2
Celem wiczenia jest wprowadzenie do prawidłowego i bezpiecznego wykonywania
podstawowych czynno ci laboratoryjnych.
Zakres wiczenia obejmuje zapoznanie studentów z regulaminem pracowni chemicznej
(przepisami porz dkowymi, przepisami bhp oraz zasadami pierwszej pomocy w przypadku
oparze , połkni cia odczynnika i skalecze ), podstawowym sprz tem laboratoryjnym oraz
podstawami technik laboratoryjnych (mycie szkła, wa enie, odmierzanie roztworów).
PRZEPISY PORZ DKOWE
1. Ka dy student jest odpowiedzialny za porz dek na stanowisku, przy którym pracuje.
Po zako czeniu pracy nale y uporz dkowa stanowisko, umie ci na wła ciwych
miejscach odczynniki i sprz t laboratoryjny, szkło umy i odstawi na suszark .
2. Na stole laboratoryjnym powinien si znajdowa jedynie ten sprz t, który w danej
chwili jest potrzebny do pracy.
3. Butelki i słoiki z odczynnikami przeznaczonymi do wspólnego u ytku nale y
natychmiast po u yciu odstawi w wyznaczone miejsce.
4. Nie wolno zostawia otwartych butelek z odczynnikami.
5. Resztki nie zu ytych odczynników oraz zlewki poreakcyjne nale y po zako czonym
wiczeniu wyla do pojemników na zlewki.
6. W czasie wicze studenci mog korzysta tylko ze sprz tu przydzielonego im przez
prowadz cego.
7. Do mycia szkła i naczy laboratoryjnych u ywa wody wodoci gowej, a do ich
płukania wody destylowanej.
8. W przypadku rozlania odczynnika nale y wytrze zalan powierzchni .
9. Zbite szkło zebra i umie ci w pojemniku na stłuczki.
PRZEPISY BEZPIECZE STWA I HIGIENY PRACY
1. Do wykonywania wicze laboratoryjnych mog przyst pi jedynie te osoby, które
zapoznały si z regulaminem pracowni chemicznej oraz posiadaj odzie ochron
(fartuch).
2. Do wiadczenia nale y wykonywa według otrzymanych instrukcji i wskazówek osoby
prowadz cej zaj cia na miejscu do tego celu wyznaczonym.
3. Niedopuszczalne jest wykonywanie prac nie obj tych zakresem zaj .
4. Roztwory substancji r cych i truj cych nale y pipetowa przy u yciu pompek do
pipetowania lub odmierza za pomoc dozowników.
5. Eksperymenty w trakcie których mog wydziela si truj ce substancje gazowe nale y
wykonywa pod wyci giem.
6. W trakcie ogrzewania cieczy nie nale y nachyla si nad otwartym naczyniem. w
przypadku ogrzewania roztworu znajduj cego si w probówce, wylot probówki nale y
kierowa w stron , gdzie nikogo nie ma.
7. Przy oznaczaniu cech organoleptycznych preparatów (zapach) nale y jedn r k
trzyma otwarte naczynie w pobli u nosa, a drug wachlowa wylot nagarniaj c
powietrze w kierunku nosa.
8. O ka dym wypadku (poparzenie, połkni cie odczynnika, skaleczenie) powiadomi
prowadz cego zaj cia.
PRACOWNIA nr 1
INFORMACJE WST PNE. PRZEPISY BHP. SPRZ T LABORATORYJNY.
PODSTAWY TECHNIKI LABORATORYJNEJ.
3
UDZIELANIE PIERWSZEJ POMOCY
1. W przypadku zatrucia substancjami gazowymi (chlorowodór, siarkowodór, chlor,
amoniak, dwutlenek siarki, tlenki azotu) nale y osob poszkodowan umie ci na
wie ym powietrzu. Jako odtrutk poda du e ilo ci mleka.
2. W przypadku połkni cia wodorotlenku sodu lub potasu, nale y wypi du e ilo ci wody
z dodatkiem kwasu octowego, mlekowego lub winowego.
3. Przy zatruciu kwasami poda du e ilo ci wody, w giel aktywny lub mleko.
4. Oparzenia płomieniem, rozgrzanym palnikiem nale y zwil y alkoholem i posmarowa
ma ci born lub tranow .
5. Miejsce oparzone st onymi kwasami nale y osuszy , przemy silnym strumieniem
wody i 5% roztworem wodorow glanu sodu.
6. Miejsca oparzone zasadami nale y przemy obficie wod a nast pnie 1% kwasem
octowym, cytrynowym lub winowym.
7. Miejsca skaleczone nale y zdezynfekowa i zabezpieczy jałowym opatrunkiem.
8. W przypadku silnego krwawienia nało y powy ej rany opask uciskow .
9. W ka dym z w/w przypadków po udzieleniu pierwszej pomocy nale y bezwzgl dnie
uda si do lekarza.
Uwaga: Apteczka znajduje si w pomieszczeniu laboratorium chemii ogólnej i rodowiska
oraz w pomieszczeniu przygotowawczym (obok laboratorium chemii).
Telefony alarmowe:
Policja
997
Stra po arna
998
Pogotowie ratunkowe
999
lub Przychodnia Studencka (DS 4) 081 538 11 93
SPRZ T LABORATORYJNY
W pracowniach analitycznych do wykonywania analiz u ywane s ró nego rodzaju
naczynia szklane oraz przyrz dy laboratoryjne. Naczynia takie wykonuje si ze szkła
odpornego na działanie odczynników chemicznych, w szczególno ci st onych kwasów i
zasad, wy szych temperatur oraz szybkich ich zmian. Najcz ciej na ciankach naczy
szklanych widniej liczba okre laj ca przybli on pojemno i znak fabryczny. Naczynia dzieli
si na miarowe i niemiarowe.
Naczynia miarowe słu do pobierania, przenoszenia, odmierzania okre lonej ilo ci
cieczy (pipety, biurety, cylindry miarowe) lub do przygotowywania roztworów mianowanych
lub ich rozcie czania. Wykonane s ze szkła klasy A (o najwy szej dokładno ci kalibracji) i
klasy B (szkło bezklasowe). Podstawowymi naczyniami miarowymi w analizie miareczkowej
s kolby miarowe, pipety, biurety i cylindry miarowe. Charakterystyka podstawowego sprz tu
laboratoryjnego oraz jego zastosowanie zawiera Tabela 1.
4
Tabela 1. Podstawowy sprz t laboratoryjny i jego zastosowanie.
Naczynie lub sprz t
Zastosowanie
ZLEWKI
Naczynia szklane o kształcie zaokr glonej u dołu szklanki z
dziobkiem do łatwiejszego wylewania cieczy w skim
strumieniem.
Zlewki mog mie ró n pojemno – od 10ml do 5 l.
Zazwyczaj maj wyko czenie z dziobkiem ułatwiaj ce
przelewanie cieczy. Mog mie kształt cylindryczny lub
sto kowy. Niekiedy na ciance posiadaj naniesion
uproszczon skal ułatwiaj c okre lenie obj to ci.
Wykorzystywane s do ogrzewania roztworów pod
ci nieniem atmosferycznym (roztwór powinien zajmowa od
1/3 do 2/3 obj to ci zlewki), do sporz dzania roztworów
i przeprowadzania reakcji chemicznych w fazie ciekłej.
KOLBY
Naczynie szklane słu ce do ogrzewania cieczy, nasycania
ich gazami, destylacji, miareczkowania, sporz dzania
roztworów o znanym st eniu lub mianie (miarowa). Mog
by cienko – lub grubo cienna, okr gło- lub płaskodenna, z
jedn lub kilkoma szyjkami, zale nie od przeznaczenia.
KOLBY okr głodenne
Stosowane jako naczynia reakcyjne. Kolby o małej
pojemno ci stosuje si jako odbieralniki do destylacji. Przy
wysokiej pró ni u ywa si kolb gruszkowatych i
sercowatych. Mog by to kolby z jedna, dwoma lub trzema
szyjami o zró nicowanych
rednicach i ró nych
pojemno ciach.
5
Tabela 1. Podstawowy sprz t laboratoryjny i jego zastosowanie cd.
Naczynie lub sprz t
Zastosowanie
KOLBY sto kowe
(erlenmajerki)
S to kolby szklane o kształcie sto kowym. Słu do
ogrzewania cieczy i do miareczkowania
.
KOLBY miarowe
S to płaskodenne naczynia o kształcie gruszki z w sk
dług szyjk . Pojemno kolby w temp. 20
o
C jest
zaznaczona kresk wytrawion na obwodzie po rodku
szyjki. Na kolbie miarowej poza znakiem firmowym i
gatunkiem szkła wytrawione s tak e liczby wskazuj ce
pojemno naczynia oraz temperatur kalibrowania.
Pojemno kolb miarowych w laboratoriach analitycznych
wynosi: 5, 10, 25, 50, 100, 200, 250, 500 ml oraz 1, 2, 5 l.
Du e kolby miarowe wykorzystuje si do przygotowywania i
przechowywania roztworów mianowanych. Kolby miarowe
s najcz ciej zamykane szlifowanymi korkami. Korki te s
znakowane takim samym wytrawionym numerem jaki jest
wytrawiony na szyjce kolby.
Stosowane do sporz dzania roztworów mianowanych.
KOLBKI miarowe
S to kolby miarowe pojemno ci 100 ml i mniejszej.
Stosowane s w spektrofotometrii i w analizie ladowej.
6
Tabela 1. Podstawowy sprz t laboratoryjny i jego zastosowanie cd.
Naczynie lub sprz t
Zastosowanie
PIPETY
jednomiarowe
PIPETY
wielomiarowe
S to naczynia miarowe w kształcie rurek rozszerzonych w
rodku, ze zw onym i wyci gni tym dolnym ko cem. Słu
do pobierania z jednego naczynia i przenoszenia do
drugiego cieczy o ci le okre lonej obj to ci. Rozró nia si
pipety: jednomiarowe (pozwalaj odmierzy dokładnie jedn
obj to roztworu) i wielomiarowe.
Pojemno pipety jest zaznaczona kresk na obwodzi
górnej w skiej cz ci. Na rodkowej szerokiej cz ci jest
podana pojemno pipety w temp. 20
0
C. Pipety w
laboratorium analitycznym maj pojemno : 1, 2, 5, 10, 20,
25, 50 i 100 ml.
Do odmierzania roztworów odczynników w małych
nietypowych ilo ciach u ywa si pipet z podziałk . Maj one
zazwyczaj pojemno : 1, 2, 5,10 i 25 ml.
Pipety u ywane na bie co do pracy w laboratorium ustawia
si w specjalnych statywach (drewnianych lub z tworzyw
sztucznych) z otworkami. Pipety w tych statywach ustawione
s pionowo tak aby dolny koniec pipety nie dotykał statywu.
W celu zabezpieczenia pipety i biurety przed
zanieczyszczeniami i kurzem, na górny koniec tych naczy
nakłada si mał probówk .
BIURETY
Słu do dokładnego dozowania roztworów mianowanych
podczas miareczkowania. S to w skie rurki szklane, o
jednakowym przekroju, zw one u dołu i zako czone
szlifowanym kurkiem. Kurki biuret smaruje si cienk
warstewk wazeliny lub specjalnym smarem do kurków. W
analizie miareczkowej stosuje si najcz ciej biurety o
pojemno ci 50 ml z działkami co 0,1 ml. Całe mililitry s
zaznaczone na biurecie wyra niejszymi kreskami i
odpowiednimi liczbami. Rzadziej stosuje si biurety o
pojemno ci 25, 75 i 100 ml.
CYLINDER MIAROWY
U ywane do odmierzania cieczy. Wykonane mog by ze
szkła lub z tworzyw sztucznych. Posiadaj naniesion skal
na ciance bocznej. Naczynia te maj pojemno od 10 ml
do 2 l.
7
Tabela 1. Podstawowy sprz t laboratoryjny i jego zastosowanie cd.
Naczynie lub sprz t
Zastosowanie
CYLINDER NESSLERA
Wykorzystywany w oznaczeniach kolorymetrycznych,
np. oznaczaniu barwy wody.
LEJKI
Stosowane s lejki szklane i porcelanowe o zró nicowanych
wielko ciach. Zwykłych lejków szklanych z dług i krótk
nó k u ywa si do przelewania cieczy a po zało eniu
odpowiedniego s czka do oddzielania osadów pod
normalnym ci nieniem. Lejki z szerok , krótk nó k słu
do przesypywania i dozowania substancji stałych.
PROBÓWKI
S stosowane głównie w analizie jako ciowej. Słu do
ogrzewania małych obj to ci cieczy, przeprowadzania
reakcji chemicznych i odwirowywania cieczy od osadu.
8
Tabela 1. Podstawowy sprz t laboratoryjny i jego zastosowanie cd.
Naczynie lub sprz t
Zastosowanie
ŁAPA DO PROBÓWEK
Słu y do przenoszenia ogrzewanych w probówkach
roztworów.
PODCI GARKA DO PIPET
Inaczej pompka do pipet. Zasysanie medium nast puje
poprzez obrót małego pokr tła, które utrzymuje si w
danej pozycji. Naci ni cie małej d wigni umo liwia
szybkie opró nienie pipety. Mi kki, elastyczny kołnierz
posiada mankiet gwintowany, który zapewnia bezpieczne
zamocowanie pipet szklanych lub pipet z tworzywa
sztucznego.
BAGIETKA
Jest to sprz t laboratoryjny ogólnego u ytku, o kształcie
prostego pr ta szklanego, czasami zako czonego z jednej
strony mał r czk , a z drugiej mał łopatk . Stosowany
głownie do mieszania płynów.
S CZKI JAKO CIOWE
i ILO CIOWE
Wykonane z bibuły filtracyjnej. Stosowane w preparatyce
chemicznej i analizie jako ciowej ilo ciowej.
Pomocniczy sprz t laboratoryjny.
Sprz t ten mo e by wykonany ze szkła, tworzyw sztucznych, porcelany, drewna i
metalu. U ywa si szklanych parownic, krystalizatorów, szkiełek zegarkowych, bagietek.
Substancje ciekłe przechowuje si w butelkach, a stałe w słoikach, naczynkach
wagowych i szalkach Petriego.
9
Rysunek 1. Szalka Petriego.
W eksykatorach suszy si i przechowuje substancje higroskopijne. Jest to naczynie szklane
szczelnie zamykane doszlifowan pokryw , zawieraj ce rodek osuszaj cy; u ywany w toku
analizy chemicznej do studzenia i przechowywania wypra onych osadów przed ich
wa eniem.
Rysunek 2. Eksykator (http://pl.wikipedia.org).
U ywa si tak e probówek, zlewek, pojemników oraz tryskawek z tworzywa sztucznego,
głównie polietylenu i polipropylenu. Parownice i zlewki porcelanowe wykorzystuje si głównie
do zat ania roztworów na gor co. Do rozdrabniania substancji stałych słu mo dzierz
porcelanowy i agatowy, a do nasypywania szpatułki i ły eczki.
10
PODSTAWY TECHNIKI LABORATORYJNEJ
Poprawne wykonanie nawet najprostszego do wiadczenia chemicznego wymaga
wykonania szeregu czynno ci. W praktyce ka da z tych czynno ci to ci le okre lony sposób
post powania. Kolejno wykonywania czynno ci nie jest dowolna. Znajomo
podstawowych zasad techniki laboratoryjnej zapewnia nie tylko bezpieczn prac w
laboratorium, ale tak e pozwala na uzyskanie prawidłowych wyników oznacze .
Mycie szklanych naczy laboratoryjnych
Mycie naczy laboratoryjnych jest podstawow czynno ci wykonywan w
laboratorium. Naczynia, w których wykonuje si analiz powinny by bezwzgl dnie czyste,
gdy pozostałe w nich zanieczyszczenia mog spowodowa znaczne bł dy analityczne.
Naczynia powinny by myte bezpo rednio po u yciu, gdy wtedy łatwiej je odmy .
Naczynia miarowe powinny by tak umyte aby podczas opró niania naczynia ciecz
spływała ze cianek równomiernie, nie pozostawiaj c na nich kropelek.
rodki stosowane do mycia naczy zale od rodzaju zanieczyszcze . Najcz ciej
szkło myje si detergentami, które łatwo i szybko odtłuszczaj powierzchnie szklane.
Nast pnie spłukuje si je kilkakrotnie wod i w ko cu wod destylowan . Czyste naczynie
mo na pozna po tym, e woda spływa równomiernie po jego ciankach.
Naczynia zanieczyszczone alkaliami myje si kwasem solnym. Zanieczyszczenia o
charakterze kwa nym usuwaj roztwory wodorotlenków metali alkalicznych i amoniaku.
Zanieczyszczenia brunatnym dwutlenkiem manganu (po roztworach KMnO
4
) usuwa st ony
kwas solny. Je eli w tym celu stosuje si rozcie czony H
2
SO
4
nale y doda reduktora np.
siarczynu. Bardzo dobrym rodkiem czyszcz cym jest mieszanin chromowa – czyli nasycony
roztwór K
2
Cr
2
O
7
w st onym H
2
SO
4
. wie o przygotowana mieszanina chromowa ma
brunatnoczerwon barw , natomiast zu yta jest koloru ciemnozielonego. Mieszaniny
chromowej nie stosuje si do usuwania zanieczyszcze organicznych.
Naczynia po roztworach substancji rozpuszczalnych w wodzie wystarczy wypłuka
kilkakrotnie wod – najpierw wodoci gow a potem destylowan . Naczy miarowych nie
powinno si my gor c wod jak równie ogrzewa w nich roztworów.
Umyte szkło nale y pozostawi do wyschni cia w miejscu do tego przeznaczonym.
Zasady prawidłowego wa enia
Podczas pomiaru, niezale nie od rodzaju i typu wagi, obowi zuj jednakowe zasady
post powania:
- waga powinna by czysta
- waga powinna by wypoziomowana
- nakładanie i zdejmowanie przedmiotów wa onych nale y wykonywa spokojnym
ruchem,
- przedmioty wa one umieszcza na rodku szalki
- po zako czeniu wa enia wag nale y zaaretowa – wył czy .
Rys. 3. Waga laboratoryjna (www.taniewagi.com.pl).
11
Odwa ka analityczna – jest to dokładnie zwa ona na wadze analitycznej ilo próbki.
Odmierzanie cieczy pipet nale y wykonywa w nast puj cy sposób:
na ko cówk pipety nało y podci gark i pobra wymagan obj to cieczy, tak aby
dolny menisk zatrzymał si na kresce. Pipet nale y trzyma pionowo a odczytu menisku
dokona tak aby oko było na wysoko ci kreski. Po ustaleniu poło enia dolnego menisku,
dotyka si ko cem pipety suchej cianki naczynia, z którego pobiera si płyn, w celu
pozostałej na ciance pipety kropli lub jej cz ci. Pipet przenosi si nad naczynie, do którego
odmierza si roztwór. Trzymaj c pipet lekko pochylon , dotyka si jej ko cem cianki
naczynia i pozwala si wypłyn cieczy. W zw eniu na ko cu pipety pozostaje kropla, której
nie wolno wytrz sa i wydmuchiwa , jak równie dotyka ko cem pipety cieczy w naczyniu
(chyba e tak podaje instrukcja wykonania wiczenia).
Literatura
1.
Cyga ski A., Chemiczne metody analizy ilo ciowej, WNT Warszawa 1999.
2. Kocjan R. Chemia analityczna, Tom 1, PZWL, 2002.
3. Kowalczyk-Dembirska H., Łukaszewicz J., Chemia ogólna i jako ciowa analiza
chemiczna. wiczenia laboratoryjne – cz
I, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toru
2003.
4. Krzechowska M., Podstawy chemii ogólnej i rodowiska przyrodniczego. wiczenia
laboratoryjne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007.
5. Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna, Tom 1, Wydawnictwo
Naukowe PWN, 2005.
6. Praca zbiorowa pod red. W Brzyskiej, wiczenia z chemii ogólnej, Wydawnictwo
UMCS, Lublin.
7. Szmal S., Lipiec T., Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej
PZWL, 1997.