Чем перемешивают раствор в пробирке

Чем перемешивают раствор в пробирке

Измельчение твердых веществ и смешивание твердых веществ и жидкостей при выполнении лабораторных работ проводится довольно часто. Твердые вещества измельчают перед проведением синтеза и перед приготовлением растворов.

Измельчение. Для ручного измельчения твердых материалов применяют различные ступки: стальные, чугунные, бронзовые, фарфоровые и агатовые. Выбор ступки зависит от твердости вещества, которое нужно измельчить. Твердость материала ступки должна быть больше твердости измельчаемого вещества.

Вещество, которое нужно измельчить, насыпают не более чем на 1/3 объема ступки. Осторожными ударами пестика разбивают крупные куски вещества, а затем круговыми движениями медленно растирают вещество, не очень сильно прижимая пестик к стенкам ступки. По мере измельчения вещества скорость движения пестика можно увеличить. Во время измельчения вещество периодически счищают со стенок и пестика шпателем, собирают к центру ступки и продолжают измельчение. Когда достигается нужная степень измельчения, шпателем счищают вещество вначале с пестика, затем с внутренней стенки ступки и пересыпают измельченное вещество в заготовленную емкость или используют для работы.

При измельчении пахнущих и сильно пылящих веществ измельчение проводят в вытяжном шкафу, используя защитный экран.

В лаборатории возможно применение механического измельчения веществ, для этого используют различные мельницы.

Смешивание твердых веществ. Смешивание необходимо для получения однородной смеси веществ. Для этого вещества должны быть измельчены до одинаковой величины зерен. Чем тоньше измельчение, тем однороднее получится смесь.

Смешивание твердых веществ можно проводить путем пересыпания смеси из одной банки в другую. Для получения однородной смеси необходимо её пересыпать не менее 10 раз. Пересыпание следует проводить в вытяжном шкафу, так как возможно пыление.

Однородные смеси также можно получить при просеивании измельченных веществ через сита, имеющие диаметр отверстий, в 2-3 раза превышающий диаметр частиц смешиваемых веществ. Для получения однородной смеси просеивание следует повторить 3-4 раза.

Механическое смешивание проводится в ступках или специальных смесителях. При смешивании в ступке одновременно проводится и измельчение веществ. Время от времени необходимо счищать со стенок ступки слой смеси к центру и снова растирать до однородности.

Перемешивание жидкостей. Перемешивание жидкостей необходимо при растворении твердых веществ в жидкости, при растворении жидкости в жидкости, при проведении различных синтезов.

При смешивании небольших объемов жидкостей перемешивание можно проводить при помощи стеклянной палочки в различной посуде. Перемешивание проводят, вращая палочку по часовой стрелке.

При перемешивании в колбе её вращают, придерживая за горло. В закрытом сосуде (колбе или пробирке) перемешивают путем встряхивания и многократного переворачивания.

Для перемешивания жидкостей также применяют механические мешалки.

Источник

Рекомендации по приготовлению растворов в лаборатории

Содержание

Приготовление растворов из твердых веществ

Количество твердого вещества, которое можно растворить в данном количестве воды, имеет предел, зависящий от свойств взятых веществ и от тех условий, в которых происходит растворение. Когда этот предел достигнут, получается насыщенный раствор. Концентрация насыщенного раствора называется растворимостью.

Следовательно, насыщение раствора каким-либо веществом зависит от его растворимости в данном растворителе при данных условиях. Таким образом, совершенно не обязательно, чтобы концентрация насыщенного раствора была бы высокой.

Растворимость твердого вещества можно повысить, если раствор нагревать. Однако некоторые соли не подчиняются этому правилу. Растворимость их или понижается с повышением температуры или повышается только до определенной температуры, выше которой растворимость уменьшается. Скорость растворения твердого вещества зависит от размера его частиц. Чем крупнее куски, тем медленнее идет растворение; наоборот, чем мельче отдельные частицы твердого вещества, тем скорее переходит оно в раствор. Поэтому перед растворением твердого вещества его всегда следует измельчить в ступке и отвешивать для растворения только измельченное вещество. Сказанное не относится к гигроскопичным веществам, так как последние в измельченном виде очень легко поглощают влагу из воздуха вследствие большого увеличения поверхности. Поэтому гигроскопичные вещества растворяют, не измельчая, разве только быстро разбив большие куски.

Иногда при растворении твердых веществ, например кристаллических, их помещают в колбу. При неправильном введении таких веществ (особенно крупных кусков или кристаллов) случается, что колба разбивается. Чтобы не разбить колбу, поступают так: наклоняют ее под углом не больше 45° (лучше меньше) и опускают твердое вещество, чтобы оно скатывалось по горлу и стенке шара колбы. Удобнее сначала налить в колбу часть рассчитанного количества растворителя, например воды, а затем вводить твердое вещество, как описано выше, иногда встряхивая колбу. Оставшуюся часть растворителя вводят после того, как будет пересыпано все количество твердого вещества, предназначенного для растворения.

Приготовление растворов щелочей и кислот

При растворении щелочей в воде происходит сильное разогревание, поэтому для приготовления таких растворов следует пользоваться не стеклянными, а фарфоровыми сосудами. Раствор перемешивают стеклянной палочкой. Нужно следить, чтобы брызги раствора ни в коем случае не попали в глаза, на кожу и одежду.

Концентрированные растворы щелочей выщелачивают стекло, поэтому лучше хранить эти растворы в полиэтиленовой посуде или в стеклянной бутыли, внутренние стенки которой предварительно покрывают парафином.

При разбавлении кислот необходимо приливать кислоту к воде, а не наоборот. Смешивание кислоты с водой сопровождается сильным разогреванием, поэтому при добавлении воды в кислоту происходит разбрызгивание кислоты, что очень опасно. Если кислота попала на кожу или одежду, необходимо смыть ее большим количеством воды, а затем нейтрализовать раствором щелочи.

Рис. 1. Техника безопасности при приготовлении растворов концентрированных кислот
1 – нельзя добавлять воду в кислоту; 2 – при смешивании кислоты и воды происходит выделение большого количества тепла; 3 – раствор может вскипеть и выплеснуться из емкости; 4 – приливайте кислоту к воде при постоянном перемешивании.

Растворы кислот хранят в плотно закрытых сосудах.

Приготовление растворов из фиксаналов

Для быстрого приготовления точных растворов пользуются фиксаналами.

Фиксанал – точно взвешенное количество реактива, необходимое для приготовления 1 литра 0,1 н или 0,01 н растворов, содержащееся в запаянной стеклянной ампуле. Количество вещества в ампуле соответствует определенному числу грамм-эквивалентов данного вещества, и при растворении его образуется раствор известной нормальности. Фиксанал может быть в виде навески твердого вещества или в виде точно отмеренного объема раствора.

Для приготовления раствора из фиксанала содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу и раствор разбавляют дистиллированной водой, доводят его объем до метки:

1. Ампулу обмывают сначала теплой, а затем холодной дистиллированной водой, чтобы смыть этикетку и возможные загрязнения.

3. Воронку вместе с бойком вставляют в чистую мерную колбу.

4. Ампулу переворачивают дном книзу и, ударяя ее нижним углублением по бойку в воронке, разбивают дно ампулы. Не изменяя положения ампулы над воронкой, вторым бойком пробиваю верхнее углубление на ней. Содержимое ампулы при этом выливается или высыпается в мерную колбу.

5. Ампулу держат в том же положении и в образовавшееся верхнее отверстие вставляют конец трубки промывалки и сильной струей воды из промывалки хорошо промывают наружную поверхность ампулы и воронку с бойком, после чего воронку вынимают из колбы.

6. Уровень жидкости в колбе доводят до метки. Колбу плотно закрывают пробкой и тщательно перемешивают раствор.

Рис. 2. Перенос содержимого ампулы фиксанала в мерную колбу
1 – ампула с точной навеской вещества; 2 – крестовидный боек; 3 – боек для стенки ампулы.

Подробнее о способах приготовления растворов по точной и приблизительной навеске, расчете концентрации полученного раствора и установке титра читайте в статье «Способы приготовления растворов».

Источник

Рекомендации молодому учителю химии.

В помощь лаборанту химии или начинающему учителю химии.

Приготовление растворов и реактивов специального назначения

I Приготовление индикаторов.

1. Приготовление раствора лакмуса.

Натуральным растительным лакмусом в настоящее время пользуются редко. Вместо него применяют синтетический краситель лакмоид (резорциновый синий).
Для приготовления раствора из водорастворимой натриевой соли лакмоида, 0,1 г этой соли растворяют в 500 мл кипящей воде. После охлаждения раствор фильтруют и переливают в склянку.
Нерастворимый лакмоид массой 0,1 г помещают в фарфоровую ступку, растирают пестиком и прибавляют от 1 до 2 мл раствора щелочи. Кашицу перетирают. Полученную смесь переносят в стакан, доводят до 100 мл водой и нейтрализуют фосфорной кислотой пока раствор не перейдет из синей окраски в фиолетовую.

2. Приготовление раствора фенолфталеина.

0,1 порошка фенолфталеина растворяют в 50 мл раствора этилового спирта. К полученному раствору приливают 50 мл воды. При появлении мути прибавляют по каплям спирт до растворения мути.
При отсутствии фенолфталеина можно для приготовления раствора индикатора использовать пурген в таблетках, содержащих фенолфталеин, смешанный с сахаром.

3. Приготовление раствора метилового оранжевого.

В 100 мл кипящей воды растворяют 0,1 г порошка метилового оранжевого. После охлаждения фильтруют. В спирте индикатор не растворяется.

4. Приготовление раствора крахмала для индикации.

Около 0,5 г растворимого крахмала растереть в ступке или чашке с очень небольшим количеством воды, чтобы получилась жидкая кашица. Эту кашицу затем вылить в стакан со 150 мл воды, которую предварительно довести до кипения. После этого кипятить еще несколько минут. Получившийся раствор фильтровать не нужно.
Крахмальный клейстер должен быть приготовлен незадолго до урока, через несколько дней он уже не годится.
Для получения раствора крахмала, который может сохраняться годами, к 0,5 л крахмального раствора, приготовленного вышеуказанным способом, прибавляют несколько граммов хлорида цинка. Раствору нужно дать хорошо отстояться. Когда взвесь осядет, слить прозрачный раствор в склянку.

II . Приготовление растворов для проведения качественных реакций.

1. Приготовление известковой воды.

2. Приготовление йодкрахмальной бумаги.

В охлажденный крахмальный клейстер объемом 100 мл добавляют 0,5 г иодида калия, растворенного в минимальном объеме воды. Полоски фильтровальной бумаги пропитывают полученным раствором и сушат на воздухе. Йодкрахмальную бумагу хранят в плотно закрытых банках.

3. Приготовление раствора нитрата серебра.
В химический стакан объемом100-200 мл.налить50 мл этилового спирта

( примерно 0,1-0,2 г). Затем к полученной смеси прилить теплую воду (дистиллированную), почти до полного объема стакана и 2-3 мл азотной кислоты 50-60%-й концентрации ( для предотвращения процесса гидролиза).

Готовый раствор разлить в склянки. Если отсутствует порошок нитрата серебра можно использовать ляпис ( ляписный карандаш продается в аптеке), однако его следует взять 0,5 г для приготовления 100 мл раствора.

Инструкция по безопасной работе с кислотами и щелочами.

Меры безопасности при работе с кислотами

Особую осторожность следует соблюдать при работе с кислотами.

Растворы необходимо наливать из сосудов так, чтобы при наклоне этикетка оказывалась сверху (этикетку в ладонь). Каплю, оставшуюся на горлышке, снимают краем той посуды, куда наливается жидкость.

При наливании реактивов не наклоняться над сосудом во избежание попадания брызг или частиц на лицо или одежду.

При пользовании пипеткой запрещается засасывать жидкость ртом.

После употребления реактива банку и склянку закрыть пробкой и поставить на место.

При нагревании пробирки не держать ее отверстием к себе или в сторону товарищей.

При разбавлении концентрированных растворов серной кислоты необходимо

приливать тонкой струйкой в воду, а не наоборот.

Карточки – инструкции по темам.

Тема « Кислоты. Химические свойства кислот»

« Взаимодействие кислот с щелочами (основаниями)»

Порядок выполнения работы

В пробирку налейте 2 мл раствора гидроксида натрия и прибавьте 1-2 капли фенолфталеина. Что вы наблюдаете?

К раствору щелочи с фенолфталеином приливайте по каплям соляную кислоту, периодически взбалтывая содержимое пробирки. Что вы наблюдаете?

Составьте молекулярное и ионные уравнения проделанной реакции.

« Взаимодействие кислот с солями»

Порядок выполнения работы

В пробирку налейте 2 мл серной кислоты и прибавьте несколько капель хлорида бария. Что вы наблюдаете?

Напишите молекулярное и ионные уравнения проделанной реакции.

« Взаимодействие кислот с металлами»

Порядок выполнения работы

В пробирку положите 2 гранулы цинка и прилейте соляную кислоту, закройте пробирку пробкой. Подождите некоторое время, чтобы она заполнилась водородом, затем откройте пробку и поднесите зажженную спичку к отверстию.

Напишите молекулярное уравнение проделанной реакции.

« Взаимодействие кислот с основными оксидами»

Порядок выполнения работы

1.В пробирку насыпьте немного оксида меди (СиО) и прилейте раствор серной кислоты. Подогрейте смесь. Что вы наблюдаете?

2.Напишите молекулярное уравнение проделанной реакции.

При работе с кислотами и щелочами.
Работа с кислотами и щелочами различной концентрации тре­бует осторожности и максимального внимания, особенно при на­гревании. Попадая на кожу или глаза, эти вещества способны вы­зывать серьёзные поражения.

Ожоги концентрированными кислотами очень болезненны, со­провождаются трудно заживающими ранами и оставляют рубцы. Разрушению также могут подвергнуться одежда и обувь.

При работе следует выполнять следующие правила:

1. Приготовление растворов из твердых щелочей, концентриро­ванных кислот разрешается только учителю. Фарфоровую посуду наполовину заполните холодной водой, а затем небольшими пор­циями при постоянном перемешивании добавляйте вещество.

2. Учащиеся работают с концентрированными кислотами под тщательным наблюдением и контролем со стороны учителя за их действиями, строго соблюдая методику работы, инструкцию по охране труда.

3. Смешивая серную кислоту с водой, приливайте кислоту к воде небольшими порциями, азотную кислоту смешивайте с серной, приливая азотную к серной. Пробирку с приготовляемой сме­сью охлаждайте, погружая в холодную воду.

4. Перемешивая вещества в пробирке, содержащей кислоту, не закрывайте отверстие пробирки пальцем руки, а используйте для этого пробку или перемешайте, слегка постукивая пальцем по нижней части пробирки.

5. Работу с большим количеством кислот и щелочей произво­дите в защитных очках и перчатках. С летучими веществами рабо­тайте под вытяжкой. Переливайте жидкости, пользуясь воронкой, работайте вдвоем.
6. Растворы кислот и щелочей готовьте в фарфоровой или стеклянной т онкостенной посуде.

7. Пользуясь кристаллическими щелочами, остерегайтесь попа­дания даже пылевидных частиц, образующихся при встряхивании , на руки и одежду. Не берите гранулы руками, используйте для этого шпатель или пинцет. При необходимости размельчения щело­чей, натровой извести или других веществ работай тс под вытяжкой или в хорошо проветриваемом помещении.

8. При переливании реактивов не наклоняйтесь над сосудами во избежание попадания капель жидкостей на кожу, глаза пли одежду.

10. Не храните растворы концентрированных щелочей в тонко­стенной посуде долгое время (не более трех суток), ГВК как в ре­зультате взаимодействия прочность посуды снижается.

11. Кислоты и щелочи не затягивайте ртом в сифон пипетки.

12. Не применяйте серную кислоту в ка­честве осушителя, так как в случае взрыва прибора вылившаяся кислота может попасть на работающего и вызвать сильный ожог.

13. Имейте наготове в лаборатории достаточные количество растворов для нейтрализации пролитых или попавших на рабо­тающих кислот и щелочей (растворы соды, аммиака, уксусной и борной кислот).

14. Пролитые кислоты или щелочи засыпайте песком, а затем убирайте совком со щеткой. Остатки реактива нейтрализуйте рас­твором соды, если пролита кислота, или раствором уксусной ки­слоты, если пролита щелочь.

15. При ожогах крепкими щелочами промойте пораженный участок водой и положите компресс из ваты, смоченной 1%-ным раствором уксусной кислоты. При ожогах концентрированными кислотами промойте пораженный участок большим количеством воды, а затем 1%-ным раствором гидрокарбоната натрия, положите марлевый или ватный тампон, смоченный этим нейтрализующим средством. Если кислота или щелочь попали в глаза, промойте их водой, используя специальное приспособление, а затем 2%-ным раствором гидрокарбоната натрия для нейтрализации кислоты или 2%-ным раствором борной кислоты для нейтрализации щелочи. Для промывания используйте специальные глазные ванночки.

16. При отравлении щелочами (гидроксидом натрия, наша­тырным спиртом и т. п.) выпейте молоко или 2%-ный раствор уксусной, лимонной кислот или сок лимона. Не применяй­те рвотных средств. При отравлениях кислотами выпейте воды с йодом или с тертым мелом, тертой яичной скорлупой (0,5 чайной ложки на стакан воды), 1%-ный раствор пищевой соды, не промы­вайте желудок.

17. После оказания первой помощи обратитесь к врачу.

Источник

Мир глазами химика

Учебное пособие к пропедевтическому курсу химии 7 класса

1.6. Немного о технике лабораторных работ

Чтобы работать в лаборатории, надо хорошо знать химическую посуду, оборудование и инструменты. Посуда используется стеклянная и фарфоровая. Стеклянную посуду делают из специального стекла, чтобы она не могла треснуть при нагревании. С лабораторным оборудованием и посудой мы будем знакомиться постепенно, по мере изучения химии.

А вот теперь внимание! Все то, о чем сейчас будет говориться, нельзя понять и освоить только при чтении книги. Нужно все делать своими руками.

При помощи пипетки налейте в пробирку нужное количество воды. Если нужно смешать в пробирке две или три жидкости, то каждой

Рис. 1.8. Правильное (а) и неправильное (б) перемешивание жидкости в пробирке

из них берут еще меньше, иначе их будет трудно перемешать. Смешивают жидкости в пробирке, слегка постукивая по ней пальцем (рис. 1.8, а), но ни в коем случае не встряхивая ее, закрыв отверстие пальцем (рис. 1.8, б), т. к. можно, во-первых, повредить палец, а во-вторых, загрязнить содержимое пробирки.

Если в пробирке приходится смешивать жидкость и твердое вещество, часто пользуются стеклянной палочкой (рис. 1.9). Перемешивать стеклянной палочкой надо осторожно: медленно, не стучать палочкой по стенкам пробирки, т. к. их легко пробить. Некоторые из предосторожности надевают на конец палочки маленький кусочек резиновой трубки. Это можно делать только тогда, когда работающий уверен, что содержимое пробирки не вступит в реакцию с резиной. После перемешивания стеклянную палочку нельзя класть на стол, а надо опускать ее в другую чистую пробирку. Если вы хотите использовать эту стеклянную палочку для перемешивания другой жидкости, ее нужно предварительно тщательно вымыть и высушить.

Хотя пробирка изготовлена из специального стекла, вносить ее в пламя нужно осторожно, поскольку при резком нагревании только какой-нибудь ее части она может лопнуть. Чтобы этого не произошло, пробирку сначала прогревают равномерно по всей длине и только потом нагревают ее донышко. Наблюдать за поведением нагреваемого вещества надо сбоку (рис. 1.10), через стенку, ни в коем случае не заглядывая в пробирку.

Если пробирку с раствором нужно нагреть, ее следует закрепить в держатель (рис. 1.11) или в лапку штатива (рис. 1.11, б). Штатив (рис. 1.12) используют не только для закрепления пробирок, но и для сборки более сложных приборов. Он состоит из вертикального стержня (1), ввинченного в тяжелое плоское основание (2), на котором с помощью муфт (3) закрепляются различные приспособления, например лапки (4) и кольца (5). Штативами также часто называют подставки для пробирок (рис. 1.13).

Рис. 1.11. Держатели для пробирок (а) и пробирка, закрепленная в держателе (б)

Рис. 1.12. Штатив для крепления химической посуды и приборов (а); пробирка, закрепленная в лапке (б):
1 – вертикальный стержень; 2 – основание; 3 – муфты; 4 – лапка; 5 – кольцо

Заметим, что пробирку в держателе или в лапке штатива закрепляют около самого отверстия (см. рис. 1.11, б, рис. 1.12, б). Закрепите пустую пробирку в держателе. Другую пробирку закрепите в лапке штатива. Внимание! Не забудьте, что стекло пробирки хрупкое, ее легко раздавить в лапке, если сильно затянуть винт. Поэтому все время при завинчивании проверяйте, не слишком ли туго вы его затянули. Делайте это осторожно, постепенно. Как только пробирка перестанет выпадать из лапки, завинчивание следует прекратить.

Пробирке, укрепленной в лапке штатива, можно придать любое положение, пользуясь винтами муфты. Можно ее поднять повыше или опустить, придать ей наклонное или даже горизонтальное положение, а можно установить ее вертикально. Сделайте это, чтобы научиться работать винтами штатива.

Кроме пробирок и штативов очень важны в химической лаборатории нагревательные приборы, т. к. при проведении опытов вещества часто приходится нагревать. Это прежде всего спиртовка (рис. 1.14), состоящая из резервуара (2) со спиртом, в который опущен фитиль (1). Верхний конец фитиля выходит наружу через трубку держателя. Сверху спиртовка закрывается колпачком-крышкой (3). Для того чтобы воспользоваться спиртовкой, надо снять с нее колпачок и поджечь фитиль. Горящую спиртовку нельзя передвигать, потому что есть риск разлить находящийся в ней спирт; он может загореться и тем самым вызвать пожар. Гасить спиртовку следует, закрывая ее колпачком. Нельзя дуть на пламя, потому что при этом пламя может проскочить внутрь спиртовки.

Конечно, если в вашем распоряжении имеется не спиртовка или газовая горелка, а электронагреватель, то его мощность можно регулировать, добиваясь нужной для нагрева температуры. Но на открытом пламени спиртовки или горелки тоже можно регулировать нагрев. Для этого нужно знать строение пламени. Его лучше всего изучать на примере пламени свечи.

Опыт 1.3. Для опыта нам понадобятся свеча и тонкая деревянная лучинка. Зажжем свечу и внимательно рассмотрим ее пламя (рис. 1.15, а). Мы видим, что оно неоднородно. Около самого фитиля пламя почти не светится, а вот средняя широкая часть его светится ярче всего. Наружная часть пламени опять более бледная, а над факелом можно иногда заметить идущую вверх струйку сажи. Возьмем лучинку и внесем ее на 3 с в пламя, как бы разрезая его лучинкой поперек (рис. 1.15, б). Рассмотрим после этого лучинку. Замечаем, что она обуглилась в двух местах (1), соответствующих наружной части пламени. Это значит, что наружная часть – самая горячая.

Рис. 1.15. Исследование пламени свечи: а – строение пламени; б – внесение лучинки в пламя; в – выведение паров парафина с помощью трубки из центра пламени:
1 – места обугливания лучинки

Теперь возьмем тонкую стеклянную трубочку и внесем ее одним концом в нижнюю часть пламени, а у другого конца попробуем зажечь выходящие газы (рис. 1.15, в). Удалось ли вам это сделать? Если они загорелись, то, следовательно, внутри пламени собираются несгоревшие пары парафина, из которого сделана свеча, и эта часть пламени – самая холодная.

Средняя часть пламени – самая яркая, потому что в ней находятся раскаленные частицы углерода, входящего в состав парафина и образующегося в свободном состоянии на определенной стадии реакции горения парафина. Однако тот факт, что лучина обуглилась только в наружной части пламени, указывает на то, что внутри пламени средняя часть не самая горячая. Струйка сажи вверху говорит о том, что образующийся в результате разложения парафина углерод не весь сгорает из-за недостатка кислорода.

Источник