I. Виды и предназначение химической посуды

Химии

По общей и неорганической

ПРАКТИКУМ

ЛАБОРАТОРНЫЙ

Цифры

Область деятельности

Видео всегда окупается на 100% - доказано!

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

цена на аэросъемку 15 000 р. за 5 панорам по 10-20 секунд.

цена на аэросъемку 20 000 р. за 9 панорам по 10-20 секунд.

цена на аэросъемку 25 000 р. за 14 панорам по 10-20 секунд.

цена на аэросъемку 35 000 р. за 20 панорам по 10-20 секунд+ постановочные пролеты(креативные режиссерские разработки)

Художественный свет

операторский кран и рельсы

Монтаж и инфографика

Наши производственные и финансовые результаты на 2014г. упрочивают наши позиции среди продакшнов и телевизионных студий Москвы. Благодоря расширению ассортимента выпускаемой продукции и переориентации рынков сбыта обеспечивают нам потенциал роста в будущем.

для студентов 1 курса

биологического факультета

Минск 2011

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

«ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ

ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ»

В химических лабораториях для работы с веществами наиболее широко используется посуда из специального химического стекла. Как и оконное стекло, оно прозрачно, но в отличие от него, химическое стекло обладает повышенной термической и химической устойчивостью. Оно может выдерживать резкие перепады температуры (не трескается) и контакт с агрессивными веществами. Только плавиковая кислота и концентрированные растворы щелочей способны разрушить химическое стекло. Чем выше массовая доля оксида кремния(IV) в стекле, тем оно более термически и химически устойчиво. Хорошим химическим стеклом является пирекс, в составе которого массовая доля SiO₂ составляет 80 %. Такое стекло начинает размягчаться при температуре 620 ^оС. Лучшим химическим стеклом является кварцевое стекло, состоящее почти из чистого кварца SiO₂. Оно выдерживает очень резкие перепады температуры и начинает размягчаться при температуре 1650 ^оС.

Химическая лабораторная посуда подразделяется на 4 основных вида: посуда общего назначения, специального назначения, мерная и фарфоровая (керамическая).

Посуда общего назначения

1. Пробирки (рис. 1) используют для проведения ОПЫТов с небольшими количествами реактивов. Объём реактива в пробирке не должен превышать ⅓ её объёма. Перемешивание веществ в пробирках осуществляют, легко ударяя пальцем по нижней части пробирки. Пробирки можно нагревать открытым пламенем, используя специальный держатель.

2. Химические стаканы (рис. 2.) разной ёмкости (от 25 см³ до 5 дм³) используют для приготовления растворов, для проведения реакций и взвешивания веществ. Жидкость в стакане перемешивают либо плавными круговыми движениями, либо стеклянной палочкой (не касаясь ею стенок стакана!), либо на магнитной мешалке. Стаканы с веществами нельзя нагревать открытым пламенем, но можно пользоваться электрическими плитками. Дно стакана при этом должно быть сухим. Стаканы с толстым дном могут при нагревании могут треснуть.

3. Колбы (рис.3) разной вместимости (от 25 см³ до 5 дм³), формы и толщины стенок используют для приготовления и хранения растворов, для проведения реакций. Тонкостенные колбы нельзя нагревать открытым пламенем. Их нагревают в специальных электрических колбонагревателях на электрических плитках. Колбы с толстым дном при нагревании могут треснуть. Толстостенные колбы вообще нельзя нагревать.

4. Воронки (рис. 4) разных конструкций и размеров имеют разные назначения. Химические воронки (конической формы) служат для переливания жидкостей, пересыпания порошков, для проведения фильтрования. Капельные воронки используют для введения жидкостей в реакционную среду небольшими порциями или по каплям. Делительные воронки применяют для разделения несмешивающихся жидкостей. Предохранительные воронки используют для предохранения от выброса жидкости при её вскипании или от выброса раствора кислоты из аппарата Киппа.

5. Капельницы (рис. 5) разной формы используют для хранения и дозирования индикаторов и растворов некоторых веществ.

6. Кристаллизаторы (рис.6) разной ёмкости используют в процессах кристаллизации для охлаждения насыщенных растворов, для собирания газов методом вытеснения воды. Кристаллизаторы нельзя сильно нагревать, так как они изготовлены из толстого стекла.

7. Бюксы (рис.7) разной ёмкости используют для хранения или для взвешивания твёрдых веществ. Их изготавливают с внешним и внутренним шлифом.

Посуда специального назначения

1. Эксикаторы (рис.8) используют для хранения веществ, быстро поглощающих влагу, и для их высушивания. В нижнюю часть эксикатора помещают осушители (Р₂О₅, СаСl_{2 (безводн.)}, H₂SO_4(конц.). Над ними кладут фарфоровую пластину с отверстиями, на которую помещают сосуды с осушаемыми веществами. Эксикаторы изготовлены из толстого стекла, поэтому их нельзя сильно нагревать.

	Рис. 8. Эксикатор. 1 – резервуар; 2 – пришлифованная крышка; 3 – фарфоровая пластина; 4 – осушитель

2. Промывные склянки (рис. 9) используют для очистки и высушивания газов. Их заправляют соответствующими жидкостями (при осушке газов – концентрированной серной кислотой, при очитке от других примесей – растворами соответствующих веществ).

	Рис. 9. Промывные склянки. а – склянка Тищенко; б – склянка Салюцо-Вульфа; в – склянка Дрекселя; г, д – склянки произвольной конструкции

3. Колбы Бунзена (рис.10) используются для фильтрования при пониженном давлении. Перед использованием их необходимо проверять на отсутствие царапин и трещин, поскольку при вакуумировании они могут лопнуть. Эти колбы нельзя сильно нагревать, так как они изготовлены из толстого стекла.

	Рис. 10. Колба Бунзена

4. Холодильники (рис. 11) – приборы для охлаждения и конденсации паров. Их применяют при перегонке и экстракции, при проведении синтезов.

	Рис.11. Холодильники. а – прямой холодильник Либиха без шлифов; б – прямой холодильник Либиха со шлифами; в – обратный шариковый холодильник со шлифами

5. Аллóнжи (рис.12) – детали приборов для перегонки веществ. Они соединяются с холодильниками Либиха шлифами или пробками. Аллонж направляет конденсат из холодильника в сосуд-приёмник (см. рис. 25).

	Рис. 12. Аллонж.

6. Хлоркальциевые трубки (рис.13) используют для очистки газов пропусканием их через слой твёрдого поглотителя и для предотвращения попадания газов в систему.

7. Реторты (рис.14) используют в неорганическом синтезе в качестве особых реакционных сосудов.

	Рис. 14. Реторты

Мерная посуда

Мерная посуда, используемая для измерения объёмов жидкостей, подразделяется на 2 типа:

1. Посуда для грубого (приблизительного) измерения объёмов: мерные цилиндры, мензурки, градуированные стаканы и колбы.

2. Посуда для точного измерения объёмов: мерные колбы, бюретки и пипетки. Посуду этого типа нельзя нагревать (измерять объёмы горячих растворов и сушить в сушильных шкафах). Она не предназначена для хранения растворов.

При использовании мерной посудой высокой точности её необходимо располагать строго вертикально на уровне глаз и отсчёт показаний производить по нижнему мениску жидкости (рис. 15).

1. Мерные цилиндры и мензурки (рис.16) используют для измерения приблизительных объёмов жидкостей.

	Рис. 16. Мерная посуда для грубого измерения объёмов. а – мерные цилиндры; б - мензурки

2. Мерные колбы (рис.17) используют для приготовления растворов определённого объёма с точными значениями концентраций растворённого вещества. Объём мерных колб может составлять от 25 см³ до 2000 см³. Мерные колбы снабжены специальной ограничительной меткой на горлышке, которая соответствует их объёму и должна совпадать с нижним мениском жидкости.

Рис. 17. Мерные колбы.

3. Бюретки (рис.18) используют для измерения точных объёмов жидкостей при титровании. Бюретки бывают с различными затворами: с кранами, зажимами Мора и со стеклянными шариками.

	Рис.18. Бюретки. 1 – с краном; 2 – с зажимом Мора; 3 – со стеклянным шариком.

4. Пипетки (рис.19) используют для отмеривания и отбора строго определённых объёмов жидкостей. Различают градуированные и неградуированные пипетки. Неградуированные (пипетки Мора), как и мерные колбы, снабжены ограничительными метками. Жидкость в пипетки засасывается резиновыми грушами или специальными приспособлениями. Выдувать жидкость из пипеток нельзя. На рабочих столах пипетки должны находиться в специальных штативах.

	Рис.19. Пипетки. а,б – градуированные; в – неградуированная (пипетка Мора).

Фарфоровая посуда

В лабораториях широко используются фарфоровые тигли, чашки, ступки, стаканы, кружки и воронки Бюхнера (рис.20). Тигли используют для прокаливания твёрдых веществ, чашки – для выпаривания растворов, ступки – для измельчения твёрдых веществ, воронки Бюхнера – для фильтрования. Фарфоровые стаканы и кружки используют для нагревания и хранения едких жидкостей (например, «хромовой смеси»). Фарфоровая посуда выдерживает нагревание выше 1000 ^оС, однако толстостенные стаканы при резком перепаде температур могут лопнуть, поэтому их следует нагревать медленно.

II. Мытьё химической посуды

В химических лабораториях все ОПЫТы следует проводить только в чистой посуде. Даже небольшие, часто невидимые глазу загрязнения на посуде могут исказить конечный результат работы. Посуду можно считать практически чистой, если вода на её стенках распределяется равномерно, не образуя капель.

В зависимости от вида загрязнений химическую посуду моют в такой последовательности:

1. Мытьё водой. Водой отмываются только хорошо растворимые в ней загрязнения. Нерастворяющиеся, приставшие к стенкам загрязнения удаляют механически с помощью специальных ершей.

2. Мытьё с применением моющих средств. Для удаления нерастворяющихся в воде загрязнений органического происхождения применяют растворы моющих средств: хозяйственного мыла, стиральных порошков и паст, соды, фосфата натрия, средств для мытья кухонной посуды. При этом также используют ерши.

3. Мытьё органическими растворителями. Загрязнения, которые не отмылись моющими средствами, удаляют с помощью органических растворителей: тетрахлорметана («четырёххлористого углерода»), хлороформа, ацетона, спирта, эфира, бензина. Вследствие огнеопасности растворителей посуду моют вдали от огня.

4. Мытьё с использованием химических реакций. Если посуду не удалось вымыть вышеуказанными средствами, используют химические методы. Для этого посуду обрабатывают специальными растворами, которые химически разлагают загрязнения. К таким растворамотносятся:

а) Растворы минеральных кислот

Используют растворы технических серной, соляной или азотной кислот разных концентраций. Наиболее эффективны для мытья посуды (но и наиболее опасны) «дымящая» азотная кислота с плотностью 1,48–1,52 г/см³ и смесь этой кислоты с концентрированной серной кислотой в соотношении 1: 1. Эти растворы используют многократно и хранят в полиэтиленовой таре.

Посуду заполняют раствором (тяга, перчатки, очки) или окунают в раствор и выдерживают некоторое время.

б) Растворы щелочей

Используют водные растворы щелочей с массовой долей KOH, равной 50 %, или NaOH – 40 %, а также спиртовые растворы, в которых массовые доли этих веществ, равны, соответственно, 10 % и 5%. Эти растворы используют многократно и хранят в плотно закрытых полиэтиленовых сосудах.

Посуду заполняют раствором (перчатки, очки) и выдерживают некоторое время. Необходимо помнить, что концентрированные растворы щелочей медленно разрушают стекло, поэтому необходимо избегать их длительного контакта.

в) Подкисленные растворы пероксида водорода

Используют водные растворы, содержащие одновременно пероксид водорода и хлороводород с массовыми их долями, равными 5—10 %. Такие растворы нельзя долго хранить, их готовят непосредственно перед использованием. Посуду заполняют раствором (или окунают в него) и выдерживают некоторое время.

г) Щелочные растворы перманганата калия

Используют растворы, содержащие одновременно щёлочь и KMnO₄ с массовыми их долями, равными, соответственно 10% и 5 %. Для приготовления такого раствора мелкоизмельчённый порошок KMnO₄ небольшими порциями вносят в охлаждённый раствор щёлочи и перемешивают до полного растворения соли. Холодную смесь можно использовать многократно до тех пор, пока она сохраняет прозрачность. Нагревать смесь не рекомендуется, поскольку при этом она быстро теряет моющие свойства.

Посуду заполняют раствором (или окунают в него) и выдерживают некоторое время. После использования данной смеси на стенках посуды (на месте жировых пятен) остаётся светло-коричневый налёт, который легко удаляют, ополаскивая посуду смесью В.

д) «Хромовая смесь» («хрόмпик»)

Эта смесь является очень эффективным (и очень опасным!) моющим средством. Она представляет собой раствор дихромата натрия (калия) в концентрированной серной кислоте и проявляет сильные окислительные свойства из-за образования хромового ангидрида CrO₃. Органические вещества, бумага, вата при контакте с горячей хромовой смесью могут воспламеняться. Поэтому данную смесь можно использовать только в случае, если другие моющие средства оказались неэффективными.

Приготовление: В вытяжном шкафу нагревают на плитке в фарфоровом стакане концентрированную серную кислоту объёмом 1 дм³ до температуры 50 – 60 ^оС, нагревание прекращают. В кислоту добавляют мелкоизмельчённый Na₂Cr₂O₇ или К₂Cr₂O₇ массой 20 – 30 г и перемешивают до полного растворения соли.

Приготовленную смесь нужно хранить в плотно закрытом толстостенном фарфоровом сосуде в вытяжном шкафу. При хранении в открытом виде она быстро поглощает пары воды и теряет свои моющие качества, если массовая доля кислоты в ней уменьшится до 65 %. Поэтому хромовой смесью желательно мыть только сухую посуду. Смесь используется многократно до тех пор, пока её красно-оранжевая окраска не изменится на тёмно-зелёную. Это обусловлено тем, что содержащиеся в хромовой смеси полихромовые кислоты и хромовый ангидрид постепенно восстанавливаются c образованием зелёного сульфата хрома(III), который моющим действием не обладает.

Посуду заполняют смесью или окунают в неё (тяга, перчатки, очки) и выдерживают некоторое время.

е) Раствор дихромата в «дымящейся» азотной кислоте

Эта смесь чрезвычайно агрессивна и при комнатной температуре воспламеняет органические вещества. Её готовят растворением в вытяжном шкафу при комнатной температуре дихромата натрия массой 20 г в дымящейся азотной кислоте объёмом 1 дм³. Смесь готовится перед использованием, хранить её не рекомендуется. Используется крайне редко из-за опасности взрыва.

После мытья посуды указанными средствами её тщательно промывают сначала водопроводной, а затем дистиллированной водой, при необходимости пропаривают, а затем сушат. Промывание дистиллированной водой необходимо для удаления с поверхности стекла солей, содержащихся в водопроводной воде. Если их не смыть, то после сушки посуды они образуют на стекле белые пятна.

Дата добавления: 2014-11-25