|
من الواجب على كل من يعمل في مختبرات الكيمياء الحيوية معرفة المبادئ التقنية الأساسية التي من شأنها اتمام التجربة العملية، ومن أمثلة هذه المبادئ: كيفية وزن المادة الكيميائية وتذويبها ومعايرة الحجوم ودرجة الحموضه وغيرها
فيما يلي سوف نستعرض أهم المبادئ التقنية وخطوات اجراءها بالشرح المبسط والصور التوضيحية
تشغيل وإحماء الأجهزة (Warming up of Instruments)
بعض التجارب المعملية تتطلب استخدام أجهزة معينة، هذه الأجهزه قد تحتاج إلى وقت إلى أن يتم إحمائها، فلذلك يجب تشغيلها مبكراً قبل أداء التجربة لكي لا يتعثر إنجازها
من أهم الأجهزة التي يتطلب تشغيلها: الحمامات المائية، دواليب الغازات والأبخرة، ومقياس الطيف الضوئي والأفران وغيرها من الأجهزة المتقدمة
يجب التأكيد على نقطة توافق فولتات المقابس الكهربائية مع فولتات الجهاز المراد استخدامه (110 أو 220 فولت) لكي لا يتلف الجهاز
كما أولينا تشغيل الأجهزة وإحمائها من اهتمام، فمن باب أولى التعريج على جانب إطفائها وتنظيف منطقة العمل بعد انهاء التجارب
وزن المواد الصلبة (Weighing of Solids)
يتم استخدام الموازين الحساسة لوزن المواد الصلبة المراد تحضيرها في المختبر سواءاً كانت على هيئة مسحوق بودرة، أو كريستالات وهنا يجب التأكد من الخانات العشرية في الميزان لتتم عملية الوزن بشكل صحيح
ملاحظات يجب التنبه لها:
- التأكد من وضعية الميزان بشكل أفقي تماماً على المنضدة بالنظر إلى فقاعة المعايرة في المنتصف (شكل 1)
- إغلاق الأبواب الزجاجية الجانبية في الميزان لكي لا تتأثر قراءة الميزان بالمحيط الخارجي وتعطي أرقام خاطئة (شكل 2)
- استخدام ادوات الوزن الخاصة وعدم الوزن على صفيحة الميزان مباشرة (شكل 3 و 4)
- يجب القيام بتصفير الميزان قبل عملية الوزن وذلك لتجاهل وزن ورق أو طبق الوزن الذي يتم وضع المادة الكيميائية عليه (شكل 5)
- الشكل 6، يوضح أن الوزن عبارة عن 3.85 جرام ولكن إذا كان الوزن دون 1 جرام فيجب معرفة أن تحويل الجرامات إلى المللجرامات يتطلب الضرب في 1000
- معرفة مدى تحمل الميزان للأوزان لكي لا يتم وضع عليه كميات كبيرة مما يعرضه للتلف (شكل 7)
- يجب معايرة الميزان الحساس بين الفينة والأخرى بمكاييل معروفة الوزن لضمان القراءات الصحيحة من الجهاز (شكل 8)
- يمكن الاستعانه بالكأس وأنبوب الاختبار في حال نريد وزن السوائل أو المذيبات والمذابات (شكل 9)
مقايسة الحجوم السائلة (Measuring of Volumes)
عندما نقوم بمقايسة الحجوم السائلة فإننا نستخدم بعض الزجاجيات المخصصة لأخذ هذه السوائل بدقة عالية (مثل المخبار المدرج ، الدورق الحجمي، الماصة المدرجة أو الحجمية، والسحاحة) ويجب الحرص على مشاهدة مستوى السائل عند العلامة المرادة بالنظر إلى تقعر السائل عند علامة الشرطة بزاوية قائمة من الأمام كما هو موضح في الشكل التالي
علماً أن (الكأس والدورق المخروطي) ليسا مخصصان لأخذ حجوم السوائل بالدقة المطلوبة
عند تذويب سائل في سائل (V/V) وتم تحديد التركيز بالنسبة المئوية (%) فإن السائل المذاب يعتبر جزء من الحجم النهائي للمذيب بشكل مباشر ويعبر عنه بوحدة المللتر (ml).
بينما عند تذويب صلب في سائل (W/V) وتم تحديد التركيز بالنسبة المئوية (%) فإن الوزن الصلب يتم تذويبه في كمية من المذيب ومن ثم إكماله إلى الحجم النهائي من ذات المذيب، حيث يعبر عن المذاب بوحدة الجرامات (g)
استخدام الماصات الدقيقة (Using of Micro-pipettes)
الماصة الدقيقة، (Micro-pipette) هي أداة مخبرية يتم استخدامها في نقل أو قياس حجم سائل ما. تتوفر هذه الأداة بعدة قياسات كما يمكن أن تصنع من عدة مواد وأيضاً تختلف في مدى دقتها في القياس. يعتمد مبدأ الماصة على تشكيل فراغ (عملية تفريغ) فوق الحجرة الحاوية على السائل، ومن ثم تحرير هذا الفراغ بشكل انتقائي لسحب السائل ونقله.
عند استخدام الماصات الدقيقة يجب التنبه إلى مدى السعة المطلوبة لأنه اذا تم سحب السوائل بكميات أكبر من مدى السعة فإنه يؤدي إلى حجوم خاطئة وكذلك اتلاف الأداة.
هنالك طريقة محددة في سحب الحجوم، والأسلوب الصحيح لذلك يتم بمعرفة وضعيات الماصة، وهي عبارة عن ثلاثة وضعيات:
1- وضعية الراحة (rest) أو (top)، تكون في حالتين إما في حال سحب السائل المطلوب أو في حال الانتهاء من استخدام الماصة.
2 - وضعية التوقف الأول (1st stop)، تكون في حالة تهيئة الماصة لسحب السائل
3 - وضعيى التوقف الثاني (2nd stop)، تكون في حالة تفريغ السائل تماماً
في الشكل التالي: الخطوات من 1-5 تبين كيفية سحب السائل من حاوية ونقله إلى أخرى بشكل صحيح
يجب التنويه على وضع رأس الماصة داخل السائل وقت السحب بأن يكون في منتصف (أن لا يكون في القمة ولا في القاع) لضمان الدقة، وكذلك السحب ببطء وليس بسرعة لكي لا يتكون فقاعات التي من شأنها إحداث خطأ في كمية الحجم المطلوبة.
استخدام المالئات التقليدية (Using of Pipette fillers or Bulbs)
تستخدم المالئات التقليدية مع الماصات الزجاجية المدرجة أو الحجمية وهي ثلاثة أنواع:
a- مالئة يدوية لماصة باستور (Pasteur Pipette Bulb)
b- مالئة يدوية بمحرك العجلة (Pipette Filler)
c- مالئة يدوية بضغط المضخة (Pipette Bulb)
في هذا النوع من المالئات يحتوي على ثلاثة صمامات (الصمام A): من كلمة Air Valve وتعنى بطرد الهواء، و(الصمام S): من كلمة Suction Valve وتعنى بسحب السائل، و(الصمام E): من كلمة Empty Valve وتعنى بتصريف السائل
d- مالئة آلية (Automated Pipette Filler)
توجد معلومات مسجلة على الماصات الزجاجية، تساعدك في اختيارها للاستعمال، ومن اهمها سعة الحجم ونسبة الخطأ، في الشكل التالي يبين ذلك
اختيار أنابيب الاختبار (Choosing of Test Tubes)
عند عمل تجربة ما تتطلب استخدام أنابيب الاختبار فإنه يجب التأكد من اختيار الحجم المناسب للأنبوب والتأكد من أنه يستوعب كمية المواد المراد وضعها فيه بأن لا تكون الكمية بالزيادة ولا بالنقصان، كذلك التأكد من اختيار الشكل المناسب والنوع المناسب الذي يتناسب مع أجهزة الطرد المركزي فائقة السرعة أو الأفران عالية الحرارة وحوامل الأنابيب
وعند استخدام جهاز المازج (Vortex) أو تسخين الأنبوبة بواسطة اللهب (Benzene Flame) تأكد من أن فوهة الانبوب مغلقة أو ليست باتجاهك تفادياً لانسكاب مادة التفاعل عليك لا سيما ان كانت مواد حارقة
 
استخدام أجهزة الطرد المركزي (Using of Centrifuges)
جهاز الطرد المركزي (Centrifuge) هو جهاز يدار عادة باستخدام محرك كهربائي، بحيث يُدوّر الجسم الموضوع داخله حول محور ثابت. تعتمد فكرة عمله على مبدأ الترسيب. وهدفه فصل الجزيئات حسب كثافتها.
يتسبب تسارع الجاذبية الناتج عن سرعة الدوران حول محور ثابت في اكتساب المواد ذات الكثافة تسارعا مختلفا عن المواد ذات الكثافة الأقل مما يسبب في فصل المكونات ذات الكثافات المختلفة. فبذلك تترسب المواد الأثقل في أسفل الأنبوب تليها المواد الأخف فالأخف.
يعتمد جهاز الطرد المركزي على الاتزان فلا بد من ترتيب الأنابيب بداخله بطريقة متقابلة تماماً لكي لا يحدث ارتجاج وخلال في الجهاز وهنا في الشكل التالي يوضح الطريقة الصحيحة في ترتيب الأنابيب إذا كان لديك أنبوبين، 3، 4 وحتى 10 أنابيب، وزد على ذلك بنفس مبدأ التوازن.
النوع الآخر من الاتزان يكمن في المساواة في امتلاء الأنابيب داخل جهاز الطرد المركزي ففي الشكل التالي يوضح الوضعيات الخاطئة والسليمة.
هنالك وحدتين يمكن حساب سرعة الطرد بهما:
1- قوة الطرد المركزي النسبي (relative centrifugal force) ويرمز لها بالحرف (g)
2- عدد الدورات في الدقيقة (revolution per minutes) ويرمز لها بوحدة (rpm) وذلك بناءاً على المعادلتين التاليتين:
ويجب الأخذ بعين الاعتبار حساب نصف قطر الدوران (r) بوحدة الملليمترات وهي عبارة عن المسافة من منتصف عمود محور الدروران إلى قاع الوعاء الحامل عند الدوران كما هو ملاحظ في الشكل التالي
يمكننا الاستعانة بالمقياس التالي في التحويل بين الوحدتين
معايرة درجة الحموضة واللون (Measuring of pH & Titration)
في بعض التجارب يكون هنالك خطوة يطلب فيها معايرة الحموضة على درجة معينة (0-14)، عندها سوف يتوجب علينا القيام باجراء بسيط وهو استخدام مقياس درجة الحموضة (pH Meter)
التعقيم والتطهير (Disinfection & Sterilization)
تقسيم أو تجزيء العينات (Aliquoting)
عند اقتناء محلول جديد سواءاً كان كاشف أو مضاد حيوي أو وسط بيئي أو غيرها يتوجب تقسيم العبوة الكبيرة إلى أجزاء عديدة وذلك بنقل المحلول إلى أنابيب صغيرة وتكمن الفائدة من هذه العملية هو الحفظ السليم لهذا المحلول بعدم إدخاله وإخراجه عدة مرات من وإلى الثلاجة (freezing-thawing cycle) حيث أن تكرار التبريد والإحلال من شأنه إتلاف المحلول مع الزمن
فلذلك، عند الحاجة إلى استخدام المحلول، يمكن إخراج أنبوبة واحدة صغيرة وإستخدامها وضمان سلامة بقية المحلول في الأنابيب الأخرى بالثلاجة
والمثال على ذلك: لو كان لدينا كاشف في عبوة بسعة 25 مل يمكن تقسيمه إلى 25 إنبوبة صغيرة بسعة 1 مل لكلٍ منهم، أو لو كان لدينا وسط بيئي في عبوة بسعة نصف لتر يمكن تقسيمه إلى 10 أنابيب بسعة 50 مل لكلٍ منهم وهكذا
التخزين (Storage)
التوسيم ووضع العلامات (Labeling & Marking)
التسجيل والتوثيق (Registration & Documentation)
المصادر:
- مصادر جميع الصور تجده في محدد موقع المصدر الموحد الخاص بكل صورة | (All images sources is its uniform resource locator (URL
|