Основные правила безопасной работы в лаборатории

1. Работать в лаборатории разрешается только в спецодежде – в хлопчатобумажном халате. Одежда из искусственных волокон может оплавиться под воздействием химических веществ или температуры, что может привести к термическому ожогу.

2. Строго выполнять методику или инструкцию по проведению лабораторной работы. Обращать особое внимание на количество и единицы (объем, масса) применяемых реактивов, а также последовательность их добавления. Выполнение в лаборатории работ, не связанных с заданием, запрещается.

3. На всех склянках с реактивами должны быть этикетки с указанием названия реактива, его концентрации и чистоты. Не использовать реактивы без этикеток.

4. Любое химическое вещество таит в себе потенциальную опасность, поэтому перед проведением опытов необходимо изучить свойства применяемых исходных реактивов, промежуточных веществ и конечных продуктов, ожидаемых в результате проводимого химического процесса.

5. Не испытывать неизвестное вещество на вкус (оно может быть высоко токсичным) или на ощупь (можно получить химический ожог).

6. Проверяя запах вещества, не наклоняться над сосудом, не вдыхать пары или газы, а направлять их к себе движением руки.

7. Работать с ядовитыми, вредными веществами при плохой или недостаточной вентиляции недопустимо. Работу с сильно ядовитыми, вредными веществами, с концентрированными кислотами и щелочами, с легко летучими соединениями проводить только в вытяжном шкафу.

8. При выполнении опасных работ в лаборатории должно находиться не менее 2 человек. При несчастном случае с одним, второй должен оказать быструю помощь, принять меры к ликвидации аварии (обесточить установку, ограничить доступ воздуха, накрыв асбестовым одеялом) или вызвать необходимую службу.

9. Разбавление концентрированных кислот проводить медленным добавлением малых порций кислоты к воде.

10. Принимать и хранить пищу в лаборатории запрещено.

11. Курение в лаборатории недопустимо из-за возможного возгорания и возможного внесения в организм вредных и ядовитых веществ.

12. Сливать в канализацию концентрированные, токсичные, легковоспламеняющиеся и горючие растворы нельзя.

13. После проведения эксперимента вымыть посуду и привести в порядок лабораторный стол. Тщательно вымыть руки. После работы с ядовитыми и токсичными веществами прополоскать рот.

4. ОБОРУДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА

В лаборатории необходимы водопровод, канализация, подводка электрического тока, желательно природного газа и сжатого воздуха. Лаборатория должна быть хорошо освещена (большие окна, потолочное освещение, дополнительные источники света над рабочим местом). Высокие требования предъявляются к полам в лаборатории. Пол должен быть ровным, химически и пожаростойким, поэтому в лабораториях чаще всего устраивается пол из керамической плитки.

Основным оборудованием лаборатории являются лабораторные столы, на которых и проводится вся экспериментальная работа. Рабочие поверхности столов должны быть стойкими к химическим реактивам при кратковременном воздействии, к водопоглощению, к воздействию высоких температур, иметь твердость. Современными покрытиями лабораторных столов являются ламинированные плиты, дюркон (композит из эпоксидных смол), нержавеющая сталь, керамическая плитка, монолитный пластик. Для создания рабочих зон устанавливают пристенные или островные столы, на которые монтируют технологические приставки (возвышающиеся полки для посуды и приборов). Стол должен быть укомплектован розетками и подводом воды.

В каждой лаборатории должна быть хорошая вентиляция. Обязателен вытяжной шкаф для работы с ядовитыми, легколетучими и дурно пахнущими соединениями. Вытяжной шкаф также должен иметь подвод воды и электрического тока.

Для мойки посуды должны быть установлены столы-мойки с глубокими раковинами. Оборудованы сушки для стеклянной посуды.

Аналитические весы должны быть установлены на специальных антивибрационных столах, желательно в отдельной весовой комнате.

Должны быть оборудованы места для хранения химической посуды, сухих реактивов. Для этого можно использовать специальные шкафы, стеллажи или столы с тумбами.

Для хранения легколетучих, вредных или дурно пахнущих веществ (жидкий бром, концентрированные азотная, соляная, серная кислоты и т.п.), а также легковоспламеняющихся веществ (сероуглерод, эфир, бензол и др.) необходимо предусмотреть специальный вытяжной шкаф, в котором не проводятся работы, связанные с нагреванием.

Набор специального оборудования определяется назначением химической лаборатории. Расстановка оборудования в лаборатории осуществляется по принципу: аппаратура стоит - человек двигается. Для установки приборов и оборудования применяются приборные столы.

Общелабораторное оборудование

1. Дистиллятор (перегонный аппарат) для получения дистиллированной воды или бидистиллятор.

2. Нагревательные приборы и оборудование: электроплитка, сушильный шкаф, муфельная печь, баня водяная, баня песочная, колбонагреватель, термостат.

3. Весы лабораторные (технические, электронные, аналитические).

4. Источник создания вакуума (вакуум-насос).

5. Источник сжатого воздуха (компрессор).

6. Центрифуга (разделение жидкой и твердой фаз).

7. Измеритель давления (манометр).

8. Устройство для перемешивания (мешалка магнитная, электродвигатель с лопастной мешалкой, аппарат для встряхивания).

9. Устройство для охлаждения (холодильник бытовой, кулер).

Аппаратура для изучения свойств и состава веществ

1. Микроскоп (определение формы и размеров кристаллов).

2. Анализатор ситовой (изучение дисперсности сыпучих продуктов).

3. Потенциометр или ионометр (рН-метр) (приборы для определения потенциала электрода, погруженного в исследуемый раствор, с целью определения концентрации ионов электролитов).

4. Кондуктометр (измерение электропроводности растворов с целью изучения физико-химических свойств и определения концентрации электролитов).

5. Нефелометр (измерение интенсивности света, рассеянного дисперсными системами, с целью определения концентрации, размера и формы диспергированных частиц эмульсий, суспензий, различных взвешенных и мутных сред).

6. Рефрактометр (измерение показателей преломления и средней дисперсии неагрессивных жидкостей и твердых тел с целью определения составных частей в двухкомпонентных растворах, концентрации растворов, структуры и свойств химических соединений).

7. Поляриметр (измерение угла вращения плоскости поляризации света оптически активными веществами с целью определения концентрации растворов органических и координационных соединений).

8. Полярограф (снятие полярограмм – кривых зависимости силы тока от напряжения в растворах, способных восстанавливаться под действием электрического тока, для качественного и количественного анализа, в частности для идентификации неизвестного вещества, определения состава и констант устойчивости координационных соединений).

9. Хроматограф (снятие хроматограмм сорбционного разделения для идентификации и количественного определения сложных газовых и жидких смесей).

10. Фотоэлектроколориметр (измерение степени поглощения света (интенсивности окраски раствора) для определения содержания окрашенных компонентов в исследуемом растворе).

11.ИК-, ЯМР- или масс-спектрометр (измерение и анализ спектров жидких, твердых и газообразных веществ с целью их идентификации и количественного анализа).

12. Атомно-эмиссионный, атомно-абсорбционный или другой атомный спектрометр (изучение элементного состава, строения вещества).

13. Радиодозиметры (измерение уровня излучения).

5. ДИСТИЛЛИРОВАННАЯ ВОДА, НЕОБХОДИМОСТЬ И СПОСОБЫ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ

Необходимость применения в химической лаборатории дистиллированной воды обусловлена наличием в водопроводной воде примесей, в частности кальция, магния, железа и др. металлов, а также сульфатов, хлоридов и других анионов (рН 6,5-9,5). Присутствие примесей может привести к прохождению параллельных реакций, что скажется на результатах химического анализа, приведет к образованию нежелательных соединений и исказит ход эксперимента. Дистиллированная вода имеет рН 5,4-6,6, ею споласкивают посуду, готовят на ее основе растворы.

Для получения очищенной воды в лаборатории используется перегонка (дистилляция). Для получения воды в больших количествах существуют перегонные кубы – дистилляторы. Такой аппарат является обязательным для любой лаборатории.

На рисунке изображен дистиллятор бытовой.

Для более глубокой очистки применяют двойную дистилляцию, т.е. получают бидистиллят. Для этих целей перегоняют дистиллированную воду или применяют специальные аппараты – бидистилляторы.

Существуют установки для получения деминерализованной воды, очистка в которых осуществляется пропусканием воды через ионитовые фильтры, содержащие катиониты и аниониты. По качеству деминерализованная вода соответствует бидистилляту.

Для очистки воды от органических соединений применяют аппараты апирогенной очистки, в которых осуществляется перегонка воды в присутствии марганцевокислого калия, окисляющего органические соединения. Такая вода называется апирогенной.

6. ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ СТЕКЛЯННОЙ ПОСУДЫ. ПЛАСТИКОВАЯ ПОСУДА

По своему назначению химическая посуда делится на посуду общего и специального назначения.

Посуда общего назначения должна быть в любой лаборатории и предназначена для выполнения разнообразных работ.

Пробирки – узкие цилиндрические сосуды с закругленным дном. Различаются по диаметру, высоте и материалам. Применяются для проведения аналитических и микрохимических работ. Кроме того, существуют также градуированные и центрифужные конические пробирки.

Химические стаканы – тонкостенные цилиндрические емкости высокие (В), низкие (Н) с носиком (1) или без носика (2) вместимостью от 5 мл до 5 л из разных материалов. Стаканы применяются для переливания жидкостей, для приготовления растворов, в качестве приемников в разных установках.

Колбы – конические (Эрленмейера) находят широкое применение при аналитических работах. Бывают с носиком или без, с узким или широким горлом под резиновые или притертые пробки.

Колба Бунзена – коническая колба с верхним тубусом из толстого стекла предназначена для фильтрования под вакуумом. При фильтровании больших количеств жидкости удобнее пользоваться колбами Бунзена с нижним краном.

Воронки лабораторные (В) служат для переливания жидкостей. Воронки могут иметь диаметр от 25 до 250 мм, диаметр отводящей трубки от 6 до 30 мм, высотой от 38 до 345 мм. Воронки для фильтрования (ВФ) имеют угол 60^о и срезанный углом длинный конец. Для ускорения фильтрования применяются воронки с ребрами (ВР). Существуют воронки для порошков (ВП).

Для фильтрования под вакуумом применяются стеклянные воронки с вплавленным пористым фильтром (воронки Шотта).

Холодильники -приборы для охлаждения и конденсации паров. Различают прямые (Либиха)- трубка в трубке и обратные (обеспечивают возврат паров в реактор). Обратные холодильники бывают с внутренними трубками шариковыми (Аллина), змеевиковыми и других форм. Обратные холодильники устанавливают в вертикальном положении, прямые наклонно. Холодильники поставляются следующих типов: ХПТ – с прямой трубкой (Либиха); ХШ – шариковые; ХСН – спиральные; ХСВО – спиральные с внутренним охлаждением обратимые; ХСВ – спиральные с внутренним охлаждением; ХСД – спиральные с внутренним и наружным охлаждением (Димрота); ХП – пальчиковые.

Холодильник прямоточный ХПТ (Либиха) и обратные холодильники шариковый (Аллина) и спиральный.

Дефлегматор.

Дефлегматор – насадка для фракционной перегонки с развитой внутренней поверхностью. Бывают шариковые, елочные, заполненные стеклянными бусами (насадка Гемпеля), кольцами, металлическими сетками, спиралями.

Водоструйные насосы предназначены для создания вакуума с помощью струи воды. Слева изображен водоструйный насос Ветцеля.

Кристаллизаторы – тонкостенные стеклянные плоскодонные сосуды различных диаметров и емкости (диаметр всегда больше высоты). Применяют для кристаллизации веществ, иногда при выпаривании. Нагревать кристаллизаторы можно только на водяной бане.

Посуда специального назначения предназначена для выполнения одной операции.

Круглодонные колбы – применяются для нагрева жидкостей. Колбы бывают разнообразной емкости от 50 мл до 10 л, со шлифом на горле или без него. Некоторые колбы имеют короткое, но широкое горло. Колбы могут иметь 1, 2, 3 или 4 горловины. Для нагрева таких колб существуют колбонагреватели с углублением разного диаметра.

Колба Кьельдаля имеет грушевидную форму и узкое горло, их изготавливают из термостойкого стекла, применяют для определения азота по Кьельдалю.

Колба Вюрца – специальная колба с длинным боковым отводом под углом для перегонки жидкостей. Трубка может быть расположена на различном расстоянии от шарообразной части колбы.

Насадка Кьельдаля – часть аппарата перегонки, служит каплеуловителем. Нижний конец вставляется в сосуд с перегоняемой жидкостью, а верхний соединяется с холодильником.

Каплеуловители предназначены для улавливания капель, уносимых парами кипящей жидкости.

Колбы Клайзена применяют при перегонке в вакууме. Они могут быть обычными (а) или с дефлегматором (б). Для перегонки небольших количеств жидкости применяют грушеобразную колбу (в).

Аллонж – изогнутая стеклянная трубка, применяется для соединения холодильника с приемной колбой при перегонке. Для перегонки под вакуумом применяется аллонж с дополнительным отростком.

Элементы соединительные предназначены для сборки лабораторных приборов, аппаратов и установок. Поставляемые соединительные элементы – стеклянные трубки прямые и изогнутые, 2-х, 3-х рогие насадки, собираются на взаимоза­меняемых конусах.

Переходные оливы – стеклянные трубки, на концах которых сделан ряд утолщений с убывающим диаметром, предназначены для соединения резиновых трубок различного диаметра.

Делительные воронки (ВД) служат для разделения несмешивающихся жидкостей, имеют цилиндрическую или грушевидную форму (ВД-3). В большинстве случаев имеют конус сверху (ВД-1) и притертую пробку. Слив осуществляется через стеклянный притертый краник. После краника может быть дополнительный конус для установки в емкость с притертым входом (ВД-2). Емкость делительных воронок от 50 мл до 2 литров.

Капельные воронки (ВК) отличаются от делительных тем, что они более легкие, тонкостенные и имеют длинную сливную трубку. Применяются для дозирования в реакционную массу жидкостей маленькими порциями, выпускаются вместимостью 100, 250 и 500 мл.

Капельницы – сосуды для жидкостей, расходуемых по каплям. Это может быть сосуд маленького объема, в пробку которого вставляют маленькую пипетку, снабженную резиновым баллончиком, или же в пробку вставляют оплавленную стеклянную палочку.

Капельница с клювиком (Шустера) служит для капельного дозирования растворов, например индикаторов.

Стаканчики для взвешивания (бюксы) - предназначены для взвешивания и хранения веществ при лабораторных работах. Бюксы различаются по высоте и диаметру.

Насадка для аппарата Сокслета предназначена проведения процессов экстракции (извлечения) определенных компонентов из смеси жидких или твердых веществ. Насадки поставляются следующих типов: НЭТ – для экстрагирования твердых веществ; НЭТВ – для экстрагирования твердых веществ с вкладышем.

Эксикаторы предназначены для высушивания веществ при комнатной температуре и для хранения реагентов, легко поглощающих влагу из воздуха.

Различают два вида эксикаторов: обыкновенные и вакуум-эксикаторы. Вакуум-эксикаторы имеют отвод для подключения к вакуум -насосу.

Склянка с насадкой (Дрекселя) (на рисунке), склянка Вульфа (цилиндрическая емкость с 2 или 3 горлами) служат для промывки и очистки газов.

По показателям химической и термической стойкости стеклаподразделяются на 4 группы;

ХС-2 - химически стойкое стекло 2-го класса,

ХС-3 - химически стойкое стекло 3-го класса,

ТХС - химически и термически стойкое стекло,

ТС - термостойкое стекло.

Максимальную температуру выдерживает стекло ТХС -650 ^оС., остальные не выше 590 ^оС.

Полипропилен обладает высокой химической стойкостью к сильным концентриро­ванным и разбавленным кислотам, щелочам, альдегидам, алифати­ческим спиртам, а также ограниченной устойчивостью к галогензамещенным углеводородам, простым и сложным эфирам, кетонам, ароматическим углеводородам. Выдерживает температуру от – 10 °С до + 135 °С и стерилизацию при 121 °С в течение 10 минут

Виды посуды из полипропилена: стаканы емкостью от 50 до 1000 мл со шкалой и без; мензурки с ручкой объемом от 500 до 2000 мл; цилиндры 100, 250 и 500 мл; воронки вместимостью от 25 до 200 мл.

Дата добавления: 2014-11-29