Учебно-методическое пособие по теме «Уход за рабочим столом лаборанта, подготовка его к проведению анализа»

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОЛЛЕДЖ ФГБОУ ВО «ЧЕЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УХОД ЗА РАБОЧИМ СТОЛОМ ЛАБОРАНТА, ПОДГОТОВКА ЕГО К ПРОВЕДЕНИЮ АНАЛИЗА

Учебно-методическое пособие

Рекомендовано научно-методическим советом колледжа федерального

государственного бюджетного образовательного учреждения высшего

образования «Чеченский государственный университет»

для внутривузовского использования в качестве учебного пособия

для студентов, обучающихся по направлениям подготовки

18.01.02 «Лаборант-эколог»

Разработала:

Мастер производственного обучения

Садилова Айшат Бекхановна

Дисциплина:

Подготовка химической посуды, приборов и лабораторного оборудования

Грозный, 2021

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторная посуда — специальные и специализированные ёмкости различного конструктивного исполнения, объёма, и изготовляемые из разнообразных материалов, устойчивых в агрессивных средах. При необходимости, лабораторная посуда обладает необходимой термостойкостью, прозрачностью и другими нужными физическими свойствами.

К группе, общего назначения относятся те предметы, которые всегда должны быть в лаборатории и без которых нельзя провести большинство работ. Такими являются: пробирки, воронки простые и делительные, стаканы, плоскодонные колбы, кристаллизаторы, конические колбы, колбы Бунзена, холодильники, реторты, колбы для дистиллированной воды, тройники, краны.

К группе специального назначения относятся те предметы, которые употребляются для одной какой-либо цели, например,: аппарат Киппа, аппарат Сокслета, прибор Кьельдаля, дефлегматоры, склянки Вульфа, склянки Тищенко, пикнометры, ареометры, склянки Дрекселя.

Стеклянная лабораторная посуда

Перед применением лабораторной посуды она должна быть хорошо вымыта и простерилизована (для микробиологических опытов). Для этого её моют ершами или в моечной машине с мыльно-содовым раствором, раствором тринатрийфосфата или моющего порошка. Чистую посуду промывают проточной водой и сушат в сушильном шкафу. При необходимости достижения стерильности лабораторную посуду заворачивают в плотную бумагу и стерилизуют в аэростериле при 160—180 °C 45—60 мин. или в автоклаве при температуре 120 °C 20—30 мин.

Фарфоровая посуда.

Кроме стеклянной посуды в лабораторной практике применяется фарфоровая посуда.

 Фарфоровая посуда: чашки, стаканы, тигли с крышками, воронки Бюхнера, ступки с пестиком, лодочки, треугольники.

Для работы с небольшими количествами веществ применяется химическая посуда малых размеров и емкостей, например, колбы ёмкостью 25, 10мл; стаканы – 20, 10, 5мл и т. д.

3. Мерная посуда.

В лабораторных работах по неорганической химии обычно используется следующая мерная посуда: колбы, пипетки, бюретки, мензурки.

Лабораторное оборудование — различные инструменты и снаряжение, используемое учёными, работающими в лаборатории для выполнения экспериментов или осуществления измерений. Лабораторное оборудование подразделяется на общелабораторное, измерительное, специализированное, испытательное и аналитическое.

Целью учебно-методического пособия является ознакомление с лабораторной посудой.

1. ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА И ОБОРУДОВАНИЕ

Познакомиться с различными видами химической посуды и лабораторного оборудования. Основным требованием, предъявляемым к стеклянной посуде, является ее химическая и термическая устойчивость. Химическая устойчивость — это свойство стекла противостоять разрушающему действию растворов щелочей, кислот и других веществ. Термиче­ская устойчивость — способность посуды выдерживать резкие коле­бания температуры.

Пробирки простые и калиброванные используют для проведения опытов с небольшим количеством реактивов. Объем реактива в пробирке не должен превышать половины объема про­бирки.

Лабораторные стаканы выпускают различных размеров, с носиком и без носика, простые и калиброванные. Стаканы предназначены для выполнения разнообразных лабора­торных работ.

Колбы - различного размера и формы (плоскодонные, круглодонные, конические) широко применяют в лабораторной практике.

Колба Вюрца - представляет собой круглодонную колбу с отвод­ной трубкой под углом 60-80°. Ее используют для полу­чения газов, для отгонки жидкостей при Р атмосфере.

Воронки - Химические служат для фильтрования и переливания жидкостей; капельные воронки используют для вве­дения в реакционную среду жидких реактивов небольшими порция­ми. Воронки делительные применяют для разделения несмешиваю­щихся жидкостей.

Капельницы - используют для введения реактивов небольшими порциями, по каплям. Бюксы предназначены для взвешивания и хране­ния жидких и твердых веществ. 

Часовое стекло - используют для взвешивания твердых веществ. 

Холодильники - приборы для охлаждения и конденсации паров, образующихся при нагревании различных ве­ществ. Их применяют при перегонке, экстракции и других процессах.

Эксикаторы - применяют для высушивания и хра­нения веществ, легко поглощающих влагу из воздуха. Нижнюю часть эксикатора заполняют водопоглощающими веществами. Над поглотителем на фарфоровом вклады­ше помещают бюксы или тигли с веществами, подлежащими осушке.

Фарфоровая посуда по сравнению со стеклянной обла­дает большей химической устойчивостью к кислотам и щелочам, большей термостойкостью. Фарфоровая посуда также разнообраз­на по форме и назначению.

Для измерения объемов жидкостей ис­пользуют мерную посуду: мерные колбы, цилиндры, мензурки, пи­петки.

Мерные колбы - служат для приготовления растворов точной концентрации и представляют собой плоскодонные колбы с длинным и узким горлом, на котором нанесена тонкая черта. Эта отметка показывает границу, до которой наливают жидкость.

Цифры на колбе показывают объем жидкости (мл), на который она рассчитана. Мерные колбы имеют притертые пробки. Обычно применяют колбы на 50, 100, 250, 500 и 1000 мл.

К наиболее часто используемому лабораторному оборудованию можно отнести:

Весы. Самый необходимый инструмент химика. Необходим для приготовления навесок и растворов заданной концентрации. В большинстве лабораторий используют электронные весы, так как их точность позволяет определять массу вещества с точностью до тысячных долей грамма. Однако в некоторых учреждениях и школах встречается такая редкость, как весы с разновесами.

Штатив лабораторный. Необходим для закрепления колб, воронок, пробирок и других емкостей. Используется при нагревании веществ, фильтровании, синтезе и выпаривании. На штатив можно закрепить с помощью муфты различные приспособления для фиксирования посуды — кольцо, лапки.

Реактивы. Вещества, используемые в лаборатории, называют реактивами. Каждая емкость с реактивом должна быть снабжена этикеткой, на которой написана формула вещества или его название. При этом желательно указывать степень чистоты реагента или квалификацию вещества.

Центрифуга. Используется для разделения нескольких жидкостей или отделения твердого продукта от жидкого под действием центробежной силы. Основным рабочим элементом данного оборудования является барабан, который содержит несколько отверстий для пробирок. Количество таких отверстий, их размеры и диаметры могут быть различными. Кроме этого, лабораторные центрифуги имеют крышку, которая плотно закрывает барабан и имеет, как правило, закрепляющий винт.

1.1 Уход за рабочим столом лаборанта, подготовка его к проведению анализа

1. Лаборатория должна быть оснащена современной лабораторной мебелью, вытяжными шкафами. Для реактивов выделяют отдельные полки и шкафы.

2. Поверхность производственных столов для работы с биологическим материалом должна быть из водонепроницаемого, кислото-щёлочеустойчивого и индифферентного к действию дезинфектантов материала. Лабораторный стол следует содержать в порядке и чистоте.

3. Рабочее место должно быть хорошо освещено: недалеко от окон и иметь осветительные лампы.

4. Рабочий стол лаб-рии должен быть приспособлен к условиям работы, оборудован водопроводными кранами и водостоком.

Очень важно рационализировать свое рабочее место. Нередко небольшие количества жидкости содержатся в больших бутылях, что вызывает не только загромождение стола, но и создает неудобства в работе; из большой бутыли выливать жидкость значительно труднее, чем из малой, и гораздо легче разлить. Поэтому всегда небольшие количества жидкости нужно хранить в небольших сосудах. Далее, у многих бывает стремление собрать у себя максимальное количество химической посуды, что неизбежно приводит к ее бою. Около себя нужно иметь только самое необходимое, не создавая лишних запасов.

Нужно приучить себя к аккуратному обращению с химической посудой. Грязную химическую посуду следует мыть тотчас же после окончания работы, а не оставлять до того момента, когда она снова будет необходима.

Работа в лаборатории требует тишины. Всякий шум, громкие разговоры, не относящиеся к делу, отвлекают внимание работающего и могут привести к ошибкам, особенно при расчетах. Поэтому всегда следует требовать, чтобы в лаборатории было тихо. Каждый работающий в лаборатории должен иметь халат; он предохраняет от порчи и загрязнения одежду. Там, где работа связана с возможностью загрязнения, лучше иметь темные халаты, а где работа чистая, например, в аналитических лабораториях, рекомендуется иметь белые халаты.

В лабораторной практике чрезвычайно важным условием является чистота. Случается, что неряшливость работающего портит опыт или анализ потому, что грязь со стола попадает в посуду, применяемую в работе. Поэтому необходимо быть требовательным к себе и к окружающим, следя, чтобы в лаборатории было чисто.

Нужно заботиться также о чистоте склянок с реактивами, на наружных стенках которых оседают соли аммония, всегда присутствующие в воздухе лабораторных помещений. Склянки, особенно их горла, следует обтирать чистой влажной тряпкой.

Все химические стаканы, колбы, чашки и т. л. при работе должны быть прикрыты часовым стеклом или чистой бумагой, чтобы предотвратить попадание в них пыли или каких-либо загрязнений. Совершенно недопустимо брать какую-либо посуду, приборы, термометры, и т. д. из чужой собранной установки, так как это может привести к порче работы товарища.

Около рабочих столов и водопроводных раковин обязательно должны быть глиняные банки ёмкостью 10—15 л для сливания ненужных растворов, реактивов и т. д., а также корзины для битого стекла, бумаги и прочего сухого мусора.

Кроме рабочих столов, в лабораториях должны быть письменный стол, где хранятся все тетради и записи, и, при необходимости, титровальный стол. Около рабочих столов должны быть высокие табуреты или стулья.

Важно рационально и правильно использовать рабочее время. Если определение или опыт почему-либо задерживаются, следует начать другое определение или подготовку к другому опыту. Но рационально использовать время не значит спешить, так как спешка в конечном итоге может нередко привести к еще большей потере времени. Особенно вредна спешка при аналитических работах. Нужно принять за правило: если сделана какая-нибудь ошибка или потеряна часть исследуемого вещества, работу следует немедленно прекратить и начать ее снова.

Необходимо следить, чтобы лаборатория всегда была в порядке. Уходя из лаборатории, надо убедиться, что все краны закрыты; все моторы и электронагревательные приборы выключены; дверцы вытяжных шкафов опущены; стол чист и убран; все дорогие приборы и аппараты закрыты или спрятаны; никаких огнеопасных веществ на столах нет. Надо проверить, на месте ли противопожарные средства, закрыть краны, выключить рубильники от подводок к приборам, выключить свет и тогда только оставить лабораторию.

1.2   Очистка и сушка химической посуды

В отличие от обычной посуды к лабораторной посуде выдвигается ряд требований, так как она должна быть всегда идеально чистой. Рекомендуется мыть посуды сразу после ее использования. Ведь именно от качества стерильности будут зависеть результаты проводимых работ: даже незначительное загрязнение может привезти к погрешностям анализов и экспериментов. Во многих лабораториях отводят специальное место, иногда даже помещение для мойки (моечные). В моечных обязательно должна быть раковина, холодная и горячая вода, нагревательные приборы (газовая или электрическая плита), кастрюли, тазики, ведра, специальные ершики, щетки.

Выбранный метод мытья лабораторной посуды зависит от использованного вещества, его химических и физических свойств (растворимость в воде, спирте, кислотах, щелочах, солевых растворах).

Существует четыре метода очистки и мытья лабораторной посуды:

- физический (кипячение, воздействием паром, холодом);

- химический (хромовой смесью, например: в жирном растворе она является сильным окислителем, 10-15 % раствором гидрокарбоната натрия или другими моющими средствами);

- механический (специальной стеклянной палочкой с резиновым наконечником, щеткой или ершом; мелкую посуду – кусочками бумаги или соломы);

- комбинированный (физико-химический), например: при мытье бюретки с краном.

 Во избежание несчастных случаев при очистке и мытье лабораторной посуды от химических реактивов следует помнить о правилах по технике безопасности:

- работать строго в перчатках нитриловых, резиновых;

- в специальной одежде (халат, комбинезон, резиновая обувь);

- при работе с ядовитыми реактивами пользоваться маской и защитными очками, с токсичными веществами – респиратором;

- помнить об огнеопасности некоторых химических реактивов;

- сильно пахнущие вещества отмывают только под тягой.

Независимо от метода очистки на конечном этапе лабораторную посуду следует промыть проточной водой и несколько раз дистиллированной  водой, так как она не содержит неорганических и органических веществ.

Лабораторная посуда для особо точных работ обрабатывается химическим способом. Для удаления катионов (частичек металла) ее обрабатывают 5 % раствором трилона Б. Заканчивают мытье как обычно – ополаскиванием проточной и дистиллированной водой.

Сушка лабораторной посуды

Иногда лабораторные исследования следует проводить в сухой (без отсутствия следов влаги) посуде, например, многие органические реакции. Для этого используют метод холодной сушки (без нагревания, при комнатной температуре) и горячей (при нагревании).

Метод холодной сушки

- на доске с колышками (гвоздиками) – на них надевают лабораторную посуду и оставляют до полного высыхания;

 - на специальных решетках;

 - в вакууме-эксикаторе; - воздухом (под струей воздуха);
 легкоиспаряющимися растворителями (ацетоном), пары которых удаляют с помощью резиновой груши путем продувания воздуха.

Метод горячей сушки

- горячим воздухом; - в сушильном шкафу (камере), где температура достигает до 300 °C.

Не рекомендуется сушить лабораторную посуду полотенцем (бумажным), так как оно может оставить волокна на ней

1.3   Подготовка приборов и оборудования для анализов

Чистота посуды имеет огромное значение для достоверности эксперимента. Посуда может быть названа чистой, если на ней при самом внимательном рассмотрении нельзя заметить каких-либо загрязнений и если вода стекает со стенок ровно, нигде не оставляя капель. Появление капель наблюдается в тех случаях, когда поверхность стекла загрязнена жировыми веществами; присутствие этих веществ крайне нежелательно, так как, например, выпадающие при реакции осадки обычно очень плотно прилипают к жировому слою.

Подготовка химической посуды для аналитических работ включает в себя выполнение следующих операций:

• Механическая очистка посуды с помощью щеток и ершей;

• Физическое мытье при помощи воды, моющих средств, органических растворителей (спирт, гексан и т. п.);

• Химические методы очистки посуды, мытье окислителями — кислотами, растворами солей (серная кислота, азотная кислота, растворы солей и т. п.);

• Сушка.

использования лабораторной посуды различного назначения,

мытья и сушки посуды в соответствии с требованиями химического анализа;

выбора приборов и оборудования для проведения анализов;

подготовки для анализов приборов и оборудования;

уметь:

·                   готовить растворы для химической очистки посуды;

·                   мыть химическую посуду;

·                   обращаться с лабораторной химической посудой;

·                   подготавливать лабораторное оборудование к проведению анализов;

·                   пользоваться лабораторными приборами и оборудованием;

·                   вести учет проб и реактивов;

·                   обращаться с химическими реактивами;

знать:

назначение и классификацию химической посуды;

·                   правила обращения с химической посудой, хранения, сушки;

·                   правила мытья химической посуды;

·                   механические и химические методы очистки химической посуды;

·                   назначение и устройство лабораторного оборудования;

·                   правила сборки лабораторных установок для анализов и синтезов;

правила подготовки к работе основного и вспомогательного                    оборудования;

·                   свойства реактивов, требования, предъявляемые к реактивам;

·                   правила обращения с реактивами и правила их хранения