Часть I. Методы идентификации веществ

 

Учебное пособие

 

Пятигорск, 2013

 

 

Пятигорский филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ

                                                             

КАФЕДРА ФИЗИКИ И МАТЕМАТИКИ

В.Т. Казуб, Р.А. Водолаженко, Е.В. Соловьёва

 

ФИЗИКА

Часть I. Методы идентификации веществ

Учебное пособие для студентов 1 и 2 курсов

по дисциплинам С2.Б.2 - «Физика» и

С3.В.ОД.3 - «Физические основы технологических

процессов и методов фармацевтического анализа»

(очная и заочная формы обучения)

 

Пятигорск, 2013

УДК 544.2:543.06/.08 (075.8)

ББК 22.3я73

  К 14  

 

 

В.Т. Казуб, Р.А. Водолаженко, Е.В. Соловьёва

 

Рецензенты:

Доктор физико-математических наук, профессор кафедры физико-математических дисциплин филиала СКФУ в г. Пятигорске Янукян Э.Г.

Профессор кафедры информационных технологий, математики и средств

дистанционного обучения ПГЛУ Киселёв В. В.

 

К 14  Физика. Часть I. Методы идентификации веществ:  учебное пособие для

студентов очного и заочного отделений/В.Т. Казуб [и др.] - Пятигорск:

Пятигорский филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ, 2013. - 87 с.

 

 

Учебное пособие составлено в соответствии с программой по физике для студентов очных и заочных отделений фармацевтических вузов,  разработано на кафедре физики и математики, для подготовки и проведения занятий в физических лабораториях при выполнении экспериментальных работ по методам идентификации веществ.

Данное пособие содержит лекционную информацию, задания для самостоятельной работы студентов и контрольные вопросы для проверки готовности студентов к занятиям.

Печатается по решению ЦМК Пятигорского филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ.

 

УДК 544.2:543.06/.08 (075.8)

ББК 22.3я73

 

Содержание

 

 

Предисловие. 6

Работа № 1. Математическая обработка результатов измерений. 9

Работа № 2. Основы электробезопасности. 16

Работа № 3. Идентификация жидкостей по коэффициенту поверхностного      натяжения методом отрыва капель. 34

Работа № 4. Измерение коэффициента поверхностного

натяжения методом отрыва кольца. 42

Работа № 5. Идентификация жидкостей по коэффициенту вязкости. 51

Работа № 6. Метрология. Измерения линейных и угловых величин. 64

Работа № 7. Идентификация веществ по плотности с помощью пикнометра. 72

Работа № 8. Опытное определение отношения теплоемкостей газа. 77

Список рекомендуемой литературы.. 86

 

 

Предисловие

 

В последние годы содержание физического практикума в фармацевтической академии существенно изменилось. Наряду с традиционными лабораторными работами по общей физике, предусмотренными программами высшей школы для медицинских и фармацевтических учебных заведений, в него включены работы по биофизике, а также работы, связанные с изучением физических процессов новых технологий изготовления лекарственных препаратов. Это стало возможным благодаря исследованиям, проводимым в научных лабораториях при кафедре физики, где студенты, дипломники и аспиранты академии успешно ведут работы по поиску новых и совершенствованию традиционных технологий водного экстрагирования растительного лекарственного сырья с использованием электрофизических методов интенсификации диффузионных процессов. Теоретические аспекты разработанных способов экстрагирования и их аппаратурное оформление рассматриваются в двух лекциях по физике.

Цели, которые преследовали авторы настоящего учебно-методического пособия, заключаются в максимальном приближении условий опытов к обстановке современной физической лаборатории.

Одна из задач физического практикума заключается в том, чтобы научить правильно измерять значения физических величин и правильно сопоставлять их с известными математическими зависимостями. Студент должен научиться самостоятельно выбирать метод обработки результатов, менее всего чувствительный к погрешности отдельных опытов, наиболее полно использующий полученную информацию и выработать навыки практического использования аппаратуры для физико-химических методов анализа при обучении на профилирующих кафедрах и в будущей профессиональной деятельности.При выполнении всех экспериментальных лабораторных работ предусмотрено проведение статистической обработки результатов измерений с оценкой погрешностей измерений.

     На первом этапе студенты знакомятся с основами электробезопасности для персонала использующего электрические приборы, усваивают различия между рабочим и защитным заземлением, назначением защитного сопротивления, порядок монтажа электрических цепей и правила работы, способствующие снижению вероятности поражения электрическим током. Здесь же изучают методику расчета плавких вставок для предохранителей, правила пользования и подключения амперметров и вольтметров, учатся проводить расчет шунтов к амперметрам и дополнительных сопротивлений к вольтметрам.

     Навыки пользования измерительными приборами, умение определять цену деления шкалы различных приборов и снимать показания (линейные, угловые, тепловые, электрические, оптические) студенты приобретают на занятиях по метрологии и в дальнейшем эти навыки совершенствуют при выполнении каждой работы.

     Поскольку в практике провизора аналитические весы занимают особое место, то при изучении различных типов весов студенты овладеют не только теорией весов, техникой точного взвешивания, но и усвоят правила регулировки весов, правила определения погрешностей, смогут устранить незначительные неполадки. Закрепление навыков точного взвешивания осуществляется в дальнейшем в работах связанных с определением плотностей сыпучих твердых и жидких веществ с помощью пикнометра. При нахождении ряда физических констант жидкостей студенты осваивают работу с вискозиметром Стокса, ротационным вискозиметром и сталагмометрами, учатся определять коэффициент вязкости, коэффициент поверхностного натяжения жидкостей.

     Изучая основы радиационной безопасности, осваивая современные приборы дозиметрического контроля, учатся определять удельную, объемную активность бета излучения, фон, степень загрязнения различных проб (некоторые сорта чая, продукты питания, напитки, листья растений, лекарственные травы, земля и т.п.).

     Изучая приборы, в устройстве которых содержатся электронно-лучевые трубки (например, кардиограф), детально знакомятся с работой электронного осциллографа, при этом самостоятельно монтируют электрические цепи для визуального наблюдения фигур Лиссажу и изучения одно- и двухполупериодных выпрямителей на базе полупроводниковых диодов. Познавая действие переменного электрического тока на биологические объекты, студенты индивидуально проводят измерения импеданса живой ткани (как одного из современных методов диагностики организма человека), при различных частотах.

Закрепление теоретического материала по физическим основам интенсификации экстракционных процессов, осуществляется при выполнении работы «Экстрагирование растительного сырья с применением электрических разрядов в жидкости», с последующим анализом количественных и качественных результатов фотоколориметрическими методами и сравнением с результатами по данному сырью, полученными при классическом извлечении - мацерации.

Весь цикл выполняемых лабораторных работ подчинен программам профилирующих дисциплин и позволяет уже на первоначальном этапе обучения нацелить студентов на будущую практическую деятельность провизора.