Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015

Опубликуйте свой материал в официальном Печатном сборнике методических разработок проекта «Инфоурок»

(с присвоением ISBN)

Выберите любой материал на Вашем учительском сайте или загрузите новый

Оформите заявку на публикацию в сборник(займет не более 3 минут)

+

Получите свой экземпляр сборника и свидетельство о публикации в нем

Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Методические рекомендации к конкурсному заданию по компетенции "Лабораторный химический анализ"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Другое

Методические рекомендации к конкурсному заданию по компетенции "Лабораторный химический анализ"

библиотека
материалов

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Самарской области

«Новокуйбышевский нефтехимический техникум»














КОНКУРСНОЕ ЗАДАНИЕ

По компетенции: ЛАБОРАТОРНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Содержание

  1. Введение

  2. Компетентность и объём работ

  3. Конкурсное задание


1. ВВЕДЕНИЕ


1.1. Название и описание профессиональной компетенции.

1.1.1 Лабораторный химический анализ.

1.1.2. Цель лаборанта химического анализа – получение информации о химическом составе или химических свойствах тех или иных образцов жидкостей, газов, паров и твердых веществ.

Информация такого вида чрезвычайно ценна. Благодаря этим данным осуществляют контроль качества сырья и готовой продукции в разных отраслях промышленности, проводят всевозможные научные эксперименты, выясняют степень загрязнения окружающей среды, определяют объем и состав удобрений, необходимых для подкормки почвы и т.д.

Любое изделие и продукт в процессе производства в той или иной степени сталкивается с процедурой химического анализа.

Лаборанты химического анализа проводят химический и физико-химический анализ различных веществ: руд, нефти и нефтепродуктов, сталей различных марок, сплавов металлов, кислот, солей и др.

Эти данные необходимы для контроля соответствия продуктов технологического процесса и готовой продукции заданным нормам.

Лаборант работает с различными реактивами, используя хрупкую посуду, поэтому важно быть аккуратным, педантичным, четким.

Для успешной деятельности также требуются: тонкое цветоразличение, обонятельная и осязательная чувствительность, развитая координация движений, особенно кистей рук, отличная зрительная память, так как, кроме множества методик анализа, лаборант обязан помнить внешние признаки различных химических веществ и способов протекания реакций.

Лаборант химического анализа должен иметь навыки для выполнения следующих работ:

- готовит к работе реактивы и оборудование;

- проводит анализы разной сложности, определяет содержание веществ в анализируемых материалах, определяет качества материалов (вязкость, растворимость, удельный вес) и паров (упругость);

- все полученные данные фиксирует в журнале;

- в лабораторных условиях осуществляет синтез веществ;

- сборка, наладка лабораторного оборудования и наблюдение за их работой;

- соблюдение техники безопасности при использовании химических веществ;

- сохранность реактивов и используемого оборудования.

Лаборанты химического анализа особенно востребованы в химической, нефтехимической и пищевой промышленности. Эта отрасль всегда отличалась престижностью, актуальностью, высоким доходом своих сотрудников и возможностью карьерного роста.


1.2. Область применения

1.2.1. Каждый Эксперт и Участник обязан ознакомиться с данным Конкурсным заданием.


1.3. Сопроводительная документация

1.3.1. Поскольку данное Конкурсное задание содержит лишь информацию, относящуюся к соответствующей профессиональной компетенции, его необходимо использовать совместно со следующими документами:

Правила проведения чемпионата профессионального мастерства «Лучший по профессии»

Правила техники безопасности при работе в химической лаборатории.


2. КВАЛИФИКАЦИЯ И ОБЪЕМ РАБОТ

Конкурс проводится для демонстрации и оценки квалификации в данной компетенции. Конкурсное задание состоит только из практической работы.

2.1. Требования к квалификации

Участники должны обладать уверенными познаниями в профессиональных областях, относящихся к контролю состава и свойств материалов с использованием химических и физико-химических методов анализа.

Общая профессиональная пригодность

Знания в следующих областях:

​ Правила и нормы охраны труда и противопожарной защиты; основные принципы планирования эксперимента; правила оформления технической документации на проведение анализа; устройство приборов аналитического контроля и методику работы на них; химические и инструментальные методы анализа веществ; химические свойства исследуемых или синтезируемых веществ.

Умение:

​ - Работать с химическими веществами с соблюдением охраны труда и экологической безопасности

​ - Проводить отбор проб и образцов для проведения анализа

​ - Выбирать наиболее оптимальный метод анализа химического объекта 

​ - Проводить анализ природных и промышленных материалов химическими и инструментальными методами

- Проводить математическую обработку результатов анализа,

используя информационные технологии для решения

профессиональных задач


Проведение качественных и количественных анализов природных и промышленных материалов с применением химических и физико-химических методов анализа

Компетенции:

​ Работать с химическими веществами и оборудованием с соблюдением охраны труда и экологической безопасности;

​ Подготавливать реагенты и материалы необходимые для проведения анализа;

​ Грамотно использовать оборудование химико-аналитических лабораторий;

​ Эксплуатировать коммуникации химико-аналитических лабораторий;

​ Проводить качественный и количественный анализ неорганических и органических веществ химическими и физико-химическими методами;

​ Проводить обработку результатов анализов с использованием аппаратно-программных комплексов.


2.2. Теоретические знания

2.2.1 Теоретические знания необходимы, но они не подвергаются явной проверке.


2.3. Практическая работа

Участник должен самостоятельно выполнить практическое задание. Практическое задание состоит из двух практических работ:

1. Определение нормальности соляной кислоты по х.ч. буре.

2. Определение наличия водорастворимых кислот и щелочей в нефтепродуктах.

3. Определение массовой доли серной кислоты в её растворе.


3. КОНКУРСНОЕ ЗАДАНИЕ

3.1 Определение нормальности соляной кислоты по х.ч. буре.

Химически чистая бура Na2В4О7 ∙ 10Н2О имеет в сравнение с другими веществами ряд преимуществ, которые позволяют применять её при установлении нормальности сильных кислот: её легко получить в химически чистом виде путём перекристаллизации из водных растворов; она достаточно устойчива на воздухе, негигроскопична; благодаря её большой молекулярной массе ошибка взвешивания минимальна.

Бура – соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому её раствор в результате гидролиза имеет щелочную реакцию (рН>7). При взаимодействии сильной кислоты с бурой образуется борная кислота Н3ВО3.

Na2В4О7 + 2НСI →2NaCI + Н2В4О7

Н2В4О7 + 5Н2О → 4 Н3ВО3

Суммируя эти два уравнения, получаем

Na2В4О7 + 5Н2О → 2NaCI + 4 Н3ВО3

Н3ВО3 – Слабая кислота. Концентрация ионов водорода в 0,1Н растворе её (с учётом первой ступени диссоциации) равна

{H+} = hello_html_696334c.gif, откуда

рН= 6 – lg 7,61= 6 – 0,88=5,12

Так как метиловый оранжевый (рТ=4) в водных растворах при рН=5,12 имеет ещё жёлтую окраску, окраска при титровании буры сильной кислотой изменяется только в присутствии небольшого избытка соляной кислоты. Таким образом, при использовании буры в качестве исходного вещества для точного определения нормальности сильной кислоты в присутствии метилового оранжевого ошибка титрования не превышает допустимого предела.

Участники должны быть в состоянии:

- выполнить методику определения нормальности соляной кислоты по х.ч. буре;

- работать на аналитических весах;

- правильно осуществить подбор индикатора для точного определения точки эквивалентности;

- соблюдать все требования титриметрического метода;

- обрабатывать полученные результаты;

- соблюдать технику безопасности при работе;

- формулировать выводы по работе.

Материалы и оборудование

Список используемого в конкурсе оборудования.

В этом разделе подробно описывается всё необходимое оборудование, представляемое организаторами. После окончания конкурса необходимо сдать всё используемое оборудование.

1. Стакан химический (50мл)– 1шт.

2. Весы аналитические – 1 шт.

3. Промывалка для дистиллированной воды – 1шт.

4. Стакан химический (250 см3) – 3шт.

5. Химическая воронка – 2 шт.

6. Колба коническая на 250 см3 – 3 шт.

7. Бюретка на 25 см3 – 1шт.

8. Штатив и держатели бюреток – 1 шт.

9. Колба мерная (200см3) – 1шт.

10. Ложечка для взятия навески – 1 шт.

11. Пипетка (20см3) – 1шт.

12. Кислота НCI 0,1Н – 500 см3

13. Бура – 10 г

14. Индикатор метиловый оранжевый водный раствор 0,1% - 50 см3

15. Вода дистиллированная – 2 л.

Спецодежда:

  1. Рабочий халат.

  2. Косынка.

  3. Удобная обувь без каблука.


Ход анализа

Готовят раствор х.ч. буры 0,1Н концентрации в количестве 200см3.

Предварительно рассчитывают количество х.ч. Na2В4О7 ∙ 10Н2О, необходимое для приготовления раствора, нормальность которого приблизительно равна нормальности стандартного раствора кислоты (ЭNa2В4О7 ∙ 10Н2О=190,69г). Для приготовления 0,1Н раствора необходимо 19,069г буры на 1 литр раствора. Чтобы приготовить 200 мл 0,1Н раствора, необходимо взять 19,069 : 5 = 3,8138г

На аналитических весах в небольшом предварительно взвешенном стакане отвешивают с точностью до 0,0002г. 3 – 4 г. х.ч. буры и навеску растворяют в горячей воде. Горячий раствор количественно переносят в мерную колбу через воронку. Перемешивают содержимое колбы вращательным движением. После полного растворения навески раствор охлаждают до комнатной температуры. Разбавляют водой до метки. Колбу плотно закрывают пробкой и раствор тщательно перемешивают.

По навеске рассчитывают нормальность раствора буры.

ПРИМЕР: Из 3,7580г х.ч. буры приготовлено 200мл раствора. Какова нормальность раствора.

Решение: Титр раствора равен 3,7580/200=0,01879г/мл. Титр 1Н раствора буры равен 0,19069 г/мл. Составляем пропорцию:

0,19069 – 1Н Х=hello_html_7887b3e8.gif

0,01879 – х

Отмеряют пипеткой 20мл раствора буры, переносят в коническую колбу и прибавляют 3-4 капли раствора метилового оранжевого. Титруем раствором кислоты НCI 0,1Н пока раствор не окрасится в бледно-розовый цвет. Титрование повторяют три раза. Нормальность кислоты вычисляют по среднему значению трёх определений. Расчёт ведут по формуле:

VкислотыNкислоты = VбурыNбуры

Результаты опыта заносят в таблицу 1.

Таблица 1.















1


2


3


среднее




Нормальность НСI:








3.2 Определение наличия водорастворимых кислот и щелочей в нефтепродуктах.

Сущность метода заключается в извлечении водорастворимых кислот и щелочей из нефтепродуктов водой или водным раствором спирта и определении величины рН водной вытяжки рН-метром.

Участники должны быть в состоянии:

- выполнить методику определения наличия водорастворимых кислот и щелочей в нефтепродуктах;

- работать на рН метре;

- работать с делительной воронкой;

- обрабатывать полученные результаты;

- соблюдать технику безопасности при работе;

- формулировать выводы по работе.

Материалы и оборудование

Список используемого в конкурсе оборудования.

В этом разделе подробно описывается всё необходимое оборудование, представляемое организаторами. После окончания конкурса необходимо сдать всё используемое оборудование.

1. Цилиндр (50 см3) – 2шт.

2. Делительная воронка – 2 шт.

3. Штатив, держатель, кольцо - 1шт.

4. Воронка – 2 шт.

5. Колба коническая – 2 шт.

6. Стаканчик химический (50 см3) – 2 шт.

7. рН – метр – 1шт.

8. Мешалка – 1 шт.

9. Фильтры бумажные

10. Вода дистиллированная – 1 литр

11. Бензин – 100 см3

Спецодежда:

  1. Рабочий халат.

  2. Косынка.

  3. Удобная обувь без каблука.


Ход анализа

В делительную воронку помещают 50см3 испытуемого нефтепродукта и 50 см3 дистиллированной воды, нагретой до 50-600С. Легкие нефтепродукты (бензин, лигроин и т.д.), а также продукты, в которых могут образовываться водорастворимые кислоты и щелочи в результате гидролиза не нагревают.

Содержимое делительной воронки слегка взбалтывают в течение 5 минут, не допуская образования эмульсии. После отслоения нижний водный слой сливают через воронку с бумажным фильтром в коническую колбу.

В полученной вытяжке определяют наличие водорастворимых кислот и щелочей по величине рН.

Для определения величины рН в стаканчик помещают 35-50 см3 вытяжки, погружают электроды в раствор и замеряют величину рН в соответствии с требованиями по эксплуатации прибора рН-метра.

Отсутствие или наличие водорастворимых кислот и щелочей в водной вытяжке нефтепродуктов устанавливают по таблице «Характеристика водной вытяжки нефтепродуктов».

Результаты записать в таблицу 2. Опыт провести дважды.

Таблица 2



3.3 Метод определения массовой доли серной кислоты в её растворе.

Определение Н2SО4 основано на титровании её растворов стандартным раствором едкого натрия. В качестве индикатора применяют метиловый оранжевый или метиловый красный, но можно титровать и с фенолфталеином.

Уравнение реакций:

Н2SО4 + ОН→ НSО4 + Н2О

НSО4+ ОНSО42− + Н2О

Нейтрализация серной кислоты происходит в две стадии, но так как НSО4 и Н2SО4 – довольно сильные кислоты, то при титровании водных растворов серной кислоты наблюдается лишь один скачёк титрования и одна точка эквивалентности.

Участники должны быть в состоянии:

- выполнить методику определения массовой доли серной кислоты в её растворе;

- работать на аналитических весах;

- правильно осуществить подбор индикатора для точного определения точки эквивалентности;

- соблюдать все требования титриметрического метода;

- обрабатывать полученные результаты;

- соблюдать технику безопасности при работе;

- формулировать выводы по работе.

Материалы и оборудование

Список используемого в конкурсе оборудования.

В этом разделе подробно описывается всё необходимое оборудование, представляемое организаторами. После окончания конкурса необходимо сдать всё используемое оборудование.

1. капельница – 1шт.

2. химическая воронка – 2 шт.

3. колба коническая на 250 см3 – 3 шт.

4. промывалка для дистиллированной воды – 1шт.

5. цилиндр (50см3) – 1шт.

6. бюретка на 25 см3 – 1шт.

7. штатив и держатели бюреток – 1 шт.

8. стакан химический (250 см3) – 2 шт.

9. весы аналитические – 1шт.

10. вода дистиллированная – 1 л.

11. кислота серная – 500 см3

12. раствор 0,5Н гидроксида натрия – 500см3

13. индикатор метиловый оранжевый водный раствор 0,1% - 50 см3

Спецодежда:

  1. Рабочий халат.

  2. Косынка.

  3. Удобная обувь без каблука.

Средства защиты:

  1. Перчатки резиновые

  2. Очки

Ход анализа

Анализируемую кислоту наливают в капельницу в количестве 2/3 её объёма, взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002г. Затем из капельницы переносят 0,5 – 1,0 г (≈ 16 капель) кислоты в колбу для титрования, куда предварительно налито 50 см3 дистиллированной воды и капельницу вновь взвешивают. По разнице между первым и вторым взвешиваниями находят вес кислоты, взятой на анализ.

Титруют 0,5Н раствором щелочи (NaOH) в присутствии индикатора метилового оранжевого, до изменения окраски раствора.

Титрование проводят три раза. Затем вычисляют массовую долю кислоты Н2SО4 (Х) в процентах по формуле:

hello_html_7e40abf5.gif, где

V – объём 0,5Н раствора щелочи (NaOH) пошедший на титрование, г

0,0245 – количество кислоты (Н2SО4) в граммах соответствующее 1 см3 точно 0,5Н раствора щелочи (NaOH)

M – масса кислот, взятой на титрование, г

Допустимые расхождения между параллельными определениями не должны превышать 0,3%. Результаты анализа округляют до 0,1% и заносят в таблицу 3.

Таблица 3.





2








3








Среднее значение







4. ОЦЕНКА



Автор
Дата добавления 30.11.2016
Раздел Другое
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров119
Номер материала ДБ-403213
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх