Правила работы с химическими реактивами

Сыпучие реактивы из банки (тары) отбирают шпателем (рис. 1.9, а) (или фарфоровой ложкой, рис. 1.9, б), растворы (жид­кости) наливают из склянок либо отбирают прилагаемыми (встав­ленными в пробку) пипетками. Просыпанный (пролитый) реактив или реактив, по ошибке взятый в избытке, нельзя возвращать обратно в тару. Его следует утилизировать.

Утилизация отходов (остатков) реактивов и нейтрализация полученных в результате эк­спериментов смесей производится следующим образом: водные растворы неопасных веществ (кислот и оснований малой концентрации) сливают в кристаллизатор, разбавляют дополнительно водой и выливают в раковину. Отходы органических растворителей, солей серебра и ртути собира­ют в вытяжном шкафу в отдельные склянки с соответствующими надписями. Растворы, содержащие аммиак, се­роводород, хлор и другие опасные летучие вещества, следует вы­ливать в кристаллизатор под тягой. После этого сосуд ополаскивают во­дой и эту воду тоже выливают в раковину под тягой. Только после этого сосуд можно окончательно вымыть в обычной раковине.

Мытье посуды

Стеклянную посуду считают чистой, если вода не образует отдельных капель на стенках, а стекает равномерной пленкой. Удалять загрязнения со стенок посуды можно различными методами: механическими, химическими или комбинируя их. К механическим способам можно отнести мытье посуды теплой водой с помощью щеток (ершей) или мытье паром. Физико-химические методы заключаются в удалении за­грязнений с помощью органических растворителей (бензин, аце­тон, спирты и др.), поверхностно-активных моющих средств или фосфата натрия. Химические методы – мытье посуды хромовой смесью, ра­створом перманганата калия, смесью соляной кислоты и пероксида водорода, концентрированным раствором щелочи или сер­ной кислотой.

Измерение объемов

Для измерения объема жидкости в случаях, не требующих боль­шой точности, используют мензурку и мерный цилиндр (рис. 1.10).

Для точного измерения объема служат мерные колбы (рис. 1.11), мерные пипетки (пипетка Мора, градуированная пипетка) и бюретки (рис. 1.12). Мерные колбы калиброваны «на вливание», а пипетки на «выливание», т.е. для из­мерения объема налитой в колбу или вылитой из пипетки жидкости. Бюретки с краном (рис. 1.12, г, д) и зажимом (рис. 1.12, в) слу­жат для точного измерения объема вытекающей жидкости.

При любых измерениях объемов жидкости отсчет должен производиться таким образом, чтобы глаз находился на одном уровне с краем мениска.

Нагревание

В лаборатории применяют как электрические нагреватель­ные приборы, так и спиртовки (нагревание открытым пла­менем). Для поддержания постоянной температуры в процессе эксперимента используются водяные термостаты (интервал тем­ператур от комнатной до 80–90 °С) или песчаные бани (100–300 °С).

Для нагрева используют электрические плитки, печи и сушиль­ные шкафы. Для нагревания жидкостей применяются только плитки с закрытой спиралью. При этом следует использовать термостойкую посуду. Растворы (или другие жидкости) можно также нагревать в электрических водяных банях (сосуд с водой, подогреваемый с по­мощью электричества). Для более равномерного прогревания жид­кости рекомендуется вращать сосуд. Жидкости в сосуде при нагрева­нии должно быть не более половины его объема. Для прокаливания, плавки и других операций при высоких температурах используют электрические печи (трубчатые или муфельные).

Для упаривания растворов или просушивания твердых ве­ществ применяют специальную фарфоровую посуду – тигель или выпаривательную чашу (рис. 1.16). Фарфоровая посуда для этих операций обязательно должна быть тонкостенной.

При работе с открытым пламенем нагревать посуду жела­тельно через огнезащитную сетку (рис. 1.17), которую кладут на кольцо штатива или треногу. Пламя горелки при этом не касает­ся сосуда и нагревание получается более равномерным.

Нагревание открытым пламенем – более быстрый, но более опасный способ нагревания. Посуда прогревается неравномерно, потому возможно растрескивание сосуда. Нагревание открытым пламенем газовой горелки возможно только для круглодонных колб (рис. 1.18) и пробирок. Остальные сосуды использовать не­желательно. При нагревании пробирку зажимают пробиркодержателем (рис. 1.19), колбу – за горло специальной лапкой, или закрепляют в штативе (см. рис. 1.8).

Для перемещения горячих выпаривательных чаш и тиглей используют тигельные щипцы (рис. 1.20).

Измельчение вещества

Измельчение твердых материалов можно производить вруч­ную (в ступках) (рис. 1.25) или механически (в мельницах).Ступки могут быть изготовлены из различных материалов: латунные, фарфоровые и агатовые.

В ступках измельчают небольшие количества веществ, при­чем объем вещества не должен превышать трети объема ступки. Вначале осторожными ударами пестика измельчают крупные куски вещества, доводя их до размеров горошины, затем медлен­но растирают круговыми движениями, не очень сильно прижимая пестик к стенкам ступки. По мере измельчения вещества скорость движения пестика можно увеличить. Во время измельче­ния вещество периодически собирают пестиком или шпателем со стенок к центру ступки.

Полученный порошок (измельченный до нужной степени) пересыпают в заранее подготовленную посуду или сразу же ис­пользуют. При измельчении пылящих веществ работу следует про­водить в вытяжном шкафу.

Фильтрование

Суть фильтрования состоит в том, что жидкость с находящи­мися в ней частицами твердого вещества пропускают через по­ристую перегородку (фильтр). Поры фильтра столь малы, что жидкость (фильтрат) через них проходит, а частицы твердого ве­щества задерживаются. Таким образом, осадок собирается на фильтре, а жидкость – в сосуде (рис. 1.26). Фильтры могут быть бумажными (складываются из фильтровальной бумаги), стеклян­ными или фарфоровыми (пористая стеклянная или фарфоровая пластина), сыпучими (слой хорошо очищенного кварцевого пес­ка), тканевыми или из стекловаты (или обычной ваты) и др.

В зависимости от целей разделения жидкости и осадка при­меняют различные фильтры. Общее требование – материал филь­тра не должен реагировать с жидкостью или осадком.

Один из широко распространенных материалов для фильт­ров – фильтровальная бумага. Она отличается от обычной бума­ги тем, что не проклеена, более чистая и волокнистая. Фильтровальную бумагу зара­нее можно нарезать кругами различного диа­метра. Плотность (пористость) фильтроваль­ной бумаги определяется по цвету бумаж­ной ленты, которой оклеена пачка готовых фильтров: черная (розовая) лента – быстрофильтрующие (с большими порами) фильтры; белая лента – фильтры со средним размером пор; синяя лента – плотные фильтры, предназначенные для фильтрования мелко­зернистых осадков.

Собираемая жидкость (фильтрат) мо­жет после фильтрования остаться мутной. В этом случае ее следует профильтровать повторно, используя фильтр с более мел­кими порами.

Простой фильтр обычно употребляют в случаях, когда отделяют крупнокристалли­ческий осадок. Для приготовления такого фильтра бумагу складывают вчетверо, как пока­зано на рис. 1.27, затем обрезают и вкладывают в воронку.

Складчатый (плоёный) фильтр (рис. 1.28) об­ладает большей площадью поверхности, поэтому фильтрование на нем идет быстрее.

При фильтровании воронку с фильтром закрепляют в кольце штатива. Перед началом процесса фильтр смачивают чистым растворителем (водой). Край фильтра не должен доходить до края воронки примерно на 0,5 см. Фильтрование ускоряется, если в стебле воронки находится жидкость.

 

Контрольные вопросы

1. Общие правила работы в химической лаборатории.

2. Техника безопасности и меры предосторожности.

3. Правила работы с кислотами, первая помощь при ожогах.

4. Правила работы со щелочами, первая помощь при ожогах.

5. Правила работы с токсичными соединениями, первая помощь при отравлениях.

6. Первая помощь при термических и химических ожогах.

7. Химическая посуда и оборудование.

8. Правила работы с химическими реактивами.

9. Квалификация реактивов.

10. Фильтрование.

11. Мытье посуды.

12. Измерение объемов.

13.Нагревание.

14. Измельчение вещества.

Контрольные задания

1. Напишите название оборудования и подпишите его составные части.

 

2. Подпишите названия стеклянной посуды общего назначения.

 

 

 

Ответы на контрольные вопросы