Лабораторная работа по химии "ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ"
Лабораторная работа по химии "ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ"
Цель работы: Изучение правил охраны труда и основных приемов работы в химической лаборатории.
Теория: Основные понятия химии (атом, химический элемент, молекула, химическое уравнение, относительная атомная и молекулярная масса, моль, молярная масса). Атомно-молекулярная теория. Закон постоянства состава (закон Пруста), закон эквивалентов, закон кратных отношений (закон Дальтона). Закон сохранения массы и энергии. Газовые законы.
Просмотр содержимого документа
«Лабораторная работа по химии "ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ"»
Лабораторная работа по химии.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ
Цель работы: Изучение правил охраны труда и основных приемов работы в химической лаборатории.
Теория: Основные понятия химии (атом, химический элемент, молекула, химическое уравнение, относительная атомная и молекулярная масса, моль, молярная масса). Атомно-молекулярная теория. Закон постоянства состава (закон Пруста), закон эквивалентов, закон кратных отношений (закон Дальтона). Закон сохранения массы и энергии. Газовые законы.
1. До начала работы, используя методическое пособие (практикум), учебник и конспект лекций, подготовьтесь к ней.
2. В химической лаборатории работайте в халате. В лаборатории запрещается снимать и развешивать верхнюю одежду, громко разговаривать, принимать пищу, курить.
3. Звуковые сигналы мобильных телефонов во время занятий должны быть отключены.
4. Запрещается покидать помещение лаборатории без разрешения преподавателя.
5. Запрещается без разрешения преподавателя включать и выключать электричество на рабочих столах, водяные краны, приборы.
6. Рабочее место содержите в чистоте, не загромождая его лишними предметами. На рабочем столе должно находиться только то, что нужно для выполнения текущей работы.
7. Храните портфели, сумки и другие вещи в специально отведенных местах.
8. Реактивы, предназначенные для общего пользования, находятся в специально отведенных для них местах (под тягой, на полках рабочих мест или на специальных столах), нельзя перемещать их оттуда. После взятия требуемого количества реактива немедленно возвращайте на место пробки или пипетки от них, чтобы не спутать пробки от разных реактивов. Если к бутыли с раствором не прилагается пипетка, используйте чистую пипетку, которую после этого промойте. Твердые реактивы берите из тары шпателем или фарфоровой ложкой.
9. Если реактив взят в избытке и не израсходован полностью, нельзя возвращать его обратно в тару (склянку или банку).
10. По окончании работы уберите свое рабочее место, выключите приборы, которые Вы использовали, закройте краны с водой. Сдайте свои рабочие места лаборанту.
11. Запрещается проводить опыты, не относящиеся к данной работе, без разрешения преподавателя.
12. При создании нестандартной ситуации в лаборатории немедленно сообщите преподавателю и выйдите из лаборатории.
Техника безопасности и меры предосторожности
1. Все опыты, связанные с применением или образованием ядовитых веществ а также вредных паров и газов, проводите только в вытяжном шкафу, дверцы которого должны быть опущены на треть.
2. В случае прекращения работы вентиляционных установок все опыты в вытяжных шкафах должны быть прекращены.
3. Запрещается проводить любые опыты с взрывчатыми и огнеопасными смесями.
4. Опыты с легковоспламеняющимися веществами проводите в малых количествах (не более 2 мл) и вдали от открытого огня.
5. При нагревании растворов и веществ в пробирке используйте держатель. Не обращайте отверстие пробирки в сторону работающих.
6. Не наклоняйтесь над сосудом, в котором происходит нагревание или кипячение жидкости, во избежание попадания брызг в лицо.
7. При необходимости определить запах паров (выделяющегося газа) легким движением ладони направьте струю газа от горла сосуда к себе и осторожно вдохните.
8. При разбавлении концентрированных кислот и щелочей небольшими порциями вливайте кислоту (или концентрированный раствор щелочи) в воду, непрерывно помешивая образующийся раствор.
9. Если склянка с легко воспламеняющейся жидкостью опрокинулась или разбилась, немедленно выключите все находящиеся вблизи источники открытого огня, засыпьте разлитую жидкость песком, соберите его и перенесите в предназначенный для этого железный ящик.
10. При попадании концентрированного раствора кислоты на кожу промойте место ожога струей воды в течение нескольких минут. После этого можно либо промыть обожженное место 2–3% раствором соды, либо вымыть с мылом.
11. При ожоге концентрированными растворами щелочей промойте обожженное место струей воды до тех пор, пока кожа не будет казаться скользкой, после чего промойте 1% раствором уксусной кислоты и снова водой.
12. При термическом ожоге охладите пораженное место, для чего поместите его под струю холодной воды. После охлаждения смажьте мазью от ожогов.
13. При сильных ожогах после оказания первой помощи обратитесь к врачу.
14. При попадании раствора любого реактива в глаз немедленно промойте его большим количеством воды, после чего сразу же обратитесь к врачу.
15. При отравлении газообразными веществами (сероводородом, хлором, парами брома) выйдите (выведите пострадавшего) на свежий воздух, а затем обратитесь к врачу.
Техника лабораторных работ и оборудование
Посуда и оборудование
Химические реакции проводят, как правило, в стаканах, пробирках, колбах, на специальных стеклах или пластинах. Большинство реакций проводят в пробирках (рис. 1.1). Пробирки могут быть цилиндрическими и коническими, последние применяются также для центрифугирования. По объему пробирки разделяют на обычные (10–15 мл) и полумикропробирки (от 2 до 6 мл). Реакции без нагревания можно проводить в плоскодонных колбах (рис. 1.2).
Реакции с малыми количествами вещества (несколько капель) проводят на часовых (1.3, а) или предметных (1.3, б) стеклах либо в углублениях специальной пластинки – фарфоровой, стеклянной или пластиковой (рис. 1.3, в).
Для того чтобы отобрать или добавить небольшой объем раствора (жидкости), используют пипетки (рис. 1.4). Химическая воронка (рис. 1.5, а) используется для наливания жидкости в сосуды с узкими горлами. Для насыпания порошков используют воронку с укороченным стеблем. Капельная воронка (рис. 1.5, б) применяется для прибавления жидкости по каплям в реакционную смесь (в течение длительного времени), делительная – для разделения двух несмешивающихся жидкостей (рис. 1.5, в).
Для получения газов в лаборатории используются различные приборы прерывного действия. Для получения небольших количеств газа можно использовать прибор, собранный из колбы Вюрца и капельной воронки (рис. 1.6, а) или пробирки с отводом (пробирки Вюрца) и капельной воронки (рис. 1.6, б).
В аппарате Киппа газ получают реакцией между жидкостью (например, раствором кислоты) и твердым веществом (мрамор, сульфид железа, цинк). На рисунке1.7 показан аппарат Киппа в действии.
Прибор Киппа состоит из трех резервуаров (рис. 1.7). Верхний резервуар (1) является шарообразной воронкой с длинным сужающимся концом. Резервуар (1) вставлен в средний резервуар (2) на шлифе. Над верхним резервуаром устанавливается предохранительная склянка (7).
Кусочки твердого вещества загружают в средний резервуар через тубус (4). После этого тубус закрывают пробкой, в которую вставлена стеклянная трубка с краном (5) для выхода и регулирования потока получаемого газа.При открытом кране жидкость проходит в нижний резервуар (3), а из него в средний (2). Нижний резервуар также имеет пробку (6), через которую сливают отработанную жидкость. Выделяющийся газ при необходимости пропускают через промывные склянки (8, 9) и собирают в приемник (10).
Для сборки приборов служит металлический универсальный штатив с различными лапками и кольцами (рис. 1.8).
Квалификация реактивов
По существующему положению для реактивов установлены квалификации «технический» (т.), «чистый» (ч.), «чистый для анализа» (ч. д. а.), «химически чистый» (х. ч.) и «особо чистый» (ос. ч.), последняя иногда делится на несколько марок. Содержание примесей может различаться для различных реактивов одной квалификации в несколько раз, в зависимости от того, насколько легко поддается очистке и для чего предназначен препарат. Препараты квалификации «чистый» могут применяться в различных учебных работах, «чистый для анализа» – в аналитических и научно-исследовательских работах, реактивы квалификации «химически чистый» используются для особо ответственных работ. Препараты особой очистки (квалификация ос. ч.) применяются в специальных целях.
Правила работы с химическими реактивами
Сыпучие реактивы из банки (тары) отбирают шпателем (рис. 1.9, а) (или фарфоровой ложкой, рис. 1.9, б), растворы (жидкости) наливают из склянок либо отбирают прилагаемыми (вставленными в пробку) пипетками. Просыпанный (пролитый) реактив или реактив, по ошибке взятый в избытке, нельзя возвращать обратно в тару. Его следует утилизировать.
Утилизация отходов (остатков) реактивов и нейтрализация полученных в результате экспериментов смесей производится следующим образом: водные растворы неопасных веществ (кислот и оснований малой концентрации) выливают в раковину. Отходы органических растворителей, солей серебра и ртути собирают в вытяжном шкафу в отдельные склянки с соответствующими надписями. Растворы, содержащие аммиак, сероводород, хлор и другие опасные летучие вещества, следует выливать в раковину под тягой. После этого сосуд ополаскивают водой и эту воду тоже выливают в раковину под тягой. Только после этого сосуд можно окончательно вымыть в обычной раковине.
Мытье посуды
Стеклянную посуду считают чистой, если вода не образует отдельных капель на стенках, а стекает равномерной пленкой.
Удалять загрязнения со стенок посуды можно различными методами: механическими, химическими или комбинируя их. К механическим способам можно отнести мытье посуды теплой водой с помощью щеток (ершей) или мытье паром. Физико-химические методы заключаются в удалении загрязнений с помощью органических растворителей (бензин, ацетон, спирты и др.), поверхностно-активных моющих средств или фосфата натрия. Химические методы – мытье посуды хромовой смесью, раствором перманганата калия, смесью соляной кислоты и пероксида водорода, концентрированным раствором щелочи или серной кислотой.
Измерение объемов
Для измерения объема жидкости в случаях, не требующих большой точности, используют мензурку и мерный цилиндр (рис. 1.10).
Для точного измерения объема служат мерные колбы (рис. 1.11), мерные пипетки (пипетка Мора, градуированная пипетка) и бюретки (рис. 1.12). Мерные колбы калиброваны «на вливание», а пипетки на «выливание», т.е. для измерения объема налитой в колбу или вылитой из пипетки жидкости. Бюретки с краном (рис. 1.12, г, д) и зажимом (рис. 1.12, в) служат для точного измерения объема вытекающей жидкости.
При любых измерениях объемов жидкости отсчет должен производиться таким образом, чтобы глаз находился на одном уровне с краем мениска.
Нагревание
В лаборатории применяют как электрические нагревательные приборы, так и спиртовки (нагревание открытым пламенем). Для поддержания постоянной температуры в процессе эксперимента используются водяные термостаты (интервал температур от комнатной до 80–90 °С) или песчаные бани (100–300 °С).
Для нагрева используют электрические плитки, печи и сушильные шкафы. Для нагревания жидкостей применяются только плитки с закрытой спиралью. При этом следует использовать термостойкую посуду. Растворы (или другие жидкости) можно также нагревать в электрических водяных банях (сосуд с водой, подогреваемый с помощью электричества). Для более равномерного прогревания жидкости рекомендуется вращать сосуд. Жидкости в сосуде при нагревании должно быть не более половины его объема. Для прокаливания, плавки и других операций при высоких температурах используют электрические печи (трубчатые или муфельные).
Для упаривания растворов или просушивания твердых веществ применяют специальную фарфоровую посуду – тигель или выпаривательную чашу (рис. 1.16). Фарфоровая посуда для этих операций обязательно должна быть тонкостенной.
При работе с открытым пламенем нагревать посуду желательно через огнезащитную сетку (рис. 1.17), которую кладут на кольцо штатива или треногу. Пламя горелки при этом не касается сосуда и нагревание получается более равномерным.
Нагревание открытым пламенем – более быстрый, но более опасный способ нагревания. Посуда прогревается неравномерно, потому возможно растрескивание сосуда. Нагревание открытым пламенем газовой горелки возможно только для круглодонных колб (рис. 1.18) и пробирок. Остальные сосуды использовать нежелательно. При нагревании пробирку зажимают пробиркодержателем (рис. 1.19), колбу – за горло специальной лапкой, или закрепляют в штативе (см. рис. 1.8).
Для перемещения горячих выпаривательных чаш и тиглей используют тигельные щипцы (рис. 1.20).
Измельчение вещества
Измельчение твердых материалов можно производить вручную (в ступках) (рис. 1.25) или механически (в мельницах).Ступки могут быть изготовлены из различных материалов: латунные, фарфоровые и агатовые.
В ступках измельчают небольшие количества веществ, причем объем вещества не должен превышать трети объема ступки. Вначале осторожными ударами пестика измельчают крупные куски вещества, доводя их до размеров горошины, затем медленно растирают круговыми движениями, не очень сильно прижимая пестик к стенкам ступки. По мере измельчения вещества скорость движения пестика можно увеличить. Во время измельчения вещество периодически собирают пестиком или шпателем со стенок к центру ступки.
Полученный порошок (измельченный до нужной степени) пересыпают в заранее подготовленную посуду или сразу же используют. При измельчении пылящих веществ работу следует проводить в вытяжном шкафу.
Фильтрование
Суть фильтрования состоит в том, что жидкость с находящимися в ней частицами твердого вещества пропускают через пористую перегородку (фильтр). Поры фильтра столь малы, что жидкость (фильтрат) через них проходит, а частицы твердого вещества задерживаются. Таким образом, осадок собирается на фильтре, а жидкость – в сосуде (рис. 1.26). Фильтры могут быть бумажными (складываются из фильтровальной бумаги), стеклянными или фарфоровыми (пористая стеклянная или фарфоровая пластина), сыпучими (слой хорошо очищенного кварцевого песка), тканевыми или из стекловаты (или обычной ваты) и др.
В зависимости от целей разделения жидкости и осадка применяют различные фильтры. Общее требование – материал фильтра не должен реагировать с жидкостью или осадком.
Один из широко распространенных материалов для фильтров – фильтровальная бумага. Она отличается от обычной бумаги тем, что не проклеена, более чистая и волокнистая. Фильтровальную бумагу заранее можно нарезать кругами различного диаметра. Плотность (пористость) фильтровальной бумаги определяется по цвету бумажной ленты, которой оклеена пачка готовых фильтров: черная (розовая) лента – быстрофильтрующие (с большими порами) фильтры; белая лента – фильтры со средним размером пор; синяя лента – плотные фильтры, предназначенные для фильтрования мелкозернистых осадков.
Собираемая жидкость (фильтрат) может после фильтрования остаться мутной. В этом случае ее следует профильтровать повторно, используя фильтр с более мелкими порами.
Простой фильтр обычно употребляют в случаях, когда отделяют крупнокристаллический осадок. Для приготовления такого фильтра бумагу складывают вчетверо, как показано на рис. 1.27, затем обрезают и вкладывают в воронку.
Складчатый (плоёный) фильтр (рис. 1.28) обладает большей площадью поверхности, поэтому фильтрование на нем идет быстрее.
При фильтровании воронку с фильтром закрепляют в кольце штатива. Перед началом процесса фильтр смачивают чистым растворителем (водой). Край фильтра не должен доходить до края воронки примерно на 0,5 см. Фильтрование ускоряется, если в стебле воронки находится жидкость.
Контрольные задания
1. Напишите название оборудования и подпишите его составные части.
2. Подпишите названия стеклянной посуды общего назначения.
Контрольные вопросы
1. Общие правила работы в химической лаборатории.
2. Техника безопасности и меры предосторожности.
3. Правила работы с кислотами, первая помощь при ожогах.
4. Правила работы со щелочами, первая помощь при ожогах.
5. Правила работы с токсичными соединениями, первая помощь при отравлениях.
6. Первая помощь при термических и химических ожогах.
имические реакции проводят, как правило, в стаканах, пробирках, колбах, на специальных стеклах или пластинах. Большинство реакций проводят в пробирках (рис. 1.1). Пробирки могут быть цилиндрическими и коническими, последние применяются также для центрифугирования. По объему пробирки разделяют на обычные (10–15 мл) и полумикропробирки (от 2 до 6 мл). Реакции без нагревания можно проводить в плоскодонных колбах (рис. 1.2).
ля того чтобы отобрать или добавить небольшой объем раствора (жидкости), используют пипетки (рис. 1.4). Химическая воронка (рис. 1.5, а) используется для наливания жидкости в сосуды с узкими горлами. Для насыпания порошков используют воронку с укороченным стеблем. Капельная воронка (рис. 1.5, б) применяется для прибавления жидкости по каплям в реакционную смесь (в течение длительного времени), делительная – для разделения двух несмешивающихся жидкостей (рис. 1.5, в).
ля получения газов в лаборатории используются различные приборы прерывного действия. Для получения небольших количеств газа можно использовать прибор, собранный из колбы Вюрца и капельной воронки (рис. 1.6, а) или пробирки с отводом (пробирки Вюрца) и капельной воронки (рис. 1.6, б). 
усочки твердого вещества загружают в средний резервуар через тубус (4). После этого тубус закрывают пробкой, в которую вставлена стеклянная трубка с краном (5) для выхода и регулирования потока получаемого газа. При открытом кране жидкость проходит в нижний резервуар (3), а из него в средний (2). Нижний резервуар также имеет пробку (6), через которую сливают отработанную жидкость. Выделяющийся газ при необходимости пропускают через промывные склянки (8, 9) и собирают в приемник (10).
ыпучие реактивы из банки (тары) отбирают шпателем (рис. 1.9, а) (или фарфоровой ложкой, рис. 1.9, б), растворы (жидкости) наливают из склянок либо отбирают прилагаемыми (вставленными в пробку) пипетками. Просыпанный (пролитый) реактив или реактив, по ошибке взятый в избытке, нельзя возвращать обратно в тару. Его следует утилизировать. 
ля измерения объема жидкости в случаях, не требующих большой точности, используют мензурку и мерный цилиндр (рис. 1.10).
ля нагрева используют электрические плитки, печи и сушильные шкафы. Для нагревания жидкостей применяются только плитки с закрытой спиралью. При этом следует использовать термостойкую посуду. Растворы (или другие жидкости) можно также нагревать в электрических водяных банях (сосуд с водой, подогреваемый с помощью электричества). Для более равномерного прогревания жидкости рекомендуется вращать сосуд. Жидкости в сосуде при нагревании должно быть не более половины его объема. Для прокаливания, плавки и других операций при высоких температурах используют электрические печи (трубчатые или муфельные).
змельчение твердых материалов можно производить вручную (в ступках) (рис. 1.25) или механически (в мельницах).Ступки могут быть изготовлены из различных материалов: латунные, фарфоровые и агатовые.
дин из широко распространенных материалов для фильтров – фильтровальная бумага. Она отличается от обычной бумаги тем, что не проклеена, более чистая и волокнистая. Фильтровальную бумагу заранее можно нарезать кругами различного диаметра. Плотность (пористость) фильтровальной бумаги определяется по цвету бумажной ленты, которой оклеена пачка готовых фильтров: черная (розовая) лента – быстрофильтрующие (с большими порами) фильтры; белая лента – фильтры со средним размером пор; синяя лента – плотные фильтры, предназначенные для фильтрования мелкозернистых осадков.
обираемая жидкость (фильтрат) может после фильтрования остаться мутной. В этом случае ее следует профильтровать повторно, используя фильтр с более мелкими порами.
