẩn thận để dụng cụ sau khi khử trùng vẫn đảm bảo sự vô trùng trong lớp giấy gói và lấy ra sử dụng dễ dàng

1.1.3.2 Phương pháp bao gói dụng cụ

Ống nghiệm: được sử dụng để chứa môi trường nuôi cấy vi sinh vật, có nútbằng gòn không thấm nước hay bằng nhựa chịu nhiệt

Việc bao gói dụng cụ bao gồm 2 khâu:

- Làm nút bông: cho các ống nghiệm, bình tam giác, pipet

- Bao gói: cho hầu hết các dụng cụ thủy tỉnh

a Cách làm nút bông:

Với các ống nghiệm:

- Lấy 1 miếng bông gòn không thấm nước cuộn lại

- Dùng que ấn vào đoạn giữa cuộn bông

- Đẩy cuộn bông này gập đôi và từ từ vào miệng ống nghiệm

Yêu cầu:

- Nút có kích thước, độ chặt vừa phải

- Đầu nút tròn, gọn, phần ngoài lớn hơn phần trong ống nghiệm

- Lấy nút ra hay đóng nút vào dễ dàng

Với các chai, lọ, bình tam giác có kích thước lớn: cách làm tương tự nhưnglượng bông sử dụng phải nhiều hơn

Với các pipet, dùng 1 sợi dây thép nhỏ nhét 1 ít bông vào đầu lớn của pipet

để hạn chế địch từ pipette vào trong ống bóp/ống hút

b Cách bao gói dụng cụ:

Với các dụng cụ sau khi làm nút bông, cần được bao gói phần có nút bông bằng giấy dầu hay giấy bảo để khi khử trùng nút bông không bị ướt, đảm bảo điều kiện vô trùng tốt hơn Cách làm như sau:

- Cắt các băng giấy hình chữ nhật với kích thước tùy theo dụng cụ cần bao gói

- Quấn băng giấy quanh phần đầu có nút bông

- Gập ống giấy sát vào nút bông ở mặt trước và 2 bên

- Gập nốt phần giấy còn lại và gài sâu vào trong

Yêu cầu:

- Phần giấy bao ngoài phải chặt và kín

- Bao bằng giấy dầu với dụng cụ hấp ướt

- Bao bằng giấy báo với dụng cụ sấy khô khi khử trùng

- Với các dụng cụ như pipet, hộp petri, que gạt phải dùng giấy bao kín toànbộ

Có thể thay giấy báo bằng 1 hộp nhôm kín đựng tất cả các dụng cụ trên để khử trùng

1.2 THIẾT BỊ NUÔI CẤY VI SINH VẬT

- Que cấy móc: dùng để cấy các loại nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn Nhữngloại dây cấy này thường làm bằng kim loại không bị oxy hóa ở nhiệt độ cao.

1.2.2 Tủ ấm: dùng để ủ vi sinh vật hoặc theo dõi sự tăng trưởng của vi

sinh vật

1.2.3 Autoclave (trình bày ở mục 1.3.1.2)

1.3 Các phương pháp khử trùng

1.3.1 Nguyên tắc

Sau khi khử trùng cần đảm bảo:

- Sự vô trùng tuyệt đối cho các vật phẩm và các dụng cụ

- Không làm thay đổi chất lượng mẫu vật

- Bảo đảm an toàn tuyệt đối cho con người

Khi khử trùng bằng nhiệt, các tế bào sinh dưỡng của vi sinh vật có thể bị tiêu diệt đễ dàng trong khi các bào tử vẫn còn tồn tại ở ngay nhiệt độ đó Khả năng chịu nhiệt của vi sinh vật phụ thuộc vào:

Có thể khử trùng bằng phương pháp nhiệt khô hay nhiệt ướt

1.3.1.1 Khử trùng bằng sức nóng khô (nhiệt khô)

Dưới tác dụng của sức nóng khô, các cấu tử của tế bào vi sinh vật bị oxi hóa, tế bào bị khô hoàn toàn và chết

* Khử trùng bằng đốt qua lửa nung đỏ

Phương pháp này dùng để khử trùng ống hút, que cấy, đầu các ống nghiệm,miệng các bình tam giác sau khi lấy nút bông ra

Cách khử trùng:

- Hơ dụng cụ trên ngọn đèn cồn, đưa qua đưa lại 3 – 4 lần Với các dây may xo ở đầu que cấy phải nung cho thật đỏ hết chiều dài phần que cấy

- Để cho đụng cụ nguội mới được dùng tránh vỡ dụng cụ và vi khuẩn không bị tiêu diệt khi lấy giống Cũng có thể nhúng dụng cụ vào cồn 96° rồi đốt nhiều lần để khử trùng.

1.3.1.2 Khử trùng bằng sức nóng ướt

* Đun sôi trong nước

Phương pháp này dùng khi cần khử trùng nhanh các dụng cụ: kim tiêm, kéo, kẹp, đao, cốc thủy tinh, chai, lọ

*Đun cách thủy ở nhiệt độ thấp (Phương pháp khử trùng Pasteur)

Phương pháp này dùng để khử trùng các thực phẩm dễ biến tính ở nhiệt độ cao như sữa, bia, rượu

Cách khử trùng: Đun nóng môi trường lên 60 – 75°C trong 15-30 phút hoặc đun nóng lên 80°C trong 10-15 phút

Phương pháp này chỉ có khả năng ức chế các vi khuẩn không có bào tử

* Hấp cách quăng 100°C (phương pháp Tyndal)

Phương pháp này dùng để hấp khử trùng 1 số loại môi trường nuôi cấy men bánh mì, men gia súc, mốc làm nước chấm

Cách khử trùng:

- Hấp môi trường ở 100°C từ 30-40 phút

- Lấy ra để tủ ẩm 24h cho các bào tử của vi sinh vật nảy mầm

- Hấp môi trường lần thứ 2 ở 100°C trong 30 – 40 phút để tiêu diệt các bào

tử vừa nảy mầm

- Lặp lại quá trình này từ 3 – 4 lần

Kết quả: Môi trường vừa được vô trùng vừa đảm bảo chất lượng không bị biến

* Khử trùng bằng hơi nước bão hòa ở áp suất cao

Phương pháp này thực hiện trong nồi hấp vô trùng ở áp suất cao

(autoclave) Đó là thiết bị làm bằng kim loại, chịu được nhiệt độ và áp suất cao, có khả năng tự động điều chỉnh áp suất và thời gian khử trùng theo yêu cầu của người sử dụng

Nguyên tắc hoạt động: Làm gia tăng vật để khử trùng các vật bằng hơi nước bão hòa dưới áp suất lớn hơn áp suất bình hường của khí quyển Khi

áp suất hơi nước tăng thì nhiệt độ trong nổi cũng tăng theo nhờ hệ thống van rất chặt chẽ Nhiệt độ hơi nước bão hòa ở các áp suất khác nhau:

Áp suất (atm) Nhiệt độ (độ C)

Nồi hấp khử trùng có nhiều loại khác nhau, những nguyên lý hoạt động đềugiống nhau Dưới đây là cấu trúc của autoclave được dùng trong PIN (hình 4).

- Có 2 vỏ, có khả năng giữ áp suất cao

- Các vật liệu cần được khử trùng được đặt trong thùng khử trùng

- Trong thùng khử trùng có lắp van bảo hiểm dùng để thoát không khí khi vượt quá mức yêu cầu

- Luôn đổ nước đến mức quy định (không đổ ít hơn, cũng không đổ nhiều hơn)

- Định kỳ phải vệ sinh nồi hấp Tránh khả năng tạo canxi trong nồi

Phương pháp sử dụng autoclave:

- Đổ nước vào phễu đến mức quy định

- Xếp dụng cụ và vật liệu cần khử trùng vào hộp inox, sau đó đặt trên giá đặt Không nên xếp các dụng cụ quá sát vào nhau, để hơi nước thông qua

dễ dàng

- Đậy nắp nồi hấp thật kín, vặn ốc theo từng cặp đối xứng nhau

- Chỉnh đồng hồ chỉnh áp suất về áp suất tương ứng với nhiệt độ hơi nước bão hòa mà ta muốn đun Chỉnh đồng hồ điều chỉnh thời gian về thời gian cần khử trùng

- Mở van thoát không khí

- Cắm điện Bật công tắc để đun nồi sao cho không khí có sẵn trong nồi được loại hết ra để có thể đảm bảo được sự khử trùng chỉ bằng hơi nước thuần lên các dụng cụ

- Khi hơi nước thoát ra thành luồng liên tục tại van (không khí trong nên đã

bị loại hết), đông van xả hơi lại Tiếp tục đun cho áp suất tăng dần

- Sau khi đạt áp suất quy định, thời gian khử trùng bắt đầu được tỉnh

- Khi hết thời gian khử trùng sẽ có còi báo hiệu, tất điện Đợi cho áp suất trong nồi hấp cân bằng với áp suất khí quyển (kim chỉ áp kế chỉ về 0), mở van xả hơi

- Mở nắp nồi hấp (vặn ốc theo từng cặp đối xứng nhau) lấy dụng cụ ra - Dán nhãn ghi ngày - tháng - năm khử trùng vào dụng cụ hay nguyên liệu vừa khử trùng để tiện việc sử dụng

Chú ý: Trong phòng thí nghiệm ta thường điều chỉnh để có được nhiệt độ

là 120 121°C

Để đảm bảo an toàn và hiệu quả của việc hấp khử trùng, người làm thí nghiệm cần phải:

Kiểm tra lại nồi hấp trước khi sử dụng

- Thận trọng thực hiện đúng quy trình được chỉ dẫn

- Tránh cung cấp điện đột ngột để không gây vỡ dụng cụ, nguyên liệu hoặc gây nổ nguy hiểm

- Trực tiếp theo dõi quá trình hấp khử trùng cho đến khi kết thúc và ngắt điện

- Định kỳ kiểm tra chất lượng đồng hồ áp kế và van an toàn

Tóm lại, phương pháp hấp khử trùng bằng hơi nước bão hoà ở áp suất cao

là phương pháp phổ biến và hiệu quả nhất trong các phương pháp khử

trùng nhờ khả năng tiêu diệt được tế bào sinh dưỡng lẫn bào tử của vi sinh vật.

Gần đây một số PTN vi sinh vật học của các viện và trường đã được trang

bị mới loại nồi hấp áp suất cao dưới dạng từ hình khối chữ nhật gọn, đẹp vàtiện sử dụng hơn nhưng nguyên tắc hoạt động vẫn giữ nguyên

1.3.1.3 Khử trùng bằng cách lọc

Phương pháp này dùng để khử trùng các loại môi trường không thích hợp với phương pháp khử trùng ở nhiệt độ cao (như môi trường huyết thanh, dung dịch albumin, đôi khi cả môi trường đường) Ngoài ra có thể dùng biện pháp này để tách các vi sinh vật với các sản phẩm trao đổi chất của chúng trong dung dịch nuôi cấy

Nguyên tắc:

Cho dung dịch đi qua màng lọc (của dụng cụ lọc) mà kích thước lỗ màng nhỏ hơn kích thước vi sinh vật cần lọc Nhờ đó dịch qua lọc được vô trùng

Cấu tạo bình lọc: Có rất nhiều loại dụng cụ lọc khác nhau nhưng phổ biến

nhất là bình lọc Seilz Cấu tạo của nó gồm 3 bộ phận:

- Bộ phận trên có hình trụ để chứa dịch lọc (ống lọc)

- Bộ phận ở dưới để chứa dịch đã qua lọc

- Bộ phận ở giữa là màng lọc (quan trọng nhất) Màng lọc bằng amiăng, hình tròn, dày khoảng 3-5 mm

Cả 3 bộ phận trên liên kết với nhau nhờ liên kết ốc vít Bình lọc này có thể được nối với một bình tam giác có vòi hút chân không để tạo nên sự chênh lệch áp suất giữa trên và dưới màng lọc do đó làm tăng tốc độ lọc

Cách tiến hành lọc:

- Hấp khử trùng ống lọc, bình chứa dịch lọc và các phụ tùng kèm theo ở 1 atm trong 30 phút

- Đặt màng lọc vào giữa ống lọc và màng đặt dung dịch lọc rồi cố định bộ phận này ngoài các ốc vít

- Đổ dịch lọc vào ống lọc

- Nỗi bình đựng dịch lọc với bình tam giác được gắn với bình hút chân không Trong đoạn vòi nổi có bông để hạn chế sự nhiễm trùng dịch lọc

- Cho máy hút chân không hoạt động để đưa độ chênh lệch áp suất lên từ từ

và dịch lọc chảy thành từng giọt Áp suất tạo ra không quá 30 – 40cm thủy ngân

- Thời gian lọc không được kéo dài quá 30 phút

- Lọc xong lấy một ít dịch lọc cấy vào môi trường thạch nước thịt pepton,

để trong tủ ấm 37°C Kiểm tra độ vô trùng của dịch đã lọc

- Bỏ màng lọc đi vì màng này chỉ được sử dụng một lần

Chú ý: khi tiến hành xong các thao tác thực hành cần chuyển ngay các hóa chất, dụng cụ và nguyên vật liệu ra khỏi tủ, vô trùng lại rồi mới tắt hệ thống bơm lọc khí của tủ.

BÀI 3&4 KỸ THUẬT SỬ DỤNG CÁC DỤNG CỤ THỂ TÍCH

Người ta thường dùng loại dụng cụ này để chứa đựng dung dịch cần pha chế (pha chế dung dịch ở loại dụng cụ này)

Ví dụ: bình định mức

TD: "to deliver":

Khi trên dụng cụ có ghi “TD", điều này có nghĩa là đó là loại dụng

cụ mà thể tích dung dịch chứa trong nó (kể từ vạch định mức) ứng với phần dung dịch chảy ra, không kể giọt cuối còn đọng ở đầu dưới dụng

3.2.1.1 Các yêu cầu trước khi sử dụng đối với dụng cụ do dung tích

Mặt ngoài và mặt trong của các dụng cụ đo thể tích trước khi đọc chỉ số phải thật sạch Chỉ cần một chút dơ hay có một chút dầu dính trên mặt ngoài của các dụng cụ đo thể tích cũng gây nên kết quả đọc sai

Nhiệt độ trong phòng khi chuẩn độ cũng không được quá nóng hayquá lạnh Tốt nhất là đùng với nhiệt độ chuẩn được ghi trên dụng cụ Còn nếu sai lệch quá nhiều, nên xác định độ sai số do ảnh hưởng của nhiệt độ tới dụng cụ đo

Khi đọc các chỉ số trên các dụng cụ đo thể tích, mắt của người quan sát ở cùng vạch phẳng với vạch mức (khi đó vạch mức ở thành trước, thành sau phải trùng nhau)

3.2.1.2 Cách đọc trên dụng cụ đo dung tích

Với dung dịch khi ở trong dụng cụ đo dung tích có mặt phẳng trên cùng lõm xuống

Đối với dung dịch trong suốt ta đọc theo vạch phẳng ứng với mặt khum dưới của vệt lõm

Đối với dung dịch không trong suốt ta đọc theo vạch mức ở trên Với dung dịch khi ở trong dụng cụ đo dung tích có mặt phẳng trên cùng lồi lên

Đối với dung dịch trong suốt ta đọc theo vạch phẳng ứng với mặt khum trên của vệt lồi

Đối với dung dịch không trong suốt ta đọc theo vạch mức ở dưới

3.2.2 Pipet

Pipet là ống thủy tỉnh dài, bé, phình ra ở giữa; một đầu ống được kéo dài và vuốt nhỏ Ống có vòng định mức Một số pipet có dạng xilanh

- Các pipet thường được thiết kế theo dạng TD Dùng để đong và chuyển một thể tích dung dịch xác định từ một dụng cụ sang pipet rồi sang một dụng cụ khác Có một vài loại chỉ đánh dấu để có thể đong một thể tích nhất dịnh (pipet bầu) Một số loại khác được biết dưới dạngdùng để đo từ các mức thể tích khác nhau đến mức thể tích cao nhất được đánh dấu trên pipet (mức trên cùng) Thể tích chất lỏng chứa đượctrong pipet biểu diễn bằng ml

Pipet thường có dung tích từ 1 đến 100ml, ở phần trên của nó có một vạch dấu để chỉ mức chất lòng cần lấy Người ta còn sử dụng rộng rãi các pipet chia độ với dung tích khác nhau, thành ngoài của chúng được chia vạch đến các độ chính xác khác nhau tùy theo nhu cầu của người sử dụng Pipet có độ chính xác càng cao thì giá thành cũng càng cao

3.2.2.1 Nguyên tắc làm việc với các pipet

Không chạm tay vào phần giữa của pipet Nhiệt từ tay sẽ truyền sang thủy tinh, dung tích của pipet đựng chất lỏng sẽ tăng lên

Cầm đầu trên của pipet bằng ngón tay cái và ngón giữa của tay phảirồi nhúng đầu dưới của pipet vào dunh dịch (đến gần đáy bình) Chú ý giữ cho đầu dưới của pipet luôn ngập trong dung dịch Tay trái giữ bìnhđựng dung dịch Muốn hút đầy pipet, người ta nhúng đầu dưới của nó vào chất lỏng rồi hút chất lỏng lên bằng bóp cao su hoặc bằng miệng Nếu hút dung dịch bằng miệng thì cần tập hút chất lỏng bằng động tác mút lưỡi ngắt quãng, nhưng không được hít không khí từ pipet vào Khi hút, cần phải thở hoàn toàn tự do qua mũi và đầu bé của pipet luôn luôn phải nhúng trên chất lỏng Chất lỏng được hút lên cao hơn vạch dấu khoảng 2 - 3cm, sau đó nhanh chóng bịt lấy lỗ trên bằng ngón trỏ của bàn tay phải và giữ pipet bằng ngón giữa và ngón cái Ngón trỏ cần phải hơi ướt, vì ngón tay ướt sẽ bịt pipet chặt hơn

Khi pipet đã đầy, thì thả hở ngón trỏ để chất lỏng chảy từ từ ra khỏipipet Khi dung dịch chảy đến vị trí của vạch dấu, thì bịt chặt ngón tay lại Nếu lúc đó ở đầu pipet còn dính một giọt, thì phải cẩn thận gạt giọt

đó xuống Đưa pipet sang bình hứng, thả ngón trỏ ra để chất lỏng chảy theo thành bình Khi chất lòng chảy đến vị trí đã định, dùng ngón trỏ bịt

lỗ trên của pipet lại, giữ pipet thêm khoảng 5 giây, ở vị trí nghiêng đối với thành bình, xoay nhẹ xung quanh trục.

Chú ý không để cho dung dịch bắn tung toé lên thành bình, vì điều

đó sẽ gây ảnh hưởng đến quá trình phân tích hóa học sau này,

Không bao giờ được đuổi giọt chất lỏng còn lại ra khỏi pipet bằng cách thổi hoặc dùng bàn tay ấp nóng phần bầu của pipet

Khi hút các dung dịch chất độc phải sử dụng bóp hình quả lê, hoặc dùng một thiết bị đặc biệt khác

Để ngăn không cho chất lỏng độc đi vào miệng, khi hút người ta cóthể dùng một thiết bị đơn giản làm bằng một đoạn ngắn ống cao su, bêntrong ống đặt một quả cầu nhỏ bằng thủy tinh (hạt cườm) Lắp ống cao

su đó vào đầu trên của pipet, rồi vừa dùng tay bóp nhẹ vào chỗ ống có quả cầu, vừa hút chất lỏng vào pipet bằng miệng, bằng quả bóp hoặc bằng một thiết bị khác Khi mực chất lỏng còn cách vạch dấu một khoảng bằng 10mm, thì ngừng hút Muốn đưa chất lỏng lên đến mức cần thiết thì dịch chuyển hạt cườm về đầu hở của ống Khi đó trong pipet tạo nên chân không và mức chất lỏng sẽ càng lên Khi dịch

chuyển hạt cườm, có thể đo rất chính xác một thể tích nào đó Chiều dàiống cao su phải vào khoảng 15cm, còn đường kính phải tương ứng với đường kính của phần trên pipet Muốn cho chất lỏng chảy ra khỏi pipet thì hoặc là bóp ống ở chỗ có hạt cườm, hoặc là lấy ống đi

Để hút chất lỏng vào pipet dung tích khoảng 50mL, người ta còn dùng bóp cao su có 3 van

Bóp cao su này có ba chiếc van, có thể điều khiển chúng để hút chất lỏng vào và cho chất lỏng chảy ra khỏi pipet Dụng cụ này đặc biệt thuận tiện khi làm việc với những dung dịch độc hoặc có mùi khó chịu Muốn đo những thể tích nhỏ chất lỏng người ta dùng micropipet dung tích 1, 2, 3 và 5ml Micropipet thường có chia độ, có vạch chia 0,01ml, nên có thể đọc với độ chính xác 0,002 + 0,005ml

Pipet luôn luôn phải được rửa sạch, để vào giá riêng và đậy lên trênbằng một ống nghiệm nhỏ hoặc một mảnh giấy lọc sạch Sau khi làm việc, phải tráng pipet vài ba lần bằng nước cất rồi mới đặt vào ống đo bằng thủy tỉnh, thỉnh thoảng thay lớp giấy lọc đây ở trên bằng một lớp giấy mới

Không nên dùng các pipet thông thường để đo những chất lỏng có

độ nhớt khác rõ rệt với độ nhớt của nước, ví dụ các axit đặc, kiềm đặc

vì thể tích của chất lỏng lấy được sẽ không tương ứng với thể tích cần lấy Để lấy các chất lỏng này người ta sử dụng các pipet được chia độ đặc biệt

Khi sử dụng pipet nhất thiết phải tuân theo các qui tắc sau đây: Khi lấy chất lòng, pipet luôn luôn phải ở vị trí thẳng đứng

Tuân thủ theo đúng cách đọc đối với dụng cụ đo dung tích

3.2.2.2 Làm sạch pipet

Sai số gây ra do pipet bẩn có thể rất lớn, bởi vì dung tích của pipet tương đối nhỏ Vì vậy chỉ làm việc với pipet sạch Trước khi dùng pipet

phải được rửa và sấy khô cẩn thận Sau khi dùng xong pipet phải được rửa sạch liền ngay khi có điều kiện

Pipet thường được làm sạch với dung dịch tẩy rửa (ví dụ: xà bông, hỗn hợp cromic, dung dịch kiềm pemanganat, hỗn hợp rượu với ete ) Cho dung dịch tẩy rửa vào một phần ba pipet Bịt pipet lại, đặt nằm ngang, lắc pipet một cách cẩn thận sao cho dung dịch tẩy rửa lan đều ra mọi phía của pipet Rửa lại bằng nước sạch (chủ ý: trong quá trình tẩy rửa nếu dùng dung dịch có tính tẩy rửa mạch thì nhất thiết phải đeo bao tay, đồng thời tránh không để dung dịch tẩy rửa bắn vào cơ thể) Lặp lạiquy trình nếu cần Khi pipet đã thật sạch, tráng lại bằng nước cất Sau

đó đem sấy khô

Trong điều kiện không thể sấy khô liền, ta nên rửa thật sạch pipet, tráng lại bằng nước cất, rồi tráng lại bằng dung dịch định hút, sau đó mới có thể dùng để hút dung dịch này

Loại không có khóa: Đầu dưới gắn bằng một ống cao su được nối với mao quản bằng thủy tinh ống cao su được kẹp bằng một chiếc kẹp Mohr hoặc có một hạt cườm thủy tỉnh ở bên trong ống Dùng ngón tay bóp kẹp hay kéo ống cao su ở chỗ có viên thuỷ tinh, chất lỏng từ buret

sẽ chảy ra Ống cao su phải có thành dầy ít ra là 1,5mm, có đường kính trong gần 3mm Như vậy đường kính ngoài của ống cao su khoảng 6mm

Nếu phân loại buret theo phương thức sử dụng, ta có:

Buret thường: Người sử dụng tự cho dung dịch chuẩn vào buret Loại này ta thường hay gặp trong phòng thí nghiệm

Buret bán tự động: Có bầu thủy tinh đựng dung dịch chuẩn, có bìnhchứa trung gian Loại buret này khá cồng kềnh, ta ít khi gặp

Buret tự động: Có bầu thủy tinh đựng dung dịch chuẩn, bên hông

có thiết bị để đưa dung dịch lên buret một cách tự động Rất chính xác Tuy nhiên giá thành cao Trong các phòng thí nghiệm phân tích nên có một hoặc hai buret loại này Được sử dụng để kiểm tra nồng độ dung dịch chuẩn Ngoài ra trong các thí nghiệm đòi hỏi phải kiểm tra mẫu thường xuyên với cùng một dung dịch chuẩn ta cũng có thể sử dụng buret loại này

3.2.3.1 Nguyên tắc làm việc với các buret

Buret được gắn chắc chắn trên giá kẹp buret, cho dung dịch vào buret bằng cách rót qua phễu nhỏ hay rót từ dụng cụ có mỏ (như

beaker) vào buret khi buret được khóa Dùng tay trái cầm khóa, mở nhanh khoá cho dung dịch chảy nhanh ra, đuổi hết bọt khí ra khỏi đầu dưới buret, sau đó chỉnh dung dịch đến đúng vạch không Nếu dùng buret có khóa bằng ống mao quản, để đẩy bọt khí ra cần gập ống cao sucho đoạn mao quản hướng lên trên

Đối với các buret tự động và bán tự động, dung dịch được nạp vào buret bằng một hệ thống đặc biệt

3.2.4 Bình định mức

La bình thủy tỉnh tròn, đáy bằng, cổ dài bé có vạch định mức Bình định mức dùng để đong thể tích dung dịch, để pha chế các dung dịch có nồng độ xác định Chính vì thế bình định mức thường là loại "TC"

Thể tích chất lỏng đựng trong bình được biểu diễn bằng mililit Trên bình có ghi dung tích và nhiệt độ (thường là 20°C), dung tích đó

đo ở nhiệt độ đã ghi trên bình Các bình định mức thường có dung tích khác nhau từ 20 đến 2000 ml

3.2.4.1 Nguyên tắc làm việc với các loại bình định mức

Tránh tiếp xúc tay vào bầu bình, chỉ cầm vào phần trên cổ bình Vì nhiệt từ tay sẽ chuyển vào thành bình làm cho dung dịch trong bình nóng lên và do đó chỉ số đọc sẽ không còn chính xác nữa

Trước khi làm đầy bình ta đặt bình lên trên mặt bằng phẳng và được chiếu sáng rõ

Phương pháp pha hóa chất:

Cân lượng hóa chất cần pha trong một beaker sạch và khô

Cho một ít dung môi vào hòa tan chất rắn trong beaker

Cho dung môi đã hòa tan chất rắn vào bình, lấy dung môi tráng beaker rồi đổ tiếp vào bình, làm như vậy vài lần cho đảm bảo tất cả lượng hóa chất đều có trong bình Rót thêm dung môi vào bình không quá ½ hay 1/3 Sau đó lắc bình cho đến khi chất tan hoàn toàn

Chỉ sau đó mới thêm vào bình lượng dung môi mới Ở giai đoạn cuối cùng (còn 1-2 ml), ta thêm dung môi vào từng giọt bằng pipet có bóp cao su Khi đó mất người làm thí nghiệm và vạch định mức phải nằm trên một đường thẳng Nếu bề mặt chất lỏng là phần mặt khum lõm thì phần dưới của nó phải chập trùng với vạch định mức, còn nếu

là mặt khum lồi thì phần trên của nó phải trùng với vạch định mức (đối với dung dịch trong suốt)

Nếu dung môi cho vào quá vạch mức một chút thì ta dùng giấy lọc thấm bớt phần dung dịch dư đi Đậy kín bình, và cẩn thận lắc đều dung dịch

Những điều cần chú ý khi sử dụng bình định mức:

Không cho vào bình những chất khó tẩy rửa

Không để dung dịch pha chế quá lâu trong bình

Không đun nóng bình

3.2.4.2 Làm sạch bình định mức:

Cách thực hiện giống như đối với pipet

B Phần thực hành

Thí nghiệm 1: Kỹ thuật sử dụng Pipet

Pipet là ống thủy tỉnh dài, bé, phình ra ở giữa; một đầu ống được kéo dài và vuốt nhỏ Ống có vòng định mức

Chú ý: khi lấy dung dịch, thì mắt và vạch đọc phải ngang nhau trên

Cách sử dụng: Giáo viên tiến hanh hướng dẫn cho sinh viên:

+ Tráng buret chính bằng dung dịch chuẩn

+ Cho dung dịch vào buret thông qua phễu hay becker

+ Loại bọt khí nếu có trên buret

+ Định mức vạch 0 trên buret

+ Chuẩn độ dung dịch NaOH 0,1N bằng dung dịch HCl 0,1N với chỉ thị PP cho đến khi thành thạo

Thí nghiệm 3: Kỹ thuật sử dụng bình định mức- ống đong

Là bình thủy tỉnh tròn, đáy bằng, cổ dài bé có vạch định mức.Bình định mức dùng để đong thể tích dung dịch, để pha chế các dung dịch có nồng độ xác định Chính vì thế bình định mức thường là loại "TC"

Thể tích chất lỏng đựng trong bình được biểu diễn bằng mililit Trên bình có ghi dung tích và nhiệt độ (thường là 20°C), dung tích đó

đo ở nhiệt độ đã ghi trên bình

Các bình định mức thường có dung tích khác nhau từ 20 đến 2000

ml

Cách sử dụng ống đong: tương tự như bình định mức

Thí nghiệm 4: Kỹ thuật lọc

Lọc: Là quá trình tách kết tủa và làm sạch kết tủa ra khỏi dung dịch

Kỹ thuật lọc: Kết tủa có hai loại kết tủa định hình và kết tủa vô định hình

Kết tủa định hình là kết tủa có hình dạng xác định như hình kim, hình lập phương và kích thước câu kết tủa này phụ thuộc vào thời gian làm ổn định kết tủa (hay còn gọi là thời gian làm mùi) Vì vậy mà đối với kết tủa này sau khi gây kết tủa phải để một thời gian mới lọc kết tủa

Khi lọc kết tủa dạng định hình thì dung dịch lọc phải nguội Không được khuấy trộn mạnh làm nát kết tủa

Kết tủa vô định hình là loại kết tủa không có hình dạng xác định.Khi lọc kết tủa dạng này cần phải:

+ Dung dịch lọc phải nóng

+ Rửa bằng dung dịch điện ly sau đó rửa bằng nước nóng

Tiến hành:

- Lọc dung dịch kết tủa CaC2O, tượng trưng cho kết tủa định hình

- Lọc dung dịch kết tủa Fe(OH)3 tượng trưng cho kết tủa vô định hình

Thí nghiệm 5: Giới thiệu các loại dụng cụ thủy tinh khác:

Bao gồm ống nghiệm, bình chiết, đèn cồn, erlen, becker

Thí nghiệm 6: Kỹ thuật vệ sinh dụng cụ và các thiết bị cơ bản trong phòng thí nghiệm

Cách kiểm tra độ sạch như đưa lên ánh sáng không thấy vết

Tráng nước cất sau khi rữa sạch

Lau chùi các thiết bị

Bài 5: XÁC ĐỊNH SAI SỐ CỦA MỘT SỐ DỤNG CỤ ĐO THỂ TÍCH

- Dùng bóp cao su để lấy một lượng nước cho đến vạch xác định của pipetbầu cần đo.

- Lau khô phần nước dịch bên ngoài đầu pipet bằng khăn giấy

- Cho lượng nước trong pipet vào becker chuẩn bị trên

- Tiến hành cân để xác định khối lượng nước trong pipet, và suy ra thể tích thực thông qua bảng tỷ trọng nước

- Lặp lại thí nghiệm trên 3 lần để lất kết quả trung bình Từ đó suy ra thể tích thực, và sai số của pipet

- Thực hiện 3 lần kết quá trung bình

- Tính thể tích sai số trung bình đẻ hiệu chỉnh bình định mức

3 Kết quả

ra ngoài Thực hiện nhiều lần cho đến khi hết bọt

- Cho nước vào buret cho đến quá vạch 0 khoảng 1ml Xoay nhanh khóa buret theo chiều ngược chiều kim đồng hồ để lấy vạch 0 trên buret

- Thực hiện các bước trên để lấy các thể tích tương ứng 5ml, 10ml, 15ml, 20ml, 25ml Cân các thể tích này trên cân phân tích

- Tiến hành lập bảng như sau

Bình 1 Bình 2 Bình 3 Bình 4 Bình 5Khối lượng

bình (g) m141,84 m244,18 m348,54 m449,52 m5 49,4Khối lượng

bình có chứa

nước

M153,84

M2 54,11

M355,43

M469,42

M574,25

Vạch ghi trên

buret tương ứng 0 - 55 0 - 1010 0 - 1515 0 - 2020 0 - 2525Khối lượng

nước trong bình M1 -m1

5

M2 - m29,93

M3 - m314,89

M4 - m419,9

M5 - m524,85

4.1.2 Khối lượng (Mass)

Trong đời sống hàng ngày ta có thể định nghĩa: Khối lượng của một vật

là lượng vật chất chứa trong chất đó, nó không phụ thuộc vào vị trí tương đối của nó so với mặt đất

Đơn vị đo trọng lượng là Newton (N)

Đơn vị đo khối lượng là kilôgam Một kilôgam bằng khối lượng của một lít (dm²) nước nguyên chất ở 3,98°C

4.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO KHỐI LƯỢNG

4.2.1 Đo khối lượng bằng lực tương tác

Định luật III Newton: Lực tương tác giữa hai vật là hai lực trực đối, nghĩa là cùng độ lớn, cùng giá nhưng ngược chiều

Định luật III Newton cho ta một phương pháp đo khối lượng đó là: Đo khối lượng bằng tương tác Muốn đo khối lượng của một vật, trước hết phải chọn một vật có khối lượng bằng đơn vị gọi là khối lượng chuẩn Sau

đó ta cho vật cần đo khối lượng m tương tác với khối lượng chuẩn mo Khối lượng chuẩn thu được gia tốc ao, còn vật m thu được gia tốc a Ta sẽcó:

a/a0 = m0/m m = ⇒ m = (a0/a)xm0

Phương pháp này được dùng để đo khối lượng của các hạt vi mô

(electron, prôton, notron), cũng như của các vật siêu vĩ mô (mặt trăng, tráiđất )

4.2.2 Đo lường bằng phép cân

Trong thực tế đời sống hàng ngày người ta thường dùng phép cân để đo khối lượng

Nguyên tắc của phép cân là so sánh khối lượng m của một vật với khối lượng chuẩn thông qua so sánh trọng lực tác dụng lên chúng

4.2.2.1 Phân loại cân theo độ chính xác của cân

Cân thô (độ chính xác đến gam)

Cân siêu vi lượng (độ chính xác đến 106-109)

Trong bài thí nghiệm này chúng ta làm quen với hai loại cân: Cân kỹ thuật và cân phân tích điện tử

a Cân kỹ thuật

Là loại cân cho phép cân chính xác đến 0.01g, đôi khi đến 0.001g

Có nhiều loại cân kỹ thuật: cân hai đòn, cân một đòn, cân kỹ thuật, cân kỹthuật hóa học

Cân kỹ thuật hóa học chính xác hơn và có độ trọng tải từ 200g đến vài kilogam

Khác các loại cân thô, cân kỹ thuật có khóa hãm và ốc điều chỉnh Nhờ khóa hãm, những bộ phận quan trọng nhất của như đòn cân và gối cân khikhông làm việc thì tách khỏi nhau; không tì sát bề mặt Điều này giữ cho cân không bị mất độ nhạy

Khi bắt đầu cân, người ta xoay khóa hãm để đưa cân trở lại vị trí làm việc.Khi làm việc, nếu mở khóa hãm mà cân chưa thăng bằng, thì chỉnh bằng

ốc điều chỉnh để đạt được thăng bằng

Đối với những cân kỹ thuật (trừ cân tay), người ta đặt cố định ở vị trí nhấtđịnh của phòng thí nghiệm

Thường xuyên phải lau chùi cân kỹ thuật hóa học

Phương pháp cân:

Trước hết phải kiểm tra độ sạch sẽ của cân

Xem xét xem cân có làm việc tốt không Dùng núm hãm hạ đòn cân, Quan sát sự dao động của kim Nếu kim cân dao động lệch khỏi điểm không sang trái, sang phải cùng một giá trị độ chia, tức là có thể dùng cân được

Có hai cách khác nhau để cân một vật Cách cân trực tiếp được thực hiện bằng cách đặt vật trực tiếp lên đĩa cân rồi đọc được khối lượng chỉ trên cân

Sai số do cân gây nên có thể loại trừ được bằng cách cân hai lần được gọi

là cách cân lặp (weighting by difference) Khi muốn cân một vật bằng cáchcân lặp đầu tiên ta cân vật chứa, sau đó đặt vật muốn cân vào vật chứa rồi cân cả vật chứa và vật muốn cân Khối lượng của vật muốn cân là hiệu số giữa hai giá trị khối lượng đó

Sau khi cân bỏ vật cân ra khỏi cân Đóng khóa hãm lại Làm vệ sinh cân sạch sẽ

Cách cân trên cân kỹ thuật điện tử:

Cắm điện, khởi động cân (bấm nút on/off) trước 10 phút để cân có chế độ làm việc ổn định

Kiểm tra độ sạch của chén cân

Đưa chén cân lên bản cân

Ghi khối lượng chén cân (có thể dùng nút TARE để trừ bị)

Cân khối lượng mẫu cân thiết Nhớ là khối lượng mẫu + chén nhỏ hơn khốilượng cân cho phép

Đưa chén ra khỏi bàn cân và tắt cân bằng nút on/off không được rút trực tiếp từ ổ cắm

b Cân phân tích

Cân dùng cho các thí nghiệm đòi hỏi độ chính xác cao thường là cân phân tích Trước đây cân phân tích thường có hai loại: cân dao động tuần hoàn

và cần dao động không tuần hoàn

Cân phân tích dao động tuần hoàn: có nhược điểm là sự tắt dần dao động của đòn cân xẩy ra rất chậm Vì vậy cân trên loại cân hay mất nhiều thời gian và rất mệt

Cân phân tích dao động không tuần hoàn: hiện đại hơn, dao động không điều hòa, cân nhanh, bởi vì nó có bộ phận hãm đòn cân và kim cân bằng từ.Sau này, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, loại cân phân tích dao độngtuần hoàn bị loại bỏ, chỉ còn sử dụng cân dao động không tuần hoàn Đồng thời có một loại cân mới xuất hiện đó là cân phân tích điện từ Với loại cân này có thể cân nhanh, chính xác, ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài hơn hai loại cân trên