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[分享] 如何建立一个家庭实验室(化学)?

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发表于 2025-4-1 07:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
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发表于 2025-4-1 07:58 | 显示全部楼层
为了您邻居和家人的安全,请您放弃这个想法。如果只是觉得化学的家伙事儿很酷,那么买来的烧杯什么的可以用来泡茶喝咖啡。如果真的喜欢化学,可以去读个化学的硕士博士~如果您真的喜欢这种跟电影里看到的刻板印象类似的操作类型的化学实验,这边推荐有机全合成相关方向~
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发表于 2025-4-1 07:59 | 显示全部楼层
玩玩淘宝卖的那种实验包得了,除非你家特有钱,能买下一个大的实验室,并且配备专业的通风厨,各类玻璃器皿,Schlenk line,真空泵,具备药品购买许可和渠道,以及废液处理渠道。废气和废液处理最重要,不然就是在家设置了个毒源和炸药库,同时还需要安全管控化学试剂的章程。
以上都不是最贵的,最贵的是各类仪器,比如核磁共振,红外,紫外,X光衍射仪等等……一个完备的化学实验室,一年至少烧掉几十万,没钱真的玩儿不起。
你说需要那么多干嘛,对啊,需要那么多干嘛,买实验包不就行了,还不需要担心废液处理和各种昂贵的仪器购买维修费用。
什么?没钱而且实验包不过瘾?这边建议你读个化学博士,做实验做到你想吐
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发表于 2025-4-1 07:59 | 显示全部楼层
“建立家庭实验室”是一个非常危险的想法,做化学实验不是玩游戏,这里面隐藏了很多你想象不到的问题!任何化学实验都在要专业化学实验室,在专业人员的指导下进行!
首先,试剂不是你随便就可以买到。很多专业试剂是需要资质凭证,向专业供应商购买。就算你买到试剂,在家庭环境中也无法合理、安全的保存试剂,家人可能会误触误食,这都会造成极大的危险。而且达不到保存条件的情况下,试剂可能会产生杂质,做实验时也会带来意想不到的危险。
化学反应并不是简单的1+1=2。 化学实验不是教科书上简单的化学方程式,在实际操作中,反应物的添加、反应温度的控制,这些你看似不起眼的操作,稍有差池就可能会让反应产生不一样的结果。以你现在的知识储备无法预估到这些危险,也没有能力去解决危险的,在家庭条件里,更得不到有效的安全保护。
除此之外,消防安全、污水处理这些都是家庭不具备,但是做实验必须的条件。。。
其实,会有这种想法的一般都是初中生、高中生,因为在这个学习阶段的化学知识都是比较浅显的,主要为引发学习兴趣为主,等你真正上了大学,面对真正的化学专业,你就会发现这是一个完全不一样的世界。
真对化学有兴趣,就来真正的化学专业吧。
这里有做不完的实验,过不完的柱子~

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发表于 2025-4-1 08:00 | 显示全部楼层
建议放弃。
虽然应该劝你放弃这个想法,但作为曾经的家实党,深切明白真正想要做这件事的人是劝不住的。相信这个回答下也有很多人有相同的经历。那我就从安全和绝对不能做的一些事的角度来回答一下这个问题好了。(全文约3000字,总结于文末)
<hr/>首先,为什么我们劝退家实?
这个问题往大来说很好回答,因为安全。实验的安全性与实验人员的科学素养呈正相关,刚刚接触化学等实验学科的人对化学的兴趣最高,但科学素养最差,带来了对可供实验的场地的迫切需求与匮乏的学科专业知识之间的矛盾。而化学是一门严谨的自然科学,在实践的过程中不可避免的会出现意料之外的情况。这种情况只有具备一定知识的人才能妥善处理。
不过一个很有意思的事情是,不说全部,在家实话题下回答劝退的人中有很多是曾经甚至现在的家实党。在积累了丰富的经验后开始对整体安全等问题有了更深刻的考量,然后去劝退新人——尽管自己也是被这么劝退地过来的——如此循环。
私以为,对这种现象倒不如加以合适的引导。一些安全性较高,探究性很强的实验可以留给富有探究精神的新人去做,例如2021年丘成桐中学科学奖物理学科有一篇获奖论文,研究的是葡萄在微波炉微波场中产生等离子体的现象;2022年丘奖化学组有两篇家庭微波法合成碳量子点的论文(怎么都跟微波炉过不去呢)。我想这至少可以佐证善加引导的家庭实验是有益处的。对于富有这样精神的家庭实验党,我们应该支持并提供帮助。
但同时,我们也应该正视以上实例中存在的幸存者效应。只有真正优秀的“家实”才会有硕果于大众面前展现,而以实验为“手游代餐”,将家庭实验作为学习之外的无意义玩乐,局限于复现百年前已有结论,沉浸于“试验”的人大有人在。如果题主只是想当这样的玩家,那么我只能说你不如去玩玩游戏。
<hr/>实验是一门严谨的科学,必要的安全措施是必须的。
(以下内容为保证内容完整充分,有部分参考自Ethylenediamine的《家实脱新实用指南(第三版)》和我校化学社《化学社手册》,才疏学浅,若有疏漏敬请指出)。
一个相对安全的家庭实验室,首先必须要有一个独立的房间。出于消防安全等考量,不能选用书房等生活用房,也不建议使用地下室作为实验室。实验室最好位于一楼,远离厨房等房间,有良好通风,消防通道通畅。当然这个条件是很难做到的,最不济,也要与生活区域严格划开,严禁在书桌,床上,厕所里,甚至是餐桌上做实验。
作为硬件配置,房间内最好没有墙纸墙布等易燃物品,桌子选用厚重一些的材质,避免摇摇晃晃踹一脚抖下来半层灰那种,万一洒了一杯溶液就不是什么好玩的事了。消防设备需要常备灭火器和消防沙,灭火毯。不贵的东西,沙子直接去学校沙坑里挖就行。熟悉每一种灭火材料的适用范围,才能确保自己的安全。
作为个人防护,安全器材是必须的。手套、防毒面具、防护服、通风设施以及应急洗消药品必须常备。

  • 手套:常用的手套有PE手套、外科乳胶手套、丁腈手套和丁腈橡胶手套。PE手套对化学品防护力很弱,不过作为第一层防护倒是可以方便其他手套的穿脱(有一次在实验室费劲地扒拉丁腈手套的时候化学老师告诉我的技巧23333);丁腈手套是最常用的手套,对很多常见化学品都有很好的防护力,但要小心有机物的相似相溶;外科乳胶手套一般在处理生物检材时提供无菌操作环境和隔离有害物质,这里不多赘述;丁腈橡胶手套对化学品防护力更高,对各种腐蚀性物质有了更长的透过时间(注:透过时间是对手套防护力的评价指标之一)。根据需要选用手套,可以为操作一线提供防护。
  • 防毒面具:建议使用全面罩防毒面具(即配目镜的),需要注意的是滤毒盒防护对象不同,有的滤毒盒防有机气体,有的防氯气等,使用时需要加以鉴别。
  • 防护服:对于一般化学实验来说实验服足矣,也不用买太贵的,实验服就是用来代替你的衣服被化学品沾染的,什么时候沾的不能要了重新买一件就行。(不要买衬衫袖口的,不知道哪个人设计的这种袖口,纯粹为了好看把手臂部分的防护能力削弱了,而且穿脱极不方便,万一出了什么事需要速脱衣服的时候就要命了)。
  • 通风设施:一般家庭应该是买不起通风橱的吧?那我的建议就是不要做产生有毒气体的实验,非要做一些课本实验例如S单质在氧气内燃烧,请前往空旷无易燃物空气流动的室外,并佩戴防毒面具。
  • 应急洗消药品:硼酸,碳酸氢钠溶液应对酸碱沾染,六氟灵应对氟化物沾染,之类。
试剂方面,绝对不能买任何有危险性的试剂。一般购物网站上能买到的试剂都相对安全(也即高中化学常用试剂),但仍有被公安请去谈话的可能性(在一些管制较严的地区)。也不应该想着去制取任何危险试剂。毒幻麻炸没有一个是个人承受得起的,常见的盐酸氢氧化钠等都是管制试剂。法律和危化管理条例已经最大程度地保护了你的安全,不在法律边缘试探就是你为了自己的生命能做出的最大保障。
再重复一遍,不要试图获得你不能获得的试剂,不要试图制取具有危险性的试剂。
有了基础的试剂也不要想着立刻去搞一个什么小实验,做实验最首先要做的是知道自己在做什么。这个反应会发生什么?会怎么发生?会有什么产物?产物有没有危险?有没有什么可能的副产物?实验装置有没有危险性?实验条件是否是自己可以达到的?这都是需要考虑的事情,背后是大量查阅文献与知识储备。对于化学品性质,可以查找MSDS(化学品安全技术说明书),这是实验前必须了解的文件之一。针对实验可能发生的情况也要有一定的预案,例如硫酸铜结晶实验,万一硫酸铜泼洒了如何处理?手套破损发生化学品沾染如何处理?预案永远涵盖不了所有现实可能性,但总能在意外到来之时为你提供一份保障。
实验产生的废物也必须作无害化处理。除了极少数试剂几乎没有环保要求之外(氯化钠之类日化),绝大多数试剂都会对环境造成污染(例如硫酸铜铜离子重金属,会污染水源),需要按对应的方法处理才能排放,例如络合沉淀等。不要以为个人实验室体量的污染物不会对环境造成影响,须知积土成山,风雨兴焉。实验室环保要求必须时刻记住。
<hr/>前文也有提过,做实验的知识储备很重要,所以还是推荐题主在现在初一的时候加强理论学习。初一学习任务简单,一般人都能轻松应对(更何况题主还是一名飞友,可能有些先入为主,不恰当地说,飞友群体获取新知识的能力应该是比较强的),在此之外学习拓展知识应该不成问题。建议题主先把初高中化学知识全部学完再开始实验。这样可以给化学竞赛等铺一条路,也可以让自己有一个对化学入门知识的全面认识,避免前述“以化学实验为乐”的行为。
还有一个资金问题。本人目前在化学上花费大概有一万多(主要集中在在外面寻找商业实验室和写论文做电镜,FTIR等花费),不建议日常收入只有零花钱的去做这方面。并非歧视,而是缺少资金容易造成实验条件的匮乏,例如缺少必要的专用仪器而硬去执行实验(我见过没试管架用两本书垫着装有硫酸的试管的),这样更容易导致不必要的危险情况。
<hr/>简单总结一下:

  • 实验区和生活区分开
  • 个人防护用品一定要完备
  • 不要试图购买制取管制试剂
  • 不要试图进行危险实验
  • 做实验前充分查阅资料做好预案
  • 增加自己的知识储备
也即:能不建就不建
<hr/>最后祝题主能够打好理论基础,从一些简单安全的实验中获得化学学习的乐趣,增强动手能力,提升自己的学术水平和学科素质。在升入初三以后进入化学实验室,在专业指导下进行更多的创新实验。希望在四五年后的化竞,科创或丘奖等名单中见到题主。
理论是实验的基石,这是化学作为后验科学的不变原则。我们永远不推荐缺少知识储备和专业辅导而进行的实验。
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发表于 2025-4-1 08:01 | 显示全部楼层
真心建议不要购买化学试剂,至少不能购买危险/违禁/灰色地带的试剂。家庭实验党出事的,挂了的大有人在。
你可以做一些居家小实验,这没问题。可以考虑看看趣味化学书什么的,记得以前白猫杯就有配套的书。
如果你真的想做实验,一般的生活用品就够使用了。比如糖,盐,白醋,小苏打,纯碱,大苏打,酒精,碘液(包括碘伏,碘酒等),食用油,汽油等等。这些在中学化学的范围内已经可以变出很多花样,通常几乎没有危害。如果你想玩的多一些,最多就是买点pH试纸啥的,或者漂白粉(这个有危险了其实),生石灰(这个其实也能接触到),某些金属粉末(这个有危险,铁粉还好些,铝粉就比较麻烦了)。我觉得家庭实验党的上限是硫酸铜晶体培养,因为这玩意得买,而且是正儿八经的化学药品了,虽然硫酸铜嘛危害也是比较小的。
最后,提醒几点。不管做什么实验,记得远离吃饭的东西,远离易燃物,做完实验洗手,最好戴手套,合理处理实验废物。做到这些基本上可以保证你不会出大问题。
当然,好言相劝,劝不劝得住在你自己。
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