Химическое оборудование для школьных исследований.

Перечень химического оборудования для проведения практических работ.

Химическая посуда.

Рекомендации по использованию химического оборудования при выполнении практических работ.

В лабораториях для проведения эксперимента широко применяют разнообразную химическую посуду.  Основными требованиями к работе с посудой являются аккуратность, бережливость, соблюдение чистоты. При проведении эксперимента необходимо избегать порезов, термических и химических ожогов,  отравления реактивами, поражения электрическим током.

Особое внимание при проведении практических работ надо уделять мытью посуды, при котором пользуются щетками, ершами, губками и специальными моющими средствами в зависимости от вида посуды и ее загрязнения. Вымытую посуду споласкивают  и сушат.

Проба химической посуды на чистоту: налейте в испытуемую посуду 5-10 мл дистиллированной воды, вращением сосуда смочите его стенки и вылейте воду. Посуда считается чистой, если вода полностью вылилась из сосуда, и на стенках не остаются отдельные капли. Можно капнуть в испытуемый сосуд несколько капель настойки иода. Если она равномерно растекается по стенкам  и не изменяет свою окраску - значит, посуда чиста.

Лабораторный штатив.

 Лабораторный штатив необходим для закрепления и установки химической посуды и других предметов при проведении эксперимента. Штатив состоит из массивной, придающей устойчивость прибору, металлической подставки, в которой ввинчен стержень. На стержне с помощью зажимов крепятся лапки и кольца.

 Работа со штативом. Получите у лаборанта отдельные детали штатива и соберите его. Укрепите на стержне лапку, закрепите в ней пробирку вертикально, отверстием вверх. Ослабляя и заворачивая винты зажима, измените положение пробирки:

-установите пробирку строго горизонтально;

-установите пробирку почти горизонтально, вначале отверстием чуть-чуть вверх, затем отверстием чуть-чуть вниз;

-установите пробирку вертикально, отверстием вверх, затем -  вниз;

-поднимите и опустите пробирку вместе с лапкой.

Вместо лапки установите на штативе кольцо. На кольцо помещают фарфоровую чашку, воронку для фильтрования, стакан и т.д. В последнем случае, если предполагается нагревание, на кольцо кладут огнезащитную сетку или рассекатель пламени, а затем ставят сосуд. Вместо стакана можно применить колбу, горло которой дополнительно зажимают с помощью лапки.

Одновременно с ознакомлением учащихся с работой со штативом, учитель показывает и разъясняет назначение других видов лабораторного оборудования.

Нагревательные приборы.

Для многих химических опытов и осуществления ряда превращений веществ в химических лабораториях необходимы источники тепловой энергии – нагревательные приборы. Наиболее распространенными из них являются спиртовка, газовая горелка, паяльная лампа, электроплитка и другие специальные лабораторные нагревательные электроприборы. При пользовании любыми нагревательными приборами необходимо выполнять соответствующие правила техники безопасности, чтобы предупредить возникновение пожара, поражение электрическим током и получение ожога.

Работа со спиртовкой.

Наиболее распространенным нагревательным прибором в школе является спиртовая лампочка, или спиртовка, работа с которой требует соблюдения особых правил пожарной безопасности.

Работая со спиртовкой, нужно, прежде всего, знать и соблюдать следующее:

- Спиртовку необходимо заполнять спиртом не более чем на 2/3 объема резервуара, плотно закрывая ее колпачком.

- Спиртовку зажигают только спичкой, но не с помощью другой горящей спиртовки.

-Чтобы потушить горящую спиртовку, ее накрывают колпачком.

- Изменять величину пламени спиртовки можно (когда спиртовка не горит) перемещением фитиля в трубке.

         Нагревание растворов в пробирке. Приготовьте спиртовку к работе, поставьте ее на несгораемую подставку. Налейте в пробирку немного (5-6 мл) необходимого раствора и зажмите сосуд в держателе для пробирок. Зажгите спиртовку, обратите внимание на соответствующие зоны пламени и внесите дно пробирки в пламя спиртовки. Проведите пробирку от дна до середины сосуда в пламени несколько раз, чтобы  прогреть его и нагревайте жидкость в наиболее горячей зоне пламени. Пробирку следует держать чуть наклонно, отверстием в сторону от себя и окружающих, нагревая жидкость ближе к ее поверхности. По мере закипания воды, регулируйте положение пробирки в пламени, чтобы исключить выброс жидкости вследствие бурного кипения.

Работа с газовой горелкой.

 Чтобы приступить к работе с газовой горелкой, необходимо убедиться в отсутствии неисправностей прибора и видимых повреждений трубок, подводящих к нему газ. Установите горелку на столе в нужном месте. Рядом с горелкой не должно быть легковоспламеняющихся веществ и материалов, а также других предметов, мешающих доступу работающего к прибору.

 Чтобы зажечь горелку необходимо:

- Открыть кран подачи газа к горелке.

- Зажечь спичку или лучинку и поднести к отверстию горелки.

- Медленно и осторожно повернуть в горелке винт подачи газа до     возгорания.     

- Убрать из пламени спичку, погасить ее и положить в специальную баночку для горелых спичек.

- Установить в зависимости от необходимости регулирующими винтами высоту пламени и интенсивность сгорания газа. 

Чтобы погасить пламя горелки, необходимо перекрыть общий кран подачи газа к горелкам. После чего перекрывают винт подачи газа в самой горелке. В случае каких либо нарушений в работе горелки или возгорания предметов, незамедлительно перекрывают кран общей подачи газа и принимают соответствующие меры к ликвидации неисправности или возгорания. Учащиеся должны знать расположение всех газовых кранов, нахождение средств пожаротушения и правила обращения с ними.

Взвешивание.

Учитель предварительно объясняет, что весы – это приборы для взвешивания, то есть для определения массы тела или данной порции вещества, а также для отвешивания навески вещества необходимой массы. Масса выражается в миллиграммах (мг), граммах (г), килограммах (кг) и т. д. Весы в зависимости от точности взвешивания делятся на несколько групп:

-для грубого взвешивания (точность до нескольких граммов);

-для точного взвешивания (точность 1 – 10 мг);

-аналитические (точность от 0,1 мг и выше).

Для работы в школьных лабораториях достаточно иметь весы для точного взвешивания типа технических аптечных весов с пределом взвешивания до 0,2–1 кг. Очень удобны в работе весы быстрого (моментального) взвешивания с электрической или электронной цифровой шкалой. Кроме этого для практических работ надо иметь 10-20 учебных весов для учащихся. К каждым весам (кроме весов быстрого взвешивания) необходим набор гирь, или разновесов.

Для аналитических весов рекомендуется отвести специальное место. В лучшем варианте – это столик-кронштейн, укрепленный к капитальной стене. При отсутствии такой возможности, весы устанавливают на прочный стол.

Важно исключить случайные встряски прибора, ненужные перестановки с одного места на другое, возможные сотрясения пола от проходящего транспорта и т. д. Весы настраивают по отвесу или по уровню.

Если необходимо определить массу какого-либо предмета, то его осторожно кладут на левую чашку весов, а гири – на правую. Вначале при этом берут крупные разновесы, а затем – более мелкие до полного уравновешивания.

Если необходимо отвесить определенную навеску вещества, то на правую чашку ставят тару (стакан, бюкс, лист бумаги и т. д.), а на левую чашку весов кладут какой либо груз, уравновешивающий тару, например, чистый сухой песок в стаканчике или на листке бумаги. Затем на левую чашку весов кладут разновесы требуемой массы. После этого в тару насыпают (наливают) вещество до тех пор, пока весы не придут в равновесие. Если вещество окажется в избытке, его излишки убирают осторожно небольшими порциями с помощью совочка, шпателя или иного приспособления, но не голыми руками.

При взвешивании следует соблюдать определенные правила.

- Перед взвешиванием нужно проверить правильность установки весов, удостовериться в их равновесии, комплектности разновесов, наличия необходимой тары и других приспособлений для взвешивания.

- На чашечки весов нельзя ставить грязные и мокрые предметы, а также помещать вещества без тары.

- Тару, вещества, разновесы кладут на весы осторожно при закрытом арретире, после чего осторожно открывают его, не допуская резких колебаний коромысла весов.

- Разновесы берут специальными щипчиками или пинцетом.

- Значение массы записывают немедленно после достижения равновесия весов, последовательно снимая разновесы с чашки весов.

- По окончании взвешивания разновесы убирают в коробочку, весы закрывают, при необходимости протирают детали весов спиртом и убирают рабочее место в целом.

Взвешивание на весах. Проведите взвешивание предметов (тары) известной массы и сравните ваши результаты с истинными данными. Отвесьте определенную навеску данного вещества.

Мерная посуда.

Взвешивание жидкостей, особенно летучих, вызывает большие затруднения. Поэтому для отмеривания необходимых порций жидких веществ и растворов, а также для определения их объемов применяют мерную посуду  – измерительные (мерные) цилиндры, мензурки, мерные (градуированные) пробирки, мерные колбы, бюретки и пипетки. Работа с мерной посудой обычно не вызывает затруднений. Однако следует соблюдать определенные правила.

- Для наливания и выливания жидкостей нужно пользоваться воронками.

- Мерная посуда калибрована при 20 оС, поэтому измерения объемов жидкостей следует проводить при таком же условии.

- Объем жидкости в градуированной посуде определяется для прозрачных жидкостей по нижнему мениску, для непрозрачных растворов – по верхнему мениску.

- Недопустимо набирать жидкость пипеткой, отсасывая в ней воздух ртом; для этого применяют резиновые груши или автоматические пипетки, дозаторы и т.д.

- Не рекомендуется хранить жидкие вещества и растворы в мерной посуде.

- При выливании из пипетки жидкости, ее нельзя выдувать или вытряхивать; нужно дать жидкости свободно вылиться из пипетки, прикоснувшись ее кончиком к стенке сосуда, куда переливается раствор.

Учитель знакомит учащихся с образцами мерной посуды, имеющейся в лаборатории, обращает внимание на объем, шкалу измерения и температуру калибровки данной посуды и указывает на правила работы при измерении объема жидкости.

Работа с мерной посудой. Измерьте объемы предложенных порций воды с помощью мерного цилиндра и мензурки. Сравните полученные результаты и сделайте выводы о точности измерения различными средствами. Отмерьте с помощью различных видов мерной посуды заданные объемы раствора (20%) поваренной соли. Вычислите массы этих порций раствора, предварительно определив его плотность ареометром.