Курсовая. курсоваяАлия20лбд. Курсовая работа калибровка и проверка емкости мерной посуды в лабораторной практике студентка 3 курса

• Название: Курсовая работа калибровка и проверка емкости мерной посуды в лабораторной практике студентка 3 курса
• Анкор: Курсовая
• Дата: 10.02.2023
• Размер: 170.53 Kb.
• Имя файла: курсоваяАлия20лбд.docx
• Тип: Курсовая; #929905

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Ямало-Ненецкого автономного округа

«Ямальский многопрофильный колледж»

КУРСОВАЯ РАБОТА

КАЛИБРОВКА И ПРОВЕРКА ЕМКОСТИ МЕРНОЙ ПОСУДЫ В ЛАБОРАТОРНОЙ ПРАКТИКЕ

Выполнила:

студентка 3 курса

группы 20ЛБД

специальности

«Лабораторная диагностика»

Аскат Кызы А.

(дата, подпись)

Салехард 2020

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….3

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ...…..5

1.1 ………………………….....

1.2. ………………………………………................

1.3 …………………………………....................

1.4. ……

ГЛАВА II РОЛЬ МЕРНОЙ ПОСУДЫ В ЛАБОРАТОРИИ

МЕРНАЯ ПОСУДА……………………………………………………………

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………...

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………..………………..

ПРИЛОЖЕНИЕ…………….……………………………………………...


ВВЕДЕНИЕ
Проведение опытов и лабораторных исследований невозможно без специальной посуды.

Лабораторная посуда — это специализированные емкости и приспособления, обладающие устойчивостью к воздействию агрессивной среды. При проведении лабораторных работ, и происходит первое знакомство со специальной химической посудой, которая необходима для проведения опытов и исследований. В современных научных лабораториях, помимо фундаментальных изучений, проводятся исследования по прикладным направлениям, к которым относится, например, разработка лекарственных препаратов.
Наличие качественной, удобной в использовании и безопасной в работе с реактивами, химической посуды обеспечивает высокие результаты исследований, проводимых в той или иной лаборатории. В настоящее время промышленность предлагает широкий ассортимент различной лабораторной посуды из фарфора, стекла и пластика, при этом возможно изготовление по индивидуальным эскизам. Но наиболее востребованной является стеклянная лабораторная посуда.
Должна обладать необходимыми физико-химическими свойствами:

• 
  термоустойчивость;
  
• 
  небольшой коэффициент теплового расширения;
  
• 
  устойчивость к воздействию химических препаратов и реагентов;
  
• 
  во многих случаях — прозрачность;
  
• 
  устойчивость к повышенному давлению.
  

Перед использованием посуду необходимо подготовить:

• 
  тщательно вымыть;
  
• 
  просушить;
  
• 
  по мере необходимости — провести стерилизацию.
  

Не допускается использование посуды:

• 
  не по назначению;
  
• 
  имеющей сколы и другие дефекты;
  
• 
  со следами химических препаратов и другими загрязнениями.
  

Лабораторная посуда изготавливается в соответствии со строгими нормами ГОСТ и должна отвечать всем правилам безопасности.

Цель - Лабораторная посуда выпускается для единого применения в лабораториях, и узконаправленных целей. Например, для проведения аналитических исследований, хранения химических веществ и реактивов, для подготовки и проведения различных химических и биологических анализов, органического и неорганического синтеза.

В связи с целью поставлены следующие задачи:

1. Изучить теоретические аспекты темы;

2. определить роль мерной посуды в лаборатории;

3. разработать рекомендации по использованию мерной посуды в лаборатории.

Предмет исследования: лабораторная посуда в работе лаборатории.

Методы исследования, использованные при написании работы:

-теоретический анализ научной литературы и информационных источников по теме работы;

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Классификация лабораторной посуды

Лабораторная посуда различается по:

• 
  размерам;
  
• 
  сферам применения;
  
• 
  материалам, из которого изготовлена.
  

Наиболее распространенной является классификация посуды по ее целевому назначению:

1. 
   Общего назначения.
   
2. 
   Мерная.
   
3. 
   Специального назначения
   

Общего назначения

Это посуда широкого спектра применения. Чаще всего она используется в следующих процессах:

• 
  нагревание;
  
• 
  охлаждение;
  
• 
  смешивание;
  
• 
  проведение химических реакций;
  
• 
  хранение.
  

Перечень:

1. 
   Банки и бутыли — сосуды цилиндрической формы с крышкой. Банки имеют широкое отверстие сверху, бутыли — длинную горловину и узкое отверстие. Изготавливаются из стекла, а также химически стойких полимеров. Бывают прозрачные, затемненные и непрозрачные. Предназначены для хранения химических реагентов и препаратов.
   
2. 
   Бюксы — маленькие баночки с притертой пробкой. Чаще всего применяются, когда необходимо взвешивание сыпучего материала с его предварительным высушиванием. Конструкция емкости позволяет избежать увеличения веса вещества из-за впитывания водяных паров из воздуха. В качестве материала для бюксов используется стекло, пластик, алюминий, керамика.
   
3. 
   Воронки — приспособления с суживающимся концом, служащие для переливания жидкостей и пересыпания порошков. Существуют лабораторные воронки с гладкими и складчатыми фильтрами, делительные — для разделения несмешивающихся жидкостей и другие разновидности.
   
4. 
   Колбы — технические стеклянные сосуды с широким дном, сужающиеся кверху. Чаще всего имеют длинное узкое горло. Дно может иметь плоскую, круглую или коническую форму. Используют при проведении химических реакций.
   
5. 
   Кристаллизаторы — широкие чаши для выпаривания растворов и очистки веществ путем перекристаллизации. Бывают с носиком и без, обычные и термоустойчивые. В качестве материала для кристаллизаторов чаще всего используют стекло, фарфор или полипропилен. Должны иметь достаточно большой диаметр и плоское дно, поскольку это обеспечивает равномерность охлаждения раствора.
   
6. 
   Ложки, лопатки и шпатели — служат для взятия сыпучих и твердых веществ, а также для перемешивания жидкостей. Шпатели имеют плоскую форму, ложки — закругленный конец. Чаще всего бывают стеклянные и фарфоровые.
   
7. 
   Пробирки — сосуды в форме цилиндра с полукруглым, коническим или плоским дном. Используются для отбора проб и при проведении химических реакций. Чаще всего изготавливаются из боросиликатного или другого лабораторного стекла. В последнее время получили распространение также пробирки из специализированного пластика.
   
8. 
   Склянки — стеклянные емкости цилиндрической формы с плоским 
   
9. 
   дном и горловиной под пробку. В них хранят химические вещества, в том числе летучие и пахучие. Герметичность хранения обеспечивается за счет притертой пробки, которая плотно вставляется в горловину. Для препаратов, чувствительных к свету, используют затемненные банки из стекла янтарного цвета.
   
10. 
    Ступки — применяются для измельчения и перемешивания твердых веществ. Бывают с носиком и без. Чаще всего изготавливаются из фарфора.
    
11. 
    Штативы — лабораторные стойки, использующиеся для размещения пробирок, колб, бюреток и другой лабораторной посуды на заданной высоте. Применяются при выполнении различных операций. Примеры: нагревание, перегонка веществ, химический синтез. Состоят из металлического основания и штанги, на которую устанавливаются крепежные элементы. Основание изготавливают из чугуна и покрывают влагоустойчивой порошковой краской. Материалом для штанги чаще всего служит нержавеющая сталь. Для соблюдения техники безопасности необходимо, чтобы все фиксирующие приспособления были размещены с точным расчетом. Это обеспечивает удобный доступ к лабораторной посуде и оставляет пространство для манипуляций.
    

Кристаллизатор.

Мерная посуда

К ней относится лабораторная посуда, которая преимущественно используется для точного определения объемов химических веществ, чаще всего — жидкостей.

Перечень:

1. 
   Бюретки — узкие градуированные сосуды для определения небольших объемов газа или жидкости. Представляют собой тонкие стеклянные трубки с нанесенными на стенки делениями. На одном конце трубке размещается зажим или запорный кран. Используются при титровании. Это один из распространенных методов аналитической химии по измерению объема раствора известной концентрации.
   
2. 
   Колбы мерные — сосуды со сферическим основанием и плоским дном, предназначенные для приготовления и разбавления стандартных растворов. По ГОСТу делятся на 2 класса точности: «А» — особой точности, «Б» — обычной точности. Изготавливаются из стекла, реже — из пластика. Матовым квадратом на стенке маркируются термоустойчивые мерные колбы.
   
3. 
   Мензурки — мерные емкости конической формы с сужающимся основанием. Название происходит от латинского слова «mensura» — «мерка, мера». Применяются для измерения жидкостей, реже — сыпучих веществ. Также используются для отделения жидкости от осадка. Материалом для мензурок служит термоустойчивое и химически инертное стекло, фарфор или пластик. Бывают разными по объему. Наиболее часто встречаются: 50, 100 и 250 миллилитров.
   
4. 
   Мерные цилиндры — мерные стаканы, по своему функциональному значению близкие к мензуркам, но имеющие цилиндрическую форму. На стенки цилиндра нанесена равномерная шкала делений. Объем цилиндров варьирует от 5 по 2000 миллилитров. Обладают большей точностью, чем мензурки.
   
5. 
   Пипетки — дозирующие маленькие сосуды, представляющие собой трубки с наконечником, ограничивающим скорость вытекания жидкости. Традиционно изготавливаются из стекла. В последнее время также всё чаще применятся пипетки из полимеров. Существует много видов лабораторных пипеток: градуированные и неградуированные, больших и малых объемов, оснащенные резиновыми грушами с клапаном и механическими регуляторами. Для измерения объемов меньше 1 миллилитра используют микропипетки. Одной из разновидностей являются газовые пипетки. Они снабжены зажимами с краном. Пример использования: взятие проб воздуха.
   

Мензурки.

Специального назначения

К специальной относят лабораторную посуду, которая применяется с одной конкретной целью в зависимости от вида работы.

Перечень:

1. 
   Дистилляторы — приборы, которые используются для получения воды разной степени очистки путем ее перегонки. Под перегонкой понимают процесс испарения жидкости с ее последующим охлаждением и конденсацией паров.
   
2. 
   Дефлегматоры — устройства для конденсации паров жидкостей при перегонке и ректификации. Ректификация — разделение жидкостей на компоненты.
   
3. 
   Специализированные воронки — применяются для фильтрования жидкостей в конкретных процессах. Пример: воронка Бюхнера чаще всего используется для вакуумного фильтрования. Представляет собой фарфоровую воронку с множеством отверстий. При работе отверстия закрывают бумажным фильтром. Воронка Бюхнера через приемный сосуд подсоединяется к линии вакуума или водоструйному насосу. Для обеспечения герметичности используются резиновые пробки.
   
4. 
   Капельницы — предназначены для капельного дозирования невязких жидкостей. Разновидности: капельница Шустера — с боковым горлышком и длинным наконечником в виде клюва; капельница Страшейна — с притертой пробкой-пипеткой.
   
5. 
   Колбы специального назначения — колбообразные сосуды, применяемые в конкретных химических процессах. Колба Вюрца — емкость с круглым дном и боковым отводом. Используется для перегонки жидкостей при атмосферном давлении. Колба Энглера — разновидность колбы Вюрца с удлиненной горловиной. Служит для отделения фракций нефти и нефтепродуктов. Колба Бунзена — коническая колбы с плоским дном, применяемая в процессе вакуумного фильтрования.
   
6. 
   Тигли — термоустойчивые сосуды в виде чаши, применяющиеся для нагрева, прокаливания, высушивания и сплавления разных материалов. Чаще всего изготавливаются из фарфора.
   
7. 
   Чаши Петри — прозрачные невысокие сосуды цилиндрической формы с крышкой. По внешнему виду напоминают блюдца. Изготавливаются из стекла или полистирола. Обычно имеют диаметр от 50 до 100 миллиметров, высоту — 15 мм. В биологии используются для культивирования микроорганизмов, в химии — для хранения мелких фрагментов препаратов и испарения жидкостей.
   
8. 
   Эксикаторы — толстостенные стеклянные сосуды, которые служат для высушивания различных веществ и их хранения. Содержат плотно прилегающую пришлифованную стеклянную крышку, обеспечивающую герметичность. На дно эксикатора помещаю влагопоглощающее вещество, обеспечивающее определенную влажность воздуха, обычно близкую к нулю. По внешнему виду напоминают прозрачную кастрюлю. Иногда изготавливаются из пластика.
   

Эксикатор.
Названия специализированной лабораторной посуды часто содержат фамилии ученых, ее придумавших. Например:

• 
  Эрнст Бюхнер (1850—1924) — немецкий химик и изобретатель, усовершенствовавший промышленное производство ультрамарина. Запатентовал придуманную им воронку и колбу;
  
• 
  Юлиус Петри (1852—1921) — микробиолог, ассистент немецкого врача Ричарда Коха, открывшего возбудителя туберкулеза. В 1877 году изобрел лабораторную посуду, получившую его имя.
  

Чаша Петри.

1.2 Виды лабораторной посуды по материалам, из которых она изготовлена

Лабораторная посуда изготавливается из материалов, позволяющих работать с активными химическими соединениями таким образом, чтобы не происходило химической реакции между препаратами из эксперимента и компонентами посуды. Кроме того материалы должны быть термоустойчивыми и обладать высокой механической прочностью.

Чаще всего для изготовления лабораторной посуды применяют следующие материалы:

1. 
   Стекло.
   
2. 
   Пластик.
   
3. 
   Фарфор.
   

Стеклянная лабораторная посуда обладает рядом преимуществ:

• 
  высокая степень прозрачности материала;
  
• 
  инертность по отношению ко многим химическим препаратам и реактивам;
  
• 
  небольшой коэффициент теплового расширения;
  
• 
  термоустойчивость;
  
• 
  относительно невысокая цена.
  

При добавлении к стеклу специальных компонентов и дополнительному закаливанию получают материал для лабораторной посуды с улучшенными показателями.

Пластиковая лабораторная посуда обладает как серьезными достоинствами, так и недостатками.

Плюсы:

• 
  очень низкая стоимость;
  
• 
  возможность использования одноразовой посуды, когда необходимо быстро добиться состояния стерильности;
  
• 
  высокая химическая устойчивость — даже к плавиковой кислоте, к которой неустойчиво боросиликатное стекло;
  
• 
  хорошие показатели механической прочности;
  
• 
  безопасность в работе — в отличие от стеклянной посуды не оставляет осколков.
  

Минусы:

• 
  самый главный недостаток — возможность работы в узком диапазоне температур. Посуда из пластика не выдерживает нагревания выше 130°С и охлаждения ниже 35°С;
  
• 
  не такая высокая степень прозрачности, как у стекла;
  
• 
  неэкологичность — пластик очень медленно разлагается в природе.
  

В основном в качестве пластика для лабораторной посуды используют полипропилен. Он очень дешевый и легкий, прост в изготовлении и использовании. Из минусов — неустойчив к воздействию сильных кислот.

Фарфоровая лабораторная посуда используется для:

• 
  перемалывания твердых веществ;
  
• 
  проведения химических реакций, где требуется быстрое нагревание.
  

Минусы:

• 
  непрозрачность;
  

• 
  неустойчивость к механическим повреждениям;
  
• 
  относительно высокая стоимость.
  

Плюсы:

• 
  выдерживает огромные температуры;
  
• 
  высокая химическая инертность.
  

Из какого стекла делают посуду для химических исследований

Ее изготавливают из особых видов стекла, обладающих улучшенными показателями:

• 
  высокая степень термоустойчивости;
  
• 
  небольшой коэффициент теплового расширения;
  
• 
  инертность по отношению к химическим веществам;
  
• 
  полная прозрачность;
  
• 
  механическая прочность;
  
• 
  отсутствие сколов и трещин.
  

Одними из лучших физико-механических и химических характеристик обладает посуда из боросиликатного стекла. Оно обладает высокой химической устойчивостью к воздействию:

• 
  кислот;
  
• 
  щелочей;
  
• 
  солей;
  
• 
  органических растворителей.
  

По цене оно намного дешевле кварцевого и поэтому очень часто используется в лабораториях. Его широко применяют при изготовлении:

• 
  пробирок;
  
• 
  колб;
  
• 
  чаш;
  
• 
  стаканов;
  
• 
  пипеток;
  
• 
  пластин;
  
• 
  наконечников.
  

Кварцевое стекло используют тогда, когда положительных качеств боросиликатного недостаточно.

Преимущества:

• 
  можно нагревать до температуры 1100 градусов по Цельсию (боросиликатное начинает размягчаться уже при 500 градусах);
  
• 
  температура плавления доходит до 1500°С;
  
• 
  обладает самым низким коэффициентом теплового расширения.
  

Недостатки:

• 
  цена намного дороже, чем у боросиликатного;
  
• 
  высокая хрупкость.
  

1.3 Правила и особенности работы с лабораторной посудой

​​Исследование небольших объемов веществ осуществляется в пробирках, при работе с которыми запрещается использовать собственные пальцы для закрытия пробирки во время ее встряхивания. Нельзя проводить анализы в не помытой после предыдущего опыта пробирке.

Большие объемы препаратов помещаются для исследования в колбу или стакан. При работе с данными емкостями необходимо:

1. 
   Осуществлять перемешивание содержимого путем совершения круговых движений, или используя специальную стеклянную палочку. Чтобы она не повреждала стенки стеклянной емкости, на ее конец надевают кусочек резиновой трубки. 
   

2. 
   Переливание химических растворов из сосудов с широким горлышком в емкости с узким горлышком осуществляется с использованием воронки. 
   

3. 
   Фильтрование реактивов необходимо проводить в воронке, на дно которой помещается предварительно смоченный водой бумажный фильтр. Раствор выливают на фильтр тонкой струйкой, направляя ее на стеклянную палочку, расположенную у стенки воронки. 
   

4. 
   Выпаривание жидкостей осуществляется в выпарительных чашах, надежно закрепленных на кольце штатива.  Держать их в руках во время нагрева категорически запрещено. Для нагревания чаш используется пламя спиртовки. Наклоняться над чашей во время ее нагревания нельзя. 
   

5. 
   Если процесс исследования вещества предполагает выделение каких-либо газов, их отводят из используемой посуды газоотводной трубкой, герметично соединенной с горлышком емкости. 
   

Лабораторный штатив, при помощи которого закрепляется посуда пи проведении опытов, представляет собой подставку со стержнем, оснащенным кольцом, лапкой и муфтой. Последняя выполняет функцию перемещения лапки и кольца по стержню и регулировки их высоты. Для их фиксации применяются специальные винты. Колбы и пробирки, закрепляются в лапке, должны смотреть отверстием кверху и располагаться вертикально. 

Спиртовка, с помощью которой нагреваются реактивы, представляет собой сосуд, заполненный спиртом. В сосуде имеется колпачок и фитиль, прикрепленный к металлической трубочке с диском. Перед проведением опыта колпачок снимают и проверяют плотность прилегания диска к отверстию емкости. Для поджигания спиртовки допускается использовать только горящую спичку. 

Нагревание реактивов также можно осуществлять при помощи горелки, которая выполнена в виде металлической трубочки с двумя отверстиями. На подставке имеется боковая трубка со шлангом, присоединенным к газовому крану. Поступающий в горелку газ смешивается с воздухом, проникающим сквозь боковые отверстия. Верхняя, средняя и нижняя части пламени отличаются разной температурой. Наиболее высокая температура в верхней зоне пламени. Использовать для нагревания сосудов во время проведения опытов допускается только данную зону

1.4 Правила и методы калибровки лабораторной посуды.

Мерная посуда, изготовленная на заводе, не всегда соответствует техническим требованиям и может не отвечать требованиям стандарта, поэтому ее необходимо калибровать, чтобы при химическом анализе погрешности были минимальные.

Калибровка бюретки

• 
  Осуществляется в соответствии с ГОСТ 8.234−2013
  
• 
  Калибровку бюретки вместимостью 25 см³ проводят на «выливание» массовым методом
  
• 
  Для калибровки применяют дистиллированную воду известной температуры
  

Подготовка бюретки к калибровке

• 
  Тщательно вымыть
  
• 
  Смочить дистиллированной водой
  
• 
  Промаркировать
  

Что нам понадобится

Инструменты и посуда

Бюретка

Штатив лапкой

Мерные стаканы

Воронка

Часовые стекла

Весы

Термометр

Гигрометр

Реактивы

Очищенная вода

Этапы калибровки

1. 
   Установить бюретку вертикально и зажать лапкой посередине.
   
2. 
   Под сливное устройство поместить стакан.
   
3. 
   Для заполнения бюретки водой использовать воронку, которая должна своим концом касаться внутренней стенки бюретки.
   
4. 
   Наполнить бюретку водой комнатной температуры. Образующиеся на поверхности воды пузырьки воздуха удаляют постукиванием по бюретке.
   
5. 
   Вытеснить лишний воздух. Для этого приподнять конец резиновой трубки и полной струей вытеснить воздух из бюретки.
   
6. 
   Заполнить бюретку водой примерно на 10 мм выше нулевой отметки и довести уровень воды до нулевой отметки, чтобы нижний край мениска касался ее. Определить вместимость стеклянных мер не менее двух раз.
   
7. 
   Для каждого определения использовать 5 стаканов, покрытых часовыми стеклами. Их необходимо предварительно взвесить на аналитических весах и результат записать с точностью до третьего знака после запятой.
   
8. 
   Слить 5 см³ воды из бюретки в первый стакан в течение примерно 30 секунд.
   
9. 
   Закрыть стакан часовым стеклом и взвесить.
   
10. 
    Вновь заполнить бюретку до нулевой отметки и слить 10 см³ воды из бюретки во второй стакан, закрыть часовым стеклом и взвесить.
    
11. 
    Операцию повторить, пока не будет слито 25 см³ воды из бюретки в последний пятый стакан.
    
12. 
    Измерить температуру воды, чтобы термометр не касался стенок сосуда.
    
13. 
    Определить атмосферное давление.
    
14. 
    Провести расчеты для каждого объема по формулам.
    
    
    Вместимость бюретки:
    
    V_{20 °C} = (m_{стакана с водой} — m_{стакана}) ∙ Z
    
    
    m_{воды среднее} = m_{стакана с водой} — m_{стакана}
    
    Z — коэффициент, значение которого приведено в таблице
    
    
    Поправка объема бюретки (∆V):
    
    ∆V = V_{20 °C}  — V_ном
    
    V_ном — номинальный объем интервала бюретки, см³
    

15. 
    Построить график зависимости поправок от номинального объема.