Студент обязан соблюдать правила техники безопасности при работе в химической лаборатории!

НЕОБХОДИМО:

Ø работать в застегнутом хлопчатобумажном халате;

Ø личные вещи хранить в специально отведенном месте;

Ø при попадании химических реактивов на стол, пол и другие предметы сообщить преподавателю и произвести уборку;

Ø опыты с едкими, ядовитыми или сильно пахнущими веществами разрешается проводить только в вытяжном шкафу;

Ø при разбавлении концентрированных кислот необходимо соблюдать порядок смешивания: кислоту постепенно вливать в воду;

Ø после завершения работы необходимо отключить газ, воду, вытяжные шкафы и электроэнергию;

Ø при попадании щелочи или кислоты в глаза или другие участки кожи необходимо промыть их проточной водой (3-5 минут), а затем раствором борной кислоты (в случае попадания щелочи) или гидрокарбоната натрия (в случае попадания кислоты), после чего обратиться к врачу.

КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

Ø принимать пищу в лаборатории;

Ø проводить опыты в загрязненной посуде;

Ø набирать жидкие растворы в пипетку ртом;

Ø нагревать, смешивать и взбалтывать реактивы вблизи лица;

Ø зажигать одну спиртовку от другой;

Ø переносить горящую спиртовку;

Ø выливать в раковину остатки кислот и щелочей, огнеопасных и взрывоопасных веществ;

Ø бросать в раковину стекла от разбитой посуды, бумагу и вату;

Ø открывать окна без разрешения преподавателя;

Ø работать с распущенными длинными волосами.

ЗА НЕСОБЛЮДЕНИЕ ПРАВИЛ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ СТУДЕНТ ОТСТРАНЯЕТСЯ ОТ ЗАНЯТИЙ!

ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА И

ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

В лабораторных условиях чаще всего используется стеклянная посуда. Она устойчива к воздействию большинства химических реагентов, легко моется и, что также немаловажно, прозрачная. Стеклянной посудой нельзя пользоваться при работе с фтороводородом и с расплавленной щелочью, в ней нельзя нагревать концентрированные растворы щелочей. 

Стаканы изготавливают или из обычного химически стойкого, или из тугоплавкого стекла (термоустойчивые). Нагревать стаканы из обычного стекла на открытом пламени нельзя. Нагревание можно вести только на асбестовой сетке или на водяной бане. Вместимость химических стаканов колеблется от 50 до 2000 мл. Их используют для вспомогательных работ с органическими жидкостями и водными растворами различных соединений.

Пробирки бывают различной величины и диаметра. Обычные лабораторные пробирки изготавливают из легкоплавкого стекла, но для особых работ, например, при высоких температурах применяют пробирки из тугоплавкого стекла или кварца.

В химической лаборатории пробирки используют для проведения реакций с различными веществами. При перемешивании реактивов пробирку держат за верхнюю часть большим, указательным и средним пальцами левой руки, а указательным пальцем правой руки ударяют косым скользящим движением по ее нижней части несколько раз. Нельзя встряхивать пробирку, закрывая ее пальцем, так как при этом загрязняются перемешиваемые вещества, а при проведении опытов с едкими веществами может быть травмирована кожа руки. Если пробирку необходимо нагреть, то ее закрепляют в держателе или в лапке штатива.

При нагревании пробирки с реакционной смесью на открытом пламени необходимо помнить следующее:

1) открытый конец пробирки должен быть повернут в сторону от работающих людей;

2) перед локальным нагреванием пробирки ее необходимо равномерно прогреть по всей длине;

3) для предотвращения вскипания и выплескивания реакционной смеси пробирку следует осторожно нагревать в верхней части пламени до появления первых признаков закипания, затем следует убрать ее из пламени, продолжая нагревать горячим воздухом; по мере необходимости пробирку можно вносить на короткое время в пламя горелки.

Колбы бывают плоскодонные, конические, круглодонные и грушевидные (рис. 1).

Рис. 1. Колбы:

а – плоскодонные; б – круглодонные; в – коническая; г – двух- и трехгорлые;

д – грушевидные; е – колба Вюрца; ж – колба Кляйзена

Плоскодонные и конические колбы обычно используют в качестве приемников при перегонке жидкостей, для приготовления растворов и кристаллизации. Их нельзя применять при нагревании веществ до высоких температур и использовать при работе при пониженном давлением (из-за опасности разрушения колб). Круглодонные колбы используют для перегонки веществ, в том числе и под вакуумом. Длина и диаметр горла круглодонных колб могут варьировать. Эти колбы бывают двух-, трехгорлыми и т.д. Круглодонные колбы с отводной трубкой называют колбами Вюрца. Они предназначены для перегонки веществ при атмосферном давлении. В отличие от колбы Вюрца колба Кляйзена имеет на горле две шейки, от одной из которых отходит отводная трубка. Колбы Кляйзена применяют для перегонки жидкостей при пониженном давлении.

Холодильники (рис. 2) служат для охлаждения и конденсации паров, образующихся при кипении органических жидкостей. Чтобы избежать потерь низкокипящих компонентов, колбы снабжают обратными холодильниками, где пары охлаждаются и конденсат возвращается в реакционную смесь.

При перегонке вещество конденсируется в холодильнике и отводится в приемную колбу. Такие холодильники называются нисходящими (они крепятся под углом к столу в сторону приемника).

Простейшим является воздушный холодильник, который представляет собой длинную стеклянную трубку. Он годится только для работы с высококипящими жидкостями, поскольку эффективность воздуха как охлаждающего средства невелика. Воздушный холодильник можно использовать и как нисходящий, но при не слишком большой скорости перегонки, для жидкостей с температурой кипения больше 150⁰С.

В холодильнике Либиха для охлаждения и конденсации пара используется проточная вода. Его применяют в качестве нисходящего для перегонки жидкостей с температурой кипения менее 160⁰С. В качестве обратного этот холодильник малоэффективен, так как имеет небольшую охлаждающую поверхность.

Шариковый холодильник используют только как обратный, поскольку его охлаждающая поверхность значительно больше, чем у холодильника Либиха.

Змеевиковый холодильник никогда не следует использовать как обратный, потому что конденсат, который недостаточно хорошо стекает по изгибам змеевика, может быть выброшен из холодильника и послужить причиной несчастного случая. Змеевиковый холодильник, установленный вертикально, является наиболее эффективным нисходящим холодильником, особенно для низкокипящих веществ. Его нельзя устанавливать наклонно, так как конденсат может скапливаться внутри холодильника и не доходить до приемника.

Воронки. Воронки для фильтрования выпускают различных размеров – диаметром от 35 до 300 мм. обычно воронки имеют ровную внутреннюю стенку, но для ускоренного фильтрования иногда применяют воронки с ребристой внутренней поверхностью.

Кроме того, некоторые воронки имеют удлиненный конец, внутренний диаметр которого в верхней части меньше, чем в нижней (рис. 3); такая конструкция также ускоряет фильтрование.

Воронки Бюхнера отличаются от обычных воронок тем, что они сделаны из фарфора и имеют перегородку с отверстиями, на которую помещают фильтр (рис. 4). Воронку вставляют в колбу Бунзена, из которой затем откачивают воздух.

Делительные воронки применяют для разделения несмешивающихся жидкостей и для экстракции. Они бывают цилиндрической, шаровидной или грушевидной формы, с пробиркой в верхней части отводной трубки (рис. 5).

Капельные воронки предназначены для медленного прибавления жидкости в реакционную смесь во время проведения синтеза веществ.

Они похожи на делительные, но у них более тонкие стенки и более длинные отводные трубки. Капельные воронки составляют часть прибора и крепятся к горлу колбы на шлифе или при помощи резиновой пробки. Перед работой с капельной или делительной воронкой шлиф стеклянного крана нужно смазать вазелином или специальной смазкой.

Мерная посуда служит для для измерения объема жидкости. Мерные цилиндры и мензурки (рис. 6 в,г) служат для измерения больших объемов – от 5 до 2000 мл. Бюретки – приборы для измерения точных объемов жидкости, применяемые преимущественно при титровании (рис.6 д). Пипетками (рис.6 е) отмеряют наиболее точные объемы – от 0,005 мл (для микропипеток) до 10–25 мл (для градуированных пипеток и пипеток Мора). Мерные колбы (рис. 6 ж) предназначены для приготовления растворов точных концентраций. Они имеют длинную шейку, на которой нанесена кольцевая черта, шлиф и притертую пробку. При приготовлении раствора уровень жидкости доводят до кольцевой черты.

Кристаллизаторы – это низкобортные сосуды, предназначенные для охлаждения веществ при их получении или кристаллизации (рис. 6 з). Иногда в кристаллизаторах можно проводить выпаривание, но следует помнить, что нагревать их можно только на водяной бане.

Эксикаторы – это емкости из толстостенного стекла (рис.6 и), состоящие из массивного корпуса и притертой к нему стеклянной крышки. Они предназначены для упаривание растворов и высушивания твердых веществ. Различают простые и вакуум-эксикаторы. Из последних через трубку с краном при помощи водоструйного насоса откачивают воздух. Вещество помещают в эксикатор в чашке Петри. В качестве осушителя применяют прокаленный хлорид кальция, оксид фосфора (V), силикагель, натронную известь, гидроксид натрия, сульфат магния или натрия.

Фарфоровая посуда позволяет вести прямой обогрев веществ до температуры 1200⁰С. Недостатком этой посуды является ее большая масса и непрозрачность. Чашки для выпаривания (рис.6 к) применяют для нагревания и выпаривания различных растворов. Этот процесс можно вести на открытом пламени, но равномерное выпаривание растворов обычно происходит на асбестовой сетке или водяной бане. Тигли (рис.6 л) применяют для прокаливания различных веществ и для сжигания органических соединений. Из фарфоровой посуды в химической лаборатории часто применяют стаканы, ложки, шпатели и ступки.

Нагревательные бани. Прямое нагревание на пламени газовой горелки или электрической плитке может приводить к местным перегревам. Этого можно избежать при использовании нагревательных бань. В качестве теплопроводящей среды в банях применяют воду, воздух, песок и масло.

Простейшую воздушную баню можно получить, если между пламенем и нагреваемой колбой поместить асбестовую сетку. Песчаные бани обладают очень большой тепловой инерцией, что затрудняет регуляцию температуры. Наиболее удобны масляные и водяные бани, так как они обеспечивают равномерное нагревание колбы и благодаря незначительной тепловой инерции позволяют точно регулировать температуру реакционной смеси. Выбор бани определяется свойствами нагреваемого вещества или смеси, а также температурой, необходимой для их нагревания. Водяные бани применяют при нагревании веществ до 100⁰С, масляные – до 150⁰С, электрические воздушные – до 250⁰С, песчаные – свыше 400⁰С. необходимо помнить, что водяные бани нельзя использовать при работе с металлическими натрием и калием.

Дата__________

Лабораторная работа 1