Файл: Методические указания по химии для студентов дневной и заочной форм обучения.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КазанскИЙ государственнЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра химии и инженерной экологии в строительстве

ТЕХНИКА ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ


Методические указания

по химии для студентов

дневной и заочной форм обучения

Казань

2015

УДК 543

ББК24.4

075

Техника лабораторных работ: Методические указания по химии для студентов 1- 3 курса дневной и заочной форм обучения /Сост. Н. Н. Комлева, Казань: КГАСУ, 2015.- 33 с.

Печатается по решению Редакционно – издательского совета Казанского государственного университета архитектурно – строительного университета

Методические указания содержат описание лабораторного химического оборудования, посуды и различных операций, которые приходится проводить при выполнении лабораторных работ по химии. Даны рекомендации по технике безопасности при выполнении химического эксперимента.

Рецензент

кандидат технических наук, доцент кафедры технологии строительных материалов и конструкций КГАСУ Г.Г. Ушакова

© Казанский государственный

архитектурно-строительный

университет, 2015

© Комлева Н.Н., 2015

Порядок работы в химической лаборатории
Студенты допускаются к работе в лаборатории практикума по аналитической химии только после инструктажа по технике безопасности и получения зачета по правилам работы в химической лаборатории и техники безопасности.

Студенты обязаны расписаться в том, что они ознакомлены с правилами техники безопасности работ и обязуются их выполнять. Другим обязательным условием допуска к работе является теоретическая подготовленность студентов к предстоящей работе.

В лаборатории запрещается курить, принимать пищу, входить в верхней одежде, шуметь.
Правила безопасности

1. 
   Перед началом лабораторной работы необходимо внимательно ознакомиться с заданием, оборудованием, реактивами и правилами безопасности при выполнении данного задания.
   
2. 
   Химические реакции проводят с таким количеством реагентов указанной концентрации в тех приборах и посуде, которые указаны в руководстве. При этом необходимо решить вопрос о том (если это специально не указано в руководстве), где следует проводить опыт: на лабораторном столе или в вытяжном шкафу.
   
3. 
   На химическом лабораторном столе выполняются опыты, которые не представляют опасности для работающего.
   
4. 
   В вытяжном шкафу выполняются все опыты с ядовитыми, неприятно пахнущими веществами, с концентрированными кислотами и щелочами. Эти вещества должны находиться в вытяжном шкафу и выносить их на лабораторные столы запрещается.
   
5. 
   При работе с ядовитыми веществами в вытяжном шкафу, в целях более эффективного действия вентиляции, дверцы вытяжного шкафа поднимаются на 1/2 - 1/3 их подъёма.
   
6. 
   При работе с особо опасными веществами (твердые щелочи, фосфорный ангидрид, соединения мышьяка, фтористый водород, белый фосфор и др.) необходимо надеть защитные очки, а на руки - резиновые перчатки.
   
7. 
   Работа с легковоспламеняющимися веществами проводится в специальных помещениях, в которых не используется открытый огонь.
   
8. 
   Разбавление концентрированных кислот производится в вытяжном шкафу в тонкостенной химической посуде, при этом кислота вливается в воду небольшими порциями и при перемешивании. Особую осторожность нужно соблюдать при разбавлении концентрированной серной кислоты.
   
9. 
   Работы с металлической ртутью производить только на специальном подносе для ртути. Случайно пролитую ртуть необходимо тщательно собрать во избежание хронического отравления ртутью.
   
10. 
    При работе с электроприборами (электрические плитки, муфельные печи, сушильные шкафы и др.) обращать внимание на их исправность, правильную изоляцию контактов, заземление. Не использовать приборы с оголёнными контактами, неисправными вилками.
    
11. 
    При проведении опытов нельзя отвлекаться от основной работы и оставлять приборы без наблюдения.
    
12. 
    Запрещается исследовать запах газа, выделяющегося при реакции, непосредственно из реакционного сосуда. Нужно осторожным движением руки направить на себя воздух с примесью этого газа.
    

---

Правила пользования реактивами, посудой, правила нагревания
1) Все реактивы, посуда, приборы, находятся в лаборатории в определённых местах. Растворы находятся в склянках, а сухие вещества – в материальных банках, на полках лабораторных столов.

Концентрированные кислоты и щёлочи, а также неприятно пахнущие и ядовитые вещества – в вытяжном шкафу.

Склянки и банки имеют с двух сторон четкие надписи формул.

Посуда (стаканы, колбы, воронки и др.) находятся в шкафах лабораторных столов. Для пробок, зажимов, держалок, газоотводных трубок, лапок и др. отведены верхние ящики лабораторных столов. Необходимо ознакомиться и запомнить расположение всех этих предметов в лаборатории. После работы посуда и другие приспособления, приведены в порядок, складываются на свои места.

Приборы либо в готовом виде выставляются на лабораторные столы, либо собираются из составных частей самими студентами.
2)Если необходимо провести пробирочную реакцию с растворами веществ, то при помощи пипетки, укрепленной в пробирке, закрывающей склянку (рис 1.), отбирается небольшое количество раствора и вводиться в пробирку. При этом нельзя глубоко опускать пипетку в пробирку и касаться стенок пробирки кончиком пипетки. Положение пробирки и пипетки указано на рис. 2.



Рис. 1 Рис. 2 Рис. 3
Если в руководстве не указаны количества веществ, необходимых для выполнения опыта, то брать их нужно в малом количестве (1/6 объёма пробирки).

Если раствора окажется в пробирке больше, чем нужно, то обратно в склянку этот раствор не выливать!

3)При работе с сухими веществами необходимо брать их специальной ложечкой или шпателем, который после употребления тщательно обтереть фильтрованной бумагой и только тогда можно брать другой реактив.

Если в руководстве не указано количество сухого вещества, то брать его нужно в малом количестве (должно закрыть дно пробирки).

Если сухого реактива оказалось несколько больше, то его избыток обратно в склянку не высыпать!

4)При нагревании раствора, содержащегося в пробирке, необходимо соблюдать следующие правила: пробирка вноситься в пламя при помощи специального держателя; отверстие пробирки должно быть направлено в сторону от себя и от других работающих; необходимо производить легкое перемешивание жидкости в пробирке, осторожно встряхивая её.

---

5)При нагревании сухого вещества, содержащегося в пробирке, соблюдается вышеуказанные правила, за исключением последнего.

6)При нагревании большого количества жидкости в стакане, колбе или другой посуде необходимо соблюдать следующие правила: насухо вытереть внешние стенки сосуда; нагрев производить не на голом огне, а поставить сосуд с жидкостью на асбестированную сетку (рис. 3); не наклоняться над сосудом, чтобы в лицо не попали брызги жидкости; перемешивание жидкости производить при помощи стеклянной палочки, не касаясь стенок сосуда, чтобы не разбить его.

7)Растворы, осадки, содержащие соединения серебра и других редких металлов, ни в коем случае не выливать в канализацию, а сливать в специальные сосуды для сбора остатков этих солей. Все эти растворы, осадки в дальнейшем регенерируются, чтобы не терять соединения дорогостоящих и редких металлов.

8) Студенты обязаны соблюдать в лаборатории чистоту и порядок, следить за своим рабочим местом, после окончания работы мыть посуду и приводить в порядок приборы. Группа на каждое занятие выделяет дежурного, который помогает преподавателю и лаборанту обеспечить порядок и безопасность работы в лаборатории.
Оказание первой помощи в лаборатории.
При небрежной работе и не соблюдении правил техники безопасности в лаборатории аналитической химии возможны следующие поражения: легкое отравление хлором, сероводородом, бромом, окисью углерода и др., легкие ожоги от нагревательных приборов, порезы стеклом, поражения концентрированными кислотами и щелочами.

Во всех случаях поражений необходимо немедленно обратиться к преподавателю или лаборанту.

В лаборатории имеются все средства первой помощи, и чем раньше они будут применены, тем меньше последствий останется у пострадавшего.

1. Попавшую на лицо или на руку кислоту тотчас смыть сильной струёй воды. Если на кожу в довольно большом количестве попала концентрированная серная кислота, то сначала её нужно удалить тампоном из ваты или марли, затем пораженное место вымыть большим количеством воды. Затем на пораженное место наложить повязку из ваты, смоченный разбавленным раствором соды.

2. Попавшую на лицо или руки щелочь смыть сильной струёй воды (пока кожа не перестанет быть скользкой) и наложить повязку с разбавленным раствором борной кислоты.

3. Обожженную горячими предметами кожу смочить крепким раствором перманганата калия.

---

4. В случае попадания белого фосфора на руки пораженное место обработать 2%-ым раствором сульфата меди.

5. При отравлении хлором, бромом, сероводородом и др. немедленно вывести пострадавшего на воздух.

Лабораторная химическая посуда и приборы
Химическая посуда, используемая при анализе.
Химическую посуду, предназначенную для работы в аналитической лаборатории, можно условно разделить на две группы: посуда общего назначения и посуда специального назначения.

К посуде общего назначения относят ту, которая обязательно присутствует в лаборатории и без которой нельзя провести многие работы по анализу. Это - пробирки, стаканы, колбы, воронки простые и делительные, колбы Бунзена Эрленмейера (конические), холодильники и др.

К посуде специального назначения относят: аппарат Киппа, склянки Тищенко, дефлегматоры, пикнометры, ареометры, приборы для определения температур плавления и кипения и др. К мерной посуде относят: мерные цилиндры, пипетки и бюретки, мерные колбы.
Аппарат Киппа (рис. 4) – прибор для получения газов (HCl и др.). Разборку, промывку и зарядку аппарата Киппа проводят под тягой.
Ареометры (рис. 5) – приборы для определения плотности жидкости. Различают ареометры для жидкости легче воды и для жидкости тяжелее воды. У ареометров первого типа отсчет шкалы производиться от 1,000 до 0,700, а у арометров второго типа – от 1,000 и выше. Изменения плотности ареометром проводят при 20⁰С.



а б

Рис. 4 Рис. 5
Бюретки (рис. 6) – служат для изменения объёма выливаемой жидкости. Бюретки могут быть со стеклянным краном и без крана (с зажимом или специальным шариковым запором). Наиболее часто применяются бюретки на 25 и 50 мл. Деления бюретки соответствуют мл и их десятым долям. В лабораторной практике бюретки в основном используются для титрования. Крепление бюретки для титрования изображено на рис. 6,г.



а б в г

Рис. 6 а – с зажимом Мора; б – с краном; в – микробюретка; г – крепление бюретки для титрования
Бюксы стеклянные (рис. 7) с притертыми крышками служат для взвешивания твердых и жидких веществ, а так же их хранения.

---

Рис.7 Бюксы стеклянные
Капельницы (рис. 8) используют в основном для хранения индикаторов, а также для отмеривания жидкостей каплями.


Рис. 8 Капельницы

Дефлегматоры (рис. 9) применяют для более тщательной фракционной перегонки. В верхнее отверстие дефлегматора вставляют термометр, а с помощью отводной трубки (в верхней части) дефлегматор соединяют с холодильником.



а б в

Рис. 9 Дефлегматоры: а – шариковый; б – «ёлочка»; в – с пасадкой
Воронки стеклянные (рис. 10) простые с длинной ножкой (а) служат для переливания жидкостей и фильтрования, а воронки с короткой ножкой (б) – для пересыпания порошкообразных веществ. При необходимости разделения несмешивающихся жидкостей используют делительные воронки (в), которые представляют собой толстостенные цилиндры, на которой ножке которых расположен кран. Верхняя часть воронки закрывается пробкой.

Рис. 10 Воронки стеклянные: а – с длинной ножкой;

б – с короткой широкой ножкой; в – делительная воронка

Колбы конические Эрленмейера (рис.11). Часто применяют при титровании. Конические колбы бывают различной вместимости. Нагревают содержимое в них только через асбестированную сетку или на бане.



Рис.11
Колбы мерные (рис.12) используют для приготовления растворов точной концентрации. Они имеют удлиненную узкую шейку, на которой нанесена кольцевая черта, показывающая уровень наполнения. В отличие от бюреток и пипеток мерные колбы рассчитаны обычно не на выливание, а на вливание определённого объёма жидкости. Для количественного анализа наиболее часто используют мерные колбы вместимостью 50; 100; 200; 250; 500 и 1000 мл.



Рис. 12
Колбы для отсасывания (Бунзена) и воронки для фильтрования (Бюхнера) (рис.13). Колба Бунзена– толстостенная колба конической формы с отростком в верхней части (для соединения с вакуумным насосом), служит для фильтрования при пониженном давлении. Фарфоровые воронки Бюхнера имеют дырчатое дно, на которое укладывают влажный фильтр, закрывающий все отверстия на дне воронки.

---