Правила безопасности при работе в лаборатории общей химии. Элементы техники лабораторных работ. Весы и взвешивание
Лабораторная работа №1
Цель работы: познакомить студентов с техникой безопасности при работе в лаборатории общей химии, правилами работы с химическими реактивами, назначением химической посуды и оборудования, правилами пользования ими, техникой нагревания, охлаждения, фильтрования, взвешивания.
Оборудование и реактивы: стеклянная (пробирки, стаканы, колбы, бюксы), фарфоровая (тигли, фарфоровые чашки, ступка с пестиком, шпатели) и мерная (бюретки, пипетки, мерные колбы, цилиндры, мензурки, стаканы) посуда; спиртовка, держатель для пробирок, асбестированная сетка, фарфоровый треугольник, тигельные щипцы, водяные бани, сушильный шкаф, муфельная печь, эксикатор, воронки для фильтрования (обычная и воронка Бюхнера), колба Бунзена, водоструйный вакуумный насос, лабораторный штатив с лапками и кольцами, технохимические и аналитические весы, бумажные фильтры, металлический цинк.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ В ЛАБОРАТОРИИ ОБЩЕЙ ХИМИИ
1. Во время работы в лаборатории необходимо соблюдать порядок и чистоту, не шуметь, быть внимательным и аккуратным.
2. Лабораторные опыты выполняются в спецодежде. Работать в лаборатории разрешается только при наличии халата. Желательно при себе иметь чистое полотенце.
3. Не начинать выполнение опыта, не ознакомившись с его содержанием и не убедившись в наличии необходимых приборов, посуды, реактивов.
4. При работе точно соблюдать порядок и последовательность операций, указанных в руководстве.
5. Без указания преподавателя не проводить никаких дополнительных опытов.
6. Все работы с сильно пахнущими и вредными веществами, щелочными металлами, концентрированными кислотами и щелочами проводить в вытяжном шкафу. Операция выпаривания также проводится под тягой, если при этом образуются вредные пары или газы.
7. Не выливать в раковину отработанные концентрированные растворы кислот и щелочей, огнеопасные и сильно пахнущие вещества, органические растворители. Для этого следует пользоваться специальными банками, установленными под тягой.
8. При приготовлении растворов серной кислоты кислоту приливают в воду при перемешивании, а не наоборот, иначе может произойти выброс горячего раствора кислоты.
9. В лаборатории запрещается принимать пищу, пить воду из химической посуды, нельзя ничего пробовать на вкус. Нюхать вещества следует, не вдыхая пары или газы полной грудью, а направляя их к себе движением руки.
10. Запрещается выполнение опытов в грязной посуде.
11. При сливании реактивов не следует наклоняться над сосудом. Брызги могут попасть на лицо и одежду.
12. Не наклоняться над сосудом с кипящей жидкостью. Для равномерного кипения можно использовать кипелки - кусочки фарфора, керамики или другого пористого материала.
13.Пробирку с нагреваемой жидкостью следует держать отверстием от себя и от людей, находящихся рядом.
14. Нельзя ставить влажную снаружи стеклянную посуду на горячую электроплитку или посуду с кипящей жидкостью на холодную и влажную поверхность.
15. Запрещается проводить какие-либо работы с легковоспламеняющимися веществами вблизи от огня.
16.Не выбрасывать в раковину и мусорную корзину остатки щелочных металлов, их собирают в склянку с обезвоженным керосином.
17.Необходимо помнить, что концентрированная азотная кислота при попадании на некоторые органические вещества (промасленная бумага, ветошь, деревянная стружка) вызывает их воспламенение.
18.Перед включением в сеть электроприборов необходимо проверить заземление их корпуса.
19. Нельзя затягивать в пипетки ртом вредные жидкости, для этого используют резиновые груши.
20. После окончания работы необходимо вымыть посуду и привести в порядок рабочее место.
ПОМОЩЬ ПРИ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЯХ
1. При попадании на кожу концентрированных кислот обожженное место следует промыть большим количеством воды, а затем 2 - 3% -ным раствором бикарбоната натрия.
2. При ожогах концентрированными щелочами промыть обожженное место большим количеством воды и нейтрализовать 2% - ным раствором уксусной, борной или лимонной кислоты.
3. При попадании кислоты или щелочи на слизистую глаз нужно немедленно промыть глаза большим количеством воды и закапать их касторовым маслом.
4. При термических ожогах смочить поврежденное место 2% - ным раствором перманганата калия и наложить стерильную повязку.
5. В случае пореза стеклом нужно убедиться, что в ранке нет осколков, продезинфицировать ее раствором перманганата калия или спиртом, смазать вокруг раны йодом и перевязать бинтом.
6. При отравлениях газами пострадавшего необходимо вывести на свежий воздух, а в более тяжелых случаях немедленно вызвать врача.
7. В целях противопожарной безопасности химическая лаборатория снабжена огнетушителями, ящиком с песком и противопожарным одеялом для тушения небольших очагов пламени или горящей на человеке одежды.
ПРАВИЛА ОБРАЩЕНИЯ С РЕАКТИВАМИ
1. Если в методике нет указаний о дозировке реактивов, то брать их надо в минимальных количествах: сыпучие вещества должны едва прикрывать дно пробирки, а растворы занимать 1/6 объема пробирки.
2. Если на склянке с реактивом нет этикетки, пользоваться им без согласования с преподавателем нельзя.
3. Излишек реактива не высыпать и не выливать обратно в сосуд, из которого он был взят, использовать для этого специальные емкости, указанные преподавателем.
4. Сухие реактивы берутся шпателями, которые должны быть сухими и чистыми.
5. Если жидкий реактив отбирается пипеткой, то нельзя той же пипеткой, не вымыв ее, брать реактив из склянки с другим веществом.
6. После употребления реактива банку или склянку тот час же закрыть пробкой и поставить на место.
ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА И ОБОРУДОВАНИЕ. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНИКИ
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
На занятии преподаватель знакомит студентов с назначением химической посуды и специального оборудования, правилами пользования ими, техникой нагревания, охлаждения, фильтрования, взвешивания, измерения температуры.
ВЕСЫ И ВЗВЕШИВАНИЕ
Взвешивание – это определение массы тела при помощи весов. Массу тела находят преимущественно уравновешиванием его веса известной противодействующей или уравновешивающей силой. Чаще всего уравновешивающей силой является вес гирь или разновесок – тел с точно установленной массой.
В практике приходится встречаться с различными типами весов. В химической лаборатории чаще всего используют аналитические, технохимические и специальные весы.
Аналитические весы применяют для точных анализов. Точность этих весов 10-4 - 10-5 г. Устройство аналитических весов отражено на рис. 1. Весы заключены в витрину с боковыми дверцами. Витрина закреплена на основании, на котором также крепится колонка (7). На колонке крепятся два кронштейна с воздушными успокоителями колебаний - демпферами (8). На вершине колонки помещена опорная площадка, на которую опирается средняя призма коромысла (1). На концах коромысла имеются грузоприемные призмы, на них подвешиваются серьги с грузоприемными площадками. На верхние крючки серег подвешиваются чашечки весов (3). Весы снабжены встроенными разновесами (2).
 |
1 2
8
9
7
3
5 4
 |
Рис.1. Аналитические весы.
Управление разновесами происходит при помощи вращающихся лимбов (4) через рычаги. На конце стрелки весов (9) имеется микрошкала, которая при помощи оптического устройства проецируется на освещаемый экран.
Чувствительность весов в значительной мере зависит от того, насколько остро отточены острия призм, и как хорошо отполированы площадки, на которые эти призмы опираются. Чтобы призмы не истирались, весы снабжены арретиром (5). Когда весы арретированы, призмы не касаются опорных площадок. В таком состоянии они должны находиться, когда весами не пользуются, накладывают разновески или взвешиваемые предметы.
Технохимические весы используют для технических анализов, взвешивания химических реактивов и др. точность весов этого типа может лежать в пределах от 1 г до 0,001 г. однако чаще всего пользуются весами с точностью 0,001 г. устройство технохимических весов показано на рис. 2.
 |
Рис. 2. Технохимические весы.
1-вертикальная колонка; 2-отвес; 3-коромысло; 4-гайка для корректирования весов; 5-подставка весов; 6-шкала с делениями; 7-арретир.
ПРАВИЛА ОБРАЩЕНИЯ С ВЕСАМИ
1. Нельзя нагружать аналитические весы сверх установленной нормы. Если масса предмета вызывает сомнение, его предварительно следует взвесить на технохимических весах.
2. Ставить, снимать предметы и разновески на чашки весов разрешается только после арретирования весов. Поворачивать рукоятку арретира следует плавно и осторожно.
3. Взвешиваются вещества в специальной посуде (тигли, бюксы, часовые стекла), а если нет опасности потери вещества, то на кусочках бумаги.
4. Не ставить на чашки весов влажных или грязных предметов. Не просыпать и не проливать ничего внутри витрины весов.
5. Не ставить на чашки весов горячих предметов.
6. Если вещества выделяют пары или газы, то взвешивать их следует в герметично закрытой посуде.
7. Разновески следует брать только пинцетом
8. Для уменьшения влияния погрешностей на результаты опыта, все взвешивания проводятся на одних и тех же весах, с использованием одного и того же разновеса.
9. Не сдвигать весы.
10. По окончании работы весы должны быть арретированы, взвешиваемый предмет и разновески убраны с чашек весов, дверцы закрыты, малый и большой лимбы поставлены в нулевое положение, штепсельная вилка вынута из розетки.
ВЗВЕШИВАНИЕ ЦИНКА НА АНАЛИТИЧЕСКИХ ВЕСАХ
1. Включить осветитель весов при помощи штепсельной вилки.
2. Привести весы в рабочее состояние, повернув рукоятку арретира, при этом автоматически включается лампочка осветителя. На экране вейтографа появляется движущееся изображение шкалы.
3. Установить нулевую точку весов, совместив неподвижную вертикальную линию на экране (риску) с нулевым делением шкалы. Этого можно добиться вращением регулировочного винта экрана.
4. Арретировать весы.
5. Открыв боковую дверцу, на левую чашку весов поместить кусочек цинка на предварительно взвешенной бумажке массой m1. Для взвешивания с точностью до 1 г на правую чашку весов помещают гирьки. Так как в данной работе предстоит взвесить с точностью до 0,0002 г навеску цинка массой около 0,02 - 0,03 г, а масса кусочка бумаги также меньше 1 г, то на правую чашку весов гирьки ставить не требуется.
6. Закрыв дверцу, приступить к взвешиванию. Поворачивая большой лимб, производят взвешивание с точностью до десятых долей грамма так, чтобы был недовес (риска находится в положительной части шкалы). Поворачивая малый лимб, производят взвешивание с точностью до сотых долей грамма. Взвешивание считается законченным, когда риска находится в пределах положительных значений шкалы от 0 до 10. Тысячные и десятитысячные доли грамма узнают по шкале после того, как колебания прекратятся.
7. Определить массу цинка с бумажкой т2,, суммируя показания по большому, малому лимбу и шкале весов.
8. Масса цинка определяется по разности т2 -m1.
9. Взвешенный кусочек цинка завернуть в бумагу, на которой написать его массу, и сохранить до следующей лабораторной работы.
НЕОБХОДИМЫЙ УРОВЕНЬ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ
1. Знать общие правила и технику безопасности при работе в химической лаборатории.
2. Уметь оказать первую помощь при несчастных случаях.
3. Знать назначение наиболее часто используемой химической посуды и лабораторного оборудования, правила пользования ими.
4. Уметь выполнять операции нагревания и охлаждения, фильтрования, взвешивания, измерения температуры.
5. Знать принципиальную схему устройства технохимических и равноплечих демпферных аналитических весов.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Почему нельзя выливать в раковину концентрированные растворы кислот и щелочей, органические растворители, выбрасывать остатки щелочных металлов?
2. Какую последовательность следует соблюдать при приготовлении разбавленного раствора из концентрированной серной кислоты?
3. Почему запрещается проводить опыты в грязной посуде?
4. Что нужно предпринять при попадании капель концентрированной кислоты или щелочи на кожу?
5. Нарисуйте схему частей пламени спиртовки или горелки. В какой части пламени температура максимальна?
6. Какие правила необходимо соблюдать при нагревании жидкости в пробирке на пламени спиртовки и в стакане на электроплитке?
7. Какую посуду называют мерной, для чего она используется?
8. Какая фарфоровая посуда используется в лаборатории, и для каких целей?
9. Какие способы проведения фильтрования вы знаете?
10. Что такое арретир, для чего он нужен в весах?
ЛИТЕРАТУРА
1. Г.И.Новиков, С.Е.Орехова. Лабораторный практикум по общей и неорганической химии. - Минск: Высш.шк., 1984. - с. 5 - 31.
2. Практикум по общей химии./Под ред. Е.М.Соколовской, О.С.Зайцева. М.:Изд-во МГУ, 1981.-С. 10-37.