Организация труда в химической лаборатории

Основой работы в химической лаборатории является соблюде­ние каждым сотрудником правил техники безопасности. Более опытные работники должны курировать менее опытных работни­ков, а также создавать нормальную психологическую атмосферу. Химические лаборатории потенциально опасны.

Нельзя отступать от правил и требований техники безопасно­сти. Умение работать без травм — один из критериев профессио­нальной квалификации лаборанта-химика в частности и специа­листа вообще. Знать требования техники безопасности, уметь при­менять их в нестандартных ситуациях — признак высокой квали­фикации специалистов и стабильной работы подразделения.

За результаты работы сотрудников и в целом лаборатории отве­чает руководитель лаборатории. В лабораториях назначается ответ­ственный за технику безопасности каждого лабораторного поме­щения, в том числе подсобного.

Старшие научные сотрудники или руководители групп контро­лируют все работы по синтезу, анализу и испытаниям химических веществ в полном объеме; присутствуют при выполнении опасных работ.

Ответственным за технику безопасности в лаборатории назна­чается наиболее опытный химик, хорошо знакомый с техникой и технологией лабораторных работ. В его обязанности входят:

1) регулярный инструктаж по технике безопасности (по графи­ку, утвержденному руководителем лаборатории);

2) проведение проверок оборудования и приборов;

3) обсуждение всех случаев нарушения правил техники безопа­сности;

4) консультации для сотрудников лаборатории;

5) разработка мероприятий по охране труда.

К работе в химической лаборатории допускаются лица, про­шедшие медицинскую комиссию и инструктаж по технике без­опасности.

В химических лабораториях задания по испытаниям выдаются руководителями специалистам, владеющим всеми приемами и

методами анализа и определения состава вещества. Коллектив ла­боратории должен быть взаимозаменяемым.

К работе с химическими веществами нельзя приступать при наличии травм и воспалительных процессов кожи. Любые работы в химической лаборатории необходимо выполнять тщательно и ак­куратно. На рабочем месте должны находиться только необходи­мые реактивы и приборы.

Все результаты опытов и экспериментов вносятся в журнал в ходе выполнения работы. В рабочем журнале также проводят расче­ты. При описании эксперимента отмечают все происходящие фи­зические процессы — выделение газа, тепловые эффекты и т.п. Исследовательские работы проводят с небольшим количеством вещества.

Каждый работающий в лаборатории должен иметь средства ин­дивидуальной защиты — очки или маску для защиты глаз и лица, респираторы для защиты органов дыхания, противогаз для работы в особо опасных условиях, резиновые перчатки, а также спец­одежду — халат, костюм, фартук, специальную обувь.

В обязанности химика-аналитика и химика-эколога входит про­ведение качественного и количественного анализа, включающего весовой, объемный, титриметрический, оксидиметрический, комп-лексонометрический, физико-химический методы анализа искус­ственных и природных объектов.

Как правило, химические лаборатории и другие подразделения являются потенциально вредными для здоровья. В связи с этим работники должны иметь соответствующие льготы: сокращенный рабочий день, дополнительные отпуска и пенсионное обеспече­ние, доплату за вредные условия труда.

Контрольные вопросы

1. Перечислите обязанности лиц, ответственных за технику безопасно­сти в лаборатории.

2. Назовите основные средства индивидуальной защиты в химической лаборатории.

3. Какими навыками должны владеть сотрудники лабораторий хими­ческого профиля?

 

ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ

Техника взятия навески

1. Точно взвешивают часовое стекло на аналитических весах (0,0001 г), помещают на него необходимое количество вещества и снова взвешивают. По разности двух взвешиваний определяют ве­личину навески.

2. Помещают на часовое стекло или в бюкс некоторое количе­ство вещества и взвешивают. Затем отсыпают порцию вещества в химический стакан или мерную колбу, или реактор и взвешивают часовое стекло с остатком вещества. Разность между первым и вто­рым взвешиванием и составит величину навески.

Определение кристаллизационной воды в кристаллогидрате сульфата меди

Содержание кристаллизационной воды определяют по умень­шению массы кристаллогидрата после высушивания.

6) определение абсолютной и относительной ошибок опреде­ления:

абсолютная ошибка 34,89 - 36 = -1,11, относительная ошибка

Приготовление растворов приблизительной концентрации

Ход работы:

взвесить на технических весах (0,01 г) приблизительно 12 г КВг, перенести в мерную посуду (химический стакан, колбу плоско­донную или коническую), добавить 48 мл дистиллированной воды, отмерив мензуркой. Перемешать, подписать название вещества, химическую формулу, концентрацию, обозначить: «20%-й раствор».

2. Приготовить 1 л 1 М раствора NaCl.
Расчет:

в 1 л 1 М раствора NaCl содержится 1 моль NaCl или 58,5 NaCl.

Ход работы:

взвесить на технических весах приблизительно 58,5 г NaCl, пе­ренести в химический стакан или мерную колбу, добавить дистил­лированной воды до метки 1000 мл или 1 л. Перемешать, подпи­сать название вещества, химическую формулу, концентрацию, обозначить «1 М раствор».

3. Приготовить 1 л 1 н. раствора КВг.
Расчет:

1 л 1 н. раствора КВг содержит 1 моль КВг или 39 + 80 = 119 КВг.

Ход работы:

взвесить на технических весах примерно 119 г КВг, перенести в химический стакан или мерную колбу вместимостью 1 л, добавить дистиллированной воды до метки 1000 мл или 1 л, перемешать, подписать название, химическую формулу, обозначить концент­рацию: «1 н.».

Ход работы:

взвесить на технических весах примерно 3,98 г CuS0₄, перене­сти в химический стакан или мерную колбу вместимостью 500 мл, добавить дистиллированной воды до метки 500 мл, перемешать, подписать название, химическую формулу, обозначить концент­рацию:

5. Приготовить 1 л 0,2 н. раствора NaOH.

Расчет:

1 л 0,2 н. раствора NaOH содержит

Но так как NaOH и другие щелочи химически активные веще­ства и на их поверхности образуются карбонаты и гидрокарбона­ты, то необходимо навеску щелочи взять в 1,5 раза больше расчет­ной, т. е.

Ход работы:

взвесить на технических весах примерно 12 г NaOH, перенести в химический стакан, обработать небольшим количеством дистил­лированной воды осторожно, не перемешивая. Эту жидкость, со­держащую карбонаты и гидрокарбонаты, удалить декантацией. Добавить дистиллированную воду до метки 1 л, перемешать. Пере­лить в химическую колбу или бутыль, подписать название, хими­ческую формулу, концентрацию:

Приготовление растворов точной концентрации

Такие растворы готовят в мерной химической посуде, навеску берут на аналитических весах (0,0001 г) или из фиксанала.

1. Приготовление раствора из фиксанала.

Ампула фиксанала (стандарт-титра) содержит точное количе­ство вещества, необходимое для приготовления 1 л раствора необ­ходимой концентрации (часто 0,1 н. концентрации).

Ход работы:

содержимое ампулы разбить и количественно перенести в мер­ную колбу вместимостью 1 л. Довести объем раствора до метки, закрыть пробкой, перемешать. Подписать название, химическую формулу, обозначить концентрацию.

2. Приготовить 250 мл 0,22 н. раствора КВг.
Расчет:

масса навески вещества

Ход работы:

взять навеску КВг на аналитических весах:

масса часового стекла с КВг — 22,7296 г,

масса часового стекла — 16,0085 г,

навеска КВг - 22,7296 - 16,0085 = 6,7211 г.

Перенести навеску КВг в мерную колбу вместимостью 250 мл, добавить дистиллированной воды до метки 250 мл, перемешать, закрыв пробкой. Подписать название, химическую формулу, точ­ную концентрацию.

Пересчет:

3. Приготовить 500 мл 2 н. раствора H₂S0₄.

Расчет:

масса навески вещества

Ход работы:

в мерную колбу вместимостью 500 мл налить дистиллирован­ную воду (примерно 450 мл), затем мерным цилиндром отобрать 28,5 мл 94%-й серной кислоты. Кислоту добавляют в воду! Очень осторожно довести объем раствора до метки дистиллированной водой. Закрыть пробкой, перемешать. Подписать химическую фор­мулу, концентрацию, определяемую титриметрическим методом.

Экстракция анилина из водной эмульсии

Ход работы:

• проверить делительную воронку на герметичность. Смазать кра­ны вазелином;

• эмульсию анилина и воды налить в делительную воронку до половины. Туда же добавить диэтиловый эфир в объеме около по­ловины взятой эмульсии. Закрыть воронку пробкой;

• перемешать содержимое делительной воронки (придерживая пробку) в течение 15 мин;

• делительную воронку закрепить в штативе и оставить на неко­торое время для полного расслоения двух жидкостей;

 

• открыв кран, осторожно удалить воду, регулируя ее выход краном. После удаления воды кран закрыть;

• через горло воронки вылить раствор анилина в диэтиловом эфире.

Ход работы:

• собрать прибор для перегонки низкокипящих жидкостей;

• в колбу Вюрца поместить С₂Н₅ОН с примесями высококипя-щих веществ;

• нагреть колбу Вюрца, снабженную термометром, до
соответствующей температуре кипения С₂Н₅ОН;

• проходя холодильник Либиха, который охлаждается водой, пары С₂Н₅ОН конденсируются;

• через аллонж очищенный этанол поступает в колбу — прием­ник;

• в колбе Вюрца остаются примеси высококипящих веществ.

N.B. Перегонка высококипящих жидкостей, перегонка с водя­ным паром, перегонка в вакууме, фракционная перегонка изуча­ются в практикуме «Органический синтез».