Действия запрещаемые производить в лаборатории. Техника безопасности при работе в биохимической лаборатории. Перечень взрывоопасных веществ, используемых в лаборатории

При работе в химической лаборатории соблюдаются требования техники безопасности по ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».

При работе с химическими реактивами в лаборатории находится не менее двух сотрудников.

Приступая к работе, сотрудники осматривают и приводят в порядок свое рабочее место, освобождают его от ненужных для работы предметов.

Перед работой проверяется исправность оборудования, рубильников, наличие заземления и пр. Работа с едкими и ядовитыми веществами, а также с органическими растворителями проводится только в вытяжных шкафах.

Запрещается набирать реактивы в пипетки ртом, для этой цели следует использовать резиновую грушу или другие устройства.

При определении запаха химических веществ следует нюхать осторожно, направляя к себе пары или газы движением руки.

Работы, при которых возможно повышение давления, перегрев стеклянного прибора или его поломка с разбрызгиванием горячих или едких продуктов, также выполняются в вытяжных шкафах. Работающий надевает защитные очки (маску), перчатки и фартук.

При работах в вытяжном шкафу створки шкафа поднимают на высоту не более 20 - 30 см так, чтобы в шкафу находились только руки, а наблюдение за ходом процесса вести через стекла шкафа.

При работе с химическими реактивами включается и выключается вытяжная вентиляция не менее чем за 30 минут до начала и после окончания работ.

Смешивание или разбавление химических веществ, сопровождающееся выделением тепла, проводится в термостойкой или фарфоровой посуде.

При упаривании в стаканах растворов их тщательно перемешивают, так как нижний и верхний слои растворов имеют различную плотность, вследствие чего может произойти выбрасывание жидкости.

Во избежание ожогов, поражений от брызг и выбросов нельзя наклоняться над посудой, в которой кипит какая-либо жидкость.

Нагревание посуды из обычного стекла на открытом огне без асбестированной сетки запрещено.

При нагревании жидкости в пробирке держат ее отверстием в сторону от себя и от остальных сотрудников.

Ни при каких обстоятельствах не допускается нагревание жидкостей в колбах или приборах, не сообщающихся с атмосферой.

Нагретый сосуд не закрывается притертой пробкой до тех пор, пока он не охладится до температуры окружающей среды.

Каждый из химических реактивов имеет свою специфику и направление действия. В связи с этим существуют правила безопасного обращения с различного рода веществами - ПНД Ф 12.13.1-03 «Методические рекомендации. Техника безопасности при работе в аналитических лабораториях (общие положения)», применимые для лаборатории ГУ-УНПК кафедры «ТиТПП».

Работа с кислотами и щелочами.

Работа с концентрированными кислотами и щелочами проводится только в вытяжном шкафу и с использованием защитных средств (перчаток, очков). При работе с дымящей азотной кислотой с удельной плотностью 1,51 - 1,52 г/куб. см, а также с олеумом надевают также резиновый фартук.

Используемые для работы концентрированные азотная, серная, соляная кислоты хранятся в вытяжном шкафу в стеклянной посуде емкостью не более 2 дм 3 . В местах хранения кислот недопустимо нахождение легковоспламеняющихся веществ.

Разбавленные растворы кислот (за исключением плавиковой) также хранят в стеклянной посуде, а щелочей - в полиэтиленовой таре.

Работа с плавиковой кислотой требует особой осторожности и проводится обязательно в вытяжном шкафу. Хранится плавиковая кислота в полиэтиленовой таре.

Концентрированные кислоты, щелочи и другие едкие жидкости переливают при помощи специальных сифонов с грушей или других нагнетательных средств.

Для приготовления растворов серной, азотной и других кислот их приливают в воду тонкой струей при непрерывном помешивании. Для этого используют термостойкую посуду, так как процесс растворения сопровождается сильным разогреванием.

Приливать воду в кислоты запрещено.

В случае попадания кислоты на кожу пораженное место промывается в течение 10 - 15 минут быстротекущей струей воды, а затем нейтрализуется 2 - 5% раствором карбоната натрия.

Пролитую кислоту засыпают песком. После уборки песка место, где была разлита кислота, посыпают известью или содой, а затем промывают водой.

Пролитые концентрированные растворы едкого натра, едкого калия и аммиака можно засыпать как песком, так и древесными опилками, а после их удаления обработать место слабым раствором уксусной кислоты.

Использованную химическую посуду и приборы, содержащие кислоты, щелочи и другие едкие вещества, перед сдачей на мойку освобождают от остатков и обязательно ополаскивают водопроводной водой.

Работа с легковоспламеняющимися жидкостями

К работе с ЛВЖ и другими пожароопасными веществами допускаются сотрудники, изучившие Инструкции по технике пожарной безопасности и прошедшие соответствующий инструктаж.

Перед работой с ЛВЖ в обязательном порядке проверяется наличие и готовность к использованию первичных средств пожаротушения. Запрещается производить какие-либо работы с ЛВЖ вне вытяжного шкафа.

Перегонку и нагревание низкокипящих огнеопасных жидкостей проводят в круглодонных колбах, установленных на банях, заполненных соответствующим теплоносителем (вода, масло, песок). Для нагревания бань используется электроплита только с закрытыми нагревательными элементами.

Проводить отгонку ЛВЖ на плитках с открытой спиралью запрещено.

Запрещается нагревать на водяных банях вещества, которые могут вступать в реакцию с водой со взрывом или выделением газов.

Лабораторные установки, в которых проводилось нагревание ЛВЖ, разрешается разбирать только после остывания их до комнатной температуры.

В случае пролива или воспламенения ЛВЖ выключаются все электронагревательные приборы, а при необходимости обесточивается лаборатория отключением общего рубильника. Место пролива ЛВЖ засыпается сухим песком, а затем его собирают деревянным или пластиковым совком. Применение металлических совков запрещается. Необходимо строго следить за тем, чтобы емкости с ЛВЖ не оказались рядом с нагретыми предметами и не освещались прямыми солнечными лучами, т.к. внутри герметично закрытой емкости создается давление, что может вызвать разрушение стеклянной бутыли.

При заполнении стеклянных бутылок ЛВЖ «под пробку» при повышении температуры на 5 - 10 градусов может произойти разрушение бутыли. Для предотвращения этого ЛВЖ не доливают в бутыли примерно на 10%.

Перекисные соединения требуют такой же осторожности в обращении, как и другие пожароопасные вещества. В процессе работы с ними не допускается разогревание перекисей выше температуры их разложения.

Обязательным условием работы с перекисными соединениями является соблюдение чистоты рабочего места, приборов и посуды.

Для тушения органических перекисей применяют воду, для неорганических - сухой песок, порошковые составы и углекислотные огнетушители.

Работа с ртутью в лаборатории института не ведется, однако в правилах безопасности указаны правила ее применения.

Применение металлической ртути допускается только в тех случаях, когда она не может быть заменена другими, безвредными для здоровья веществами.

Для работы с ртутью выделяют отдельные, изолированные от остальных помещения, оборудованные вытяжной вентиляцией и специальными столами. Столы покрывают линолеумом без швов и бортами высотой 2 см, посуда с ртутью устанавливается на противнях. Объем стеклянной тары для ртути не более 0,5 дм 3 .

Все работы с ртутью проводятся в вытяжном шкафу.

При работе максимально сокращают открытую поверхность ртути, чтобы уменьшить площадь, с которой она испаряется.

Работы с мелкими ртутными приборами, в которых ртуть хорошо изолирована, допускается проводить в общих лабораторных помещениях на специально выделенных и соответственно оборудованных столах.

Для исключения выделения паров ртути все отверстия приборов, содержащие металлическую ртуть, закрываются стеклянными или резиновыми пробками или колпачками.

Для предупреждения соприкосновения ртути с металлами и образования амальгамы металлические части оборудования, контактирующие с ртутью, покрывают масляной краской или лаком.

Ртутные аппараты не располагают непосредственно у дверей, окон, а также вблизи отопительных приборов или нагреваемых поверхностей.

Хранение неиспользуемой и поврежденной ртутной аппаратуры в рабочих помещениях запрещено.

В помещениях, где имеются ртутные приборы, не реже двух раз в год (один раз обязательно летом) производится анализ воздуха на содержание паров ртути. При обнаружении превышения ПДК прекращают работу и проводят дегазацию помещения.

Разлитую ртуть собирают механически при помощи пипетки с грушей или медной (луженой) пластины, затем засыпают загрязненную поверхность элементарной серой или промывают хлорной известью или 1%-ным раствором перманганата калия, подкисленного соляной кислотой (5 см 3 H 4 Cl на 1 дм 3 1%-го раствора KMnO 4).

Для лучшей очистки от ртути посуду после промывания хромовой смесью и тщательного ополаскивания промывают 2,5%-ным раствором йода в 30%-ном растворе йодистого калия.

Отработанную ртуть хранят под слоем обезвоженного керосина.

Выливать ртуть в канализацию запрещается.

Сотрудников лаборатории, работающих с ртутью, обеспечевают халатами без карманов, застегивающимися сзади и перчатками.

Спецодежда этих сотрудников храниться отдельно и меняется не реже одного раза в неделю.

После работы с ртутью тщательно моются руки теплой водой с мылом.

Все сухие реактивы берутся специальными фарфоровыми ложками или шпателями. Брать реактивы незащищенными руками запрещается.

При взвешивании твердых веществ всегда пользуются какой-либо тарой. Недопустимо насыпать вещества непосредственно на чашку весов.

Работы с ядовитыми и вредными твердыми веществами проводятся только в вытяжном шкафу и со всеми мерами предосторожности.

Осторожно смешивают твердые вещества (особенно органические), т.к. образующаяся пыль может быть взрывчатой. Запрещается смешивать сухие реактивы вблизи включенных электронагревательных приборов.

Работу с порошкообразными веществами для предотвращения их распыления проводят в таких местах, где нет сквозняков или сильного движения воздуха. Просыпавшийся на стол реактив нельзя всыпать обратно в ту же банку, где он хранится.

Работы с щелочными металлами проводят в вытяжном шкафу на чистом и сухом месте, применяя минимальные их количества и пользуясь защитными очками и резиновыми перчатками. Во избежание воспламенения щелочных металлов не допускается попадания на них воды.

С пожароопасными реактивами работа производится вдали от огня и работающих нагревательных приборов.

Работу с ядовитыми газообразными веществами проводят обязательно в вытяжном шкафу. Перед работой проверяют силу тяги в вытяжном шкафу. При плохой или недостаточной тяге работать с ядовитыми газообразными веществами запрещено. При работах с ядовитыми газообразными веществами наготове имеется противогаз.

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ХИМИЯ»

Учебное пособие

Белгород 2015г.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ.. 3

ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА.. 10

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. 15

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. 27

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. 51

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. 55

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5. 62

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ

Работа в химической лаборатории неизбежно связана с рядом опасных и вредных факторов. Для обеспечения безопасности людей необходимо соблюдать определенные правила. Неумелое или небрежное обращение с химическими реактивами и оборудованием может привести к несчастному случаю.

Химическая лаборатория оборудована специальными рабочими столами, шкафами и полками для реактивов, посуды, растворов. Для работы с ядовитыми летучими веществами имеются вытяжные шкафы. Лаборатория снабжена водопроводом и канализацией.

Мебель и оборудование располагаются так, чтобы проходы между столами и выход из лаборатории были всегда свободными для обеспечения возможности быстрой эвакуации людей в экстренных случаях.

В химической лаборатории обязательно имеются средства противопожарной безопасности, а также аптечка для оказания первой помощи.

Общие правила поведения в лаборатории

1. Лабораторные работы выполняются студентами во время, предусмотренное расписанием занятий. Категорически запрещается работать в лаборатории в неустановленное время без разрешения преподавателя.

2. В лаборатории никогда нельзя работать одному.

3. Запрещается посещение студентов, работающих в лаборатории, посторонними лицами, а также отвлечение студентов посторонними работами и разговорами.

4. В лаборатории необходимо соблюдать порядок и тишину. Шум и посторонние разговоры отвлекают внимание и могут привести к ошибкам в работе.

5. Нельзя находиться в лаборатории в верхней одежде. Следует работать обязательно в халате, застегивающемся спереди, иметь при себе полотенце. Студенты без халата к выполнению работ не допускаются .

7. Запрещается проводить какие-либо опыты, не предусмотренные программой практикума, приносить свои реактивы, выносить реактивы из лаборатории.

8. К выполнению лабораторной работы можно приступать после тщательного изучения методики и правил работы с приборами.

9. На рабочем столе должны находиться необходимые реактивы, оборудование и посуда, рабочий журнал. Поверхность стола должна быть чистой и сухой. Не следует загромождать стол посторонними предметами, ставить на него портфели, сумки и т.д.

10. Во время работы не следует спешить и суетиться. Торопливость, беспорядочность и неряшливость приводят к неудачам в работе, а иногда и к несчастным случаям. Если при выполнении работы возникают какие-либо затруднения, нужно обратиться за советом к лаборанту или преподавателю.

11. При выполнении лабораторной работы все операции необходимо выполнять над столом.

12. После окончания работы следует вымыть посуду, отключить электроприборы, выключить воду, привести в порядок рабочее место и сдать его лаборанту. Бумагу, использованные фильтры, мусор, осколки разбившейся посуды необходимо выбрасывать в мусорное ведро, ни в коем случае не в раковину. О случаях нарушения порядка (разбита посуда, испорчены реактивы и т.п.) необходимо сообщить преподавателю или лаборанту.

ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА

В лаборатории используется стеклянная, фарфоровая, металлическая посуда. Наиболее часто опыты проводят в стеклянной посуде.

Стеклянная химическая посуда условно делится на три группы: посуда общего назначения, мерная посуда, специальная посуда.

Посуда общего назначения используется для самых разнообразных целей. Изготавливается она из обычного и термостойкого стекла.

Пробирки (рис. 1) служат для проведения опытов с небольшими количествами веществ. Обычная лабораторная пробирка имеет размеры 15´150 мм и емкость около 20 мл. При проведении опыта не следует заполнять пробирку более чем на 1/3 объема. Перемешивают реактивы в пробирке легким встряхиванием, постукивая по ней. Нельзя перемешивать вещества резким встряхиванием, закрыв отверстие пробирки пальцем. Нагревают жидкость в пробирке на водяной бане или на открытом пламени, закрепив ее в пробиркодержателе. При этом нагревают не дно пробирки, а сначала верхнюю часть жидкости, затем прогревают всю пробирку. Пробирку держат отверстием от себя и от работающих рядом, чтобы в случае внезапного выброса горячей жидкости она ни на кого не попала.

Химические стаканы (рис. 2) – тонкостенные сосуды цилиндрической формы. Они предназначены для выполнения различных операций – приготовления растворов, проведения некоторых химических реакций и т.д. Химические стаканы изготавливаются в соответствии с ГОСТ, емкость их бывает различной – от 50 мл до 2 л. Различаются они и по форме (высокие и низкие, с носиком и без носика).

Плоскодонные и конические колбы (рис. 3) применяются для самых различных работ (приготовление растворов, фильтрование и т.д.). Небольшие конические колбы, иначе называемые колбами Эрленмейера, применяются для титрования. Емкость плоскодонных конических колб может быть различной – от 25 мл до 5 л. Изготавливают разнообразные колбы: с узким и широким горлом, с обычным цилиндрическим горлом и с отогнутыми краями, а также со специальным пришлифованным горлом. Такие колбы герметично закрываются специальными пробками стандартных размеров. Если колба изготовлена из термостойкого стекла, на ней имеется соответствующее обозначение: ТС, матовый прямоугольник или кружок.

Круглодонные колбы (рис. 4) предназначены для проведения синтезов, могут использоваться при перегонке жидкостей. Они могут иметь одно, два, три, реже четыре горла стандартных размеров. Как правило, одно из них более широкое, остальные узкие.

Химические воронки (рис. 5) различной емкости используются для переливания жидкостей, для фильтрования. Угол воронки чаще всего составляет 60°. Хвостовая часть воронки имеет косой срез, необходимый для того, чтобы переливаемая жидкость стекала по стенке сосуда и не разбрызгивалась.

Эксикаторы (рис. 6) используются для сохранения химических веществ в сухой атмосфере. Эксикатор представляет собой толстостенный стеклянный сосуд с широкой притертой крышкой. На дно эксикатора помещают влагопоглощающее вещество, например прокаленный хлорид кальция. Сверху кладут фарфоровую решетку, на которую ставятся чашки или бюксы с веществами. Эксикатор герметично закрывается крышкой. Герметичность обеспечивается специальной смазкой, которая наносится на пришлифованные поверхности. Крышку открывают, перемещая ее в горизонтальном направлении. Эксикатор переносят, придерживая крышку.

Капельницы (рис. 7) предназначены для работы с индикаторами.

Мерная посуда применяется для измерения объемов жидкостей. Она калибрована, т.е. имеет метку, отмечающую определенный объем жидкости. Калибрование точной мерной посуды производят при температуре 20°С, что указывается на посуде. Отклонение температуры на ± 5°С не вызывает значительного изменения объема. Поэтому с мерной посудой работают при температуре, отличающейся в указанных пределах от той, при которой производилась калибровка. В случае необходимости делают соответствующий пересчет.

Если мерная посуда, кроме метки, отмечающей общий объем, имеет еще метки, которые делят общий объем на части, то такая посуда называется градуированной. При работе с градуированной посудой необходимо установить цену деления.

Мерные (измерительные) цилиндры, мензурки позволяют грубо измерить объем жидкостей. Для точного измерения предназначены мерные колбы, бюретки, пипетки.

Для правильного измерения объема жидкости мерную посуду наполняют ею так, чтобы мениск касался метки, при этом глаз должен находиться на уровне метки. Уровень смачивающих стекло прозрачных жидкостей (воды, водных растворов, спирта) устанавливают по нижнему краю вогнутого мениска, а для непрозрачных и темноокрашенных – по верхнему краю.

Мерные цилиндры и мензурки (рис. 8) используют при приготовлении растворов. Мензурки в отличие от мерных цилиндров имеют коническую форму. Емкость мерных цилиндров от 10 мл до 2 л, мензурок – от 50 до 500 мл. Измерение объемов жидкостей при помощи мензурок дает меньшую точность.

Мерные колбы (рис. 9) предназначены для приготовления растворов точной концентрации. Это мерная посуда на наливание, они имеют одну метку на длинном узком горлышке. Мерные колбы бывают различной емкости – от 50 мл до 2 л. Они бывают с притертой пробкой и без нее.

Пипетки и бюретки (рис. 10)– это мерная посуда, используемая при проведении химического анализа. Пипетки предназначены для отбора точных объемов анализируемых растворов. Бюретки используются для титрования (см. работу 1).

Фарфоровая химическая посуда также довольно часто используется при выполнении химического эксперимента.

Выпарная (выпарительная) чашка (рис. 11)– круглодонная тонкостенная емкость с носиком или без. Применяется для упаривания и выпаривания растворов.

Ступка (рис. 12) – толстостенная фарфоровая посуда.Нижняя внешняя поверхность ступки плоская, а внутренняя – сферическая. Ступки используют для измельчения и растирания твердых веществ с помощью пестика .

Тигли (рис. 13) применяются для прокаливания веществ. Они бывают различной емкости от 2 мл до 100 мл.

В лаборатории также применяются фарфоровые стаканы, кружки и т.д.

Рис. 1. Пробирки		Рис. 2. Химические стаканы
Рис.3. Плоскодонные конические колбы		Рис. 4. Круглодонная колба
Рис. 5. Воронка	Рис. 6. Эксикатор	Рис. 7. Капельницы
Рис. 8. Мерный цилиндр		Рис. 9. Мерные колбы
Рис. 10. Пипетки: Мора(а), градуированные (б) и бюретка (в)		Рис. 12. Ступка и пестик
Рис. 11. Выпарительная чашка
Рис. 13. Тигель

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Общие понятия

Раствор – гомогенная (однородная) система, состоящая из двух или более компонентов, относительные количества которых могут изменяться в широких пределах . В истинном растворе растворенные вещества равномерно распределены в виде молекул или ионов в растворителе. Обычно растворителем считают тот компонент, который в чистом виде существует в том же агрегатном состоянии, что и полученный раствор. Например, в случае раствора соли в воде растворителем является вода. Если оба компонента до образования раствора находились в одинаковом агрегатном состоянии, например жидком (спирт и вода), то растворителем чаще всего считается компонент, находящийся в растворе в относительно большем количестве. Наибольшее практическое значение имеют жидкие растворы.

Растворы электролитов – это растворы диссоциирующих на ионы солей, кислот и оснований. В них растворенные вещества присутствуют в виде молекул и ионов (слабые электролиты) или только в виде ионов (сильные электролиты). Электрическая проводимость этих растворов выше, чем растворителя.

Растворы неэлектролитов – это растворы веществ, не диссоциирующих в растворителе. Они практически не проводят электрический ток. Неэлектролиты в растворе диспергированы до молекул.

Раствор, находящийся при данных условиях в равновесии с растворяемым веществом, называется насыщенным раствором. В нем содержится максимально возможное количество растворенного вещества при заданной температуре.

Раствор, в котором при данных условиях предел растворимости не достигнут, называется ненасыщенным. Концентрация растворенного вещества в нем меньше, чем в насыщенном растворе.

Раствор, в котором при данной температуре содержится большее количество растворенного вещества, чем в насыщенном растворе, называется пересыщенным. Такие системы являются метастабильными, т.е. при отсутствии внешних воздействий могут достаточно долгое время оставаться без изменений, но при введении, например, маленького кристалла растворенного вещества весь избыток его в растворе быстро выпадает в осадок, раствор переходит в устойчивое состояние и становится насыщенным.

Титриметрический анализ

3.1. Сущность титриметрического метода анализа

Титриметрия (титриметрический анализ) – это количественный химический метод анализа, основанный на точном измерении объема стандартного раствора (титранта), вступающего в реакцию с определяемым веществом.

Стандартным называется раствор реагента с точно известной концентрацией. Стандартный раствор добавляется из бюретки по каплям к определенному объему анализируемого раствора. Этот процесс называется титрованием.

Состояние системы, когда количество добавляемого титранта эквивалентно количеству определяемого вещества, называется точкой эквивалентности , или теоретической точкой конца титрования . Для фиксирования точки эквивалентности используют различные индикаторы или инструментальные методы. Резкое изменение окраски индикатора соответствует конечной точке титрования, которая, строго говоря, не всегда совпадает с точкой эквивалентности.

Титриметрия как метод анализа имеет ряд достоинств. Во-первых, этовысокая скорость и точность анализа, а также применимость для определения различных количеств веществ. Во-вторых,этим методом в одном и том же растворе часто можно определять одновременно несколько веществ. Еще одно достоинство –возможность автоматизировать титрование.

В титриметрии применяются реакции, удовлетворяющие следующим требованиям.

· Реакция должна протекать быстро.

· Реакция должна быть стехиометрична и протекать строго по уравнению.

· Она должна протекать количественно, почти до конца, т.е. константа равновесия реакции К р ³ 10 8 .

· Основной реакции не должны мешать побочные реакции и посторонние вещества.

· Должна четко фиксироваться точка эквивалентности с помощью подходящего индикатора.

Вычисления в титриметрии

В основе расчетов в титриметрическом анализе лежит закон эквивалентов : вещества взаимодействуют друг с другом в эквивалентных количествах . В случае реакций между растворами (титруемого вещества и титранта) его записывают следующим образом

,

где С Н1 и С Н2 – молярные концентрации эквивалента реагирующих веществ (нормальные концентрации),

V 1 и V 2 – объемы растворов.

По известным значениям объемов растворов и концентрации титранта рассчитывают молярную концентрацию эквивалента для исследуемого раствора (нормальность), а далее при необходимости можно найти молярную концентрацию, содержание определяемого вещества в г/л, массу определяемого вещества в образце и т.д.

При серийных анализах удобно пользоваться титром стандартного раствора по определяемому веществу.

Например, T(KMnO 4 /Fe 2+) = 0.005585 г/мл означает, что одним миллилитром стандартного раствора KMnO 4 можно оттитровать 0,005585 г ионов Fe 2+ .

Цель работы.

1. Научиться готовить растворы с заданной массовой долей растворенного вещества (процентной концентрацией) из твердого вещества и разбавлением.

2. Освоить метод кислотно-основного титрования.

Реактивы.

• Соль (указывает преподаватель).
• КОН или NaOH.
• Стандартный 0,1 н раствор тетрабората натрия.
• 1%-ный водный раствор метилового оранжевого.
• Раствор соляной кислоты (титр которой устанавливается).

Оборудование и посуда.

· Бюретки.

· Стаканы на 150-200 мл.

· Набор ареометров.

· Цилиндры.

· Пипетки на 10, 20, 25 мл.

· Колбы конические для титрования на 100 или 250 мл.

Выполнение работы.

Опыт №1.Приготовление раствора заданной процентной концентрации.

1.1. Приготовление раствора из твердого вещества и воды.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Биогенные s- и р-элементы

К s-элементам относятся первые два элемента каждого периода. Электронная формула внешнего слоя ns 1 –ns 2 . К ним относятся элементы главной подгруппы I группы (IА группы) – водород, щелочные металлы (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), а также элементы главной подгруппы II группы (IIA группы) – Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, и элемент VIIIА благородный газ гелий Не. Некоторые из них относятся к макроэлементам (H, Na, K, Ca, Mg), другие – к микроэлементам (например, Sr, Ba, Ra). Первые пять элементов являются жизненно необходимыми (незаменимыми), биогенными элементами. Остальные s-элементы (Li, Rb, Cs, Fr, Be, Sr, Ba, Ra) являются примесными элементами.

К р-элементам относятся последние 6 элементов II–VI периодов (VII период не завершен). Электронная формула внешнего слоя этих элементов np 1 –np 6 . Это элементы главных подгрупп III–VIII групп (кроме гелия, он s-элемент). Из них к макроэлементам относятся O, C, N, P, S, Cl, они же являются жизненно необходимыми биогенными элементами. Большинство р-элементов относятся к примесным микроэлементам. Из микроэлементов только йод (I) относится к числу незаменимых биогенных элементов. Фтор (F) также можно считать элементом, необходимым для нормального функционирования живых организмов. Некоторые исследователи относят и селен (Se) к жизненно необходимым элементам.

Группа IA (водород)

Пероксид водорода – это соединение водорода, элемента IА группы, который относится к s-семейству. Пероксид водорода является важным побочным продуктом метаболизма. Обычно в митохондриях идет восстановление О 2 до Н 2 О:

О 2 0 + 4 Н + + 4е = 2Н 2 О -2 .

При неполном восстановлении кислорода образуется пероксид водорода:

О 2 0 + 2Н + + 2е = Н 2 О 2 -1 .

Пероксид водорода, как промежуточный продукт восстановления кислорода, очень токсичен для клетки. Токсичность связана с тем, что Н 2 О 2 взаимодействует с липидным слоем клеточных мембран и выводит их из строя.

Аэробные клетки могут защитить себя от вредного действия пероксида водорода с помощью фермента каталазы, под действием которой Н 2 О 2 превращается в воду и кислород:

2Н 2 О 2 2Н 2 О + О 2 .

Освободившийся кислород принимает участие в дальнейших процессах биологического окисления.

Аналогичное разложение пероксида водорода можно осуществить в лабораторных условиях под действием MnO 2 в качестве катализатора.

2Н 2 О 2 2Н 2 О + О 2 .

В медицинской практике пероксид водорода применяют в основном как наружное бактерицидное средство. Действие Н 2 О 2 основано на окислительной способности пероксида водорода и безвредности продукта его восстановления – воды. При обработке ран выделяющийся кислород играет двоякую роль. Во-первых, он оказывает противомикробное, дезодорирующее и депигментирующее действие, убивая микробные тела. Во-вторых, образует пену, способствуя переходу частиц тканевого распада во взвешенное состояние и очищению ран.

В качестве фармакопейного препарата используется 3%-ный водный раствор пероксида водорода. 6%-ный раствор Н 2 О 2 применяют для обесцвечивания волос. В виде 30%-ного раствора Н 2 О 2 применяют при лечении бородавчатых форм красного плоского лишая и для удаления юношеских бородавок.

Группа IA и IIА

Металлы IA и IIA группы относятся к s-семейству.

Гидрокарбонат натрия NaHCO 3 используют при различных заболеваниях, сопровождающихся повышенной кислотностью - ацидозом (диабет и др.). Механизм снижения кислотности заключается во взаимодействии NaHCO 3 с кислыми продуктами. При этом образуются натриевые соли органических кислот, которые в значительной мере выводятся с мочой, и углекислый газ, покидающий организм с выдыхаемым воздухом:

NaHCO 3 (р) + RCOOH(р) ®RCOONa(р) + Н 2 О(ж) + СО 2 (г)

Используют NaHCO 3 и при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. При приеме NaHCO 3 протекает реакция нейтрализации избыточной соляной кислоты:

NaHCO 3 (р) + HCl(р) = NaCl(р) + Н 2 О(ж) + СО 2 (г)

желудоч. сок

Следует иметь в виду, что применение NaHCO 3 вызывает ряд побочных эффектов. Выделяющийся при реакции диоксид углерода раздражает рецепторы слизистой оболочки желудка и вызывает вторичное усиление секреции, кроме того, он может способствовать перфорации стенки желудка при язвенной болезни. Слишком большая доза NaHCO 3 в результате гидролиза приводит к алкалозу , что не менее вредно, чем ацидоз.

Среди оксидов элементов IIА-группы в качестве лекарственного препарата применяют оксид магния MgO. Основные свойства оксида магния и его нерастворимость в воде обуславливают его применение в качестве антацидного средства при повышенной кислотности желудочного сока:

MgO(тв.) + 2HCl(желудоч. сок) = MgCl 2 (р) + Н 2 О(ж)

Оксид магния имеет преимущество перед гидрокарбонатом натрия, так как при взаимодействии MgO с кислотой желудочного сока не происходит выделение диоксида углерода. Поэтому при действии оксида магния не наблюдается гиперсекреции. Образующийся при реакции хлорид магния переходит в кишечник, оказывает легкий послабляющий эффект, обусловленный осмотическим действием.

Антацидным и адсорбирующим действием обладает карбонат кальция СаСО 3 . Его назначают внутрь при повышенной кислотности желудка, так как он нейтрализует соляную кислоту:

СаСО 3 (тв.) + 2HCl (желудоч. сок) = CaCl 2 (р) + Н 2 О(ж) + СО 2 (г).

Жесткость воды

Растворимые соли Са и Mg обуславливают важное свойство природной воды, называемое жесткостью (суммарное содержание солей кальция и магния). Определение жесткости воды имеет большое практическое значение и широкое применение в лабораторной практике различных производств. При стирке белья жесткая вода ухудшает качество тканей и требует повышенной затраты мыла, которое расходуется на связывание катионов Са 2+ и Mg 2+ :

2С 17 Н 35 СОО – + Са 2+ = (С 17 Н 35 СОО) 2 Са¯

2С 17 Н 35 СОО – + Mg 2+ = (С 17 Н 35 СОО) 2 Mg¯.

Пена образуется лишь после полного осаждения этих катионов. Правда, некоторые синтетические моющие средства хорошо моют и в жесткой воде, так как их кальциевые и магниевые соли легко растворяются. В жесткой воде плохо развариваются овощи. Очень плохо заваривается чай, и вкус его теряется. В то же время в санитарно-гигиеническом отношении эти катионы не представляют опасности, хотя при большом содержании катионов магния Mg 2+ (как в море или океане) вода горьковата на вкус и оказывает послабляющее действие на кишечник человека. Однако использование жесткой воды в качестве питьевой способствует возникновению мочекаменной и желчекаменной болезней (образованию камней).

Различают жесткость временную (или устранимую) и постоянную . Временная жесткость обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов Ca(HCO 3) 2 , реже Mg(HCO 3) 2 и иногда Fe(HCO 3) 2 . Постоянная жесткость обусловлена присутствием других растворимых солей этих металлов (хлоридов, сульфатов и др.).

При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются с образованием труднорастворимых соединений, выпадающих в осадок, и жесткость уменьшается.

Ca(HCO 3) 2 ® CaCO 3 ¯ + H 2 O + CO 2 ­

Ca 2+ + 2HCO 3 - ® CaCO 3 ¯ + H 2 O + CO 2 ­

2Mg(HCO 3) 2 ® (MgOH) 2 CO 3 ¯ + H 2 O + 3CO 2 ­

2Mg 2+ + 2HCO 3 2- ® (MgOH) 2 CO 3 ¯ + H 2 O + 3CO 2 ­ .

Сохраняющаяся после кипячения воды жесткость, называется постоянной (некарбонатной) .

В соответствии с ГОСТ 6055-86 по значению общей жесткости (ммоль/л) различают воду: очень мягкую <1,5, мягкую 1,5–3,0, средней жесткости 3,0–6,0, жесткую 6,0–9,0, очень жесткую > 9,0.

Жесткость воды хозяйственно-питьевых водопроводов не должна превышать 7 ммоль/л.

Для определения жесткости воды применяют титриметрический метод (см. лабораторную работу №1).

В даннойработе методом кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определяется временная (гидрокарбонатная) жесткость воды. Гидрокарбонаты кальция и магния титруют соляной кислотой в присутствии индикатора.

Ca(HCO 3) 2 + 2НCl®CaCl 2 + 2H 2 O +2CO 2

HCO 3 – + Н + ®H 2 O +CO 2

Группа IIIA (алюминий)

По содержанию в организме человека алюминий относится к примесным микроэлементам (10 –5 %). Известно, что алюминий влияет на развитие эпителиальной и соединительной тканей, на регенерацию костной ткани, на обмен фосфора. Катион Al 3+ способен замещать ионы Ca 2+ и Mg 2+ , влияя тем самым на протекание ферментативных процессов. Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как благодаря довольно высокой способности к комплексообразованию ионы алюминия блокируют активные центры ферментов, участвующих в кроветворении.

Алюминий – амфотерный металл, растворяется в растворах кислот и в щелочах. Амфотерными свойствами обладают оксид (Al 2 O 3) и гидроксид алюминия (Al(OH) 3).

Соли алюминия и кислородсодержащих кислот растворимы в воде, за исключением фосфата алюминия AlPO 4 . Это следует учитывать при назначении препаратов алюминия, в частности гидроксида алюминия при повышенной кислотности желудка. В желудке гидроксид алюминия нейтрализует соляную кислоту

Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O

Al(OH) 3 + 3H + = Al 3+ + 3H 2 O

Перешедшие в раствор ионы алюминия в кишечнике переходят в малорастворимую форму – фосфат алюминия, который выводится из организма. Таким образом, в присутствии ионов алюминия уменьшается усвоение фосфора.

В медицинской практике также находят применение алюмокалиевые квасцы (KAl(SO 4) 2 ∙12H 2 O) и жженые квасцы (KAl(SO 4) 2). Эти соединения используются для наружного применения для полосканий, промываний, примочек при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых, как кровоостанавливающее средство при порезах. Фармакологическое действие солей алюминия основано на том, что ионы Al 3+ образуют с белками комплексы, выпадающие в виде гелей, что приводит к гибели микробных клеток.

Группа VA (азот)

Опыт 6. Получение и свойства аммиака

Азот (N) – элемент VА группы (р-элемент). Из соединений азота, в которых он проявляет степень окисления –3, наибольший интерес для медиков и биологов представляет аммиак NH 3 и его производные – соли аммония и аминокислоты. Аммиак NH 3 в организме человека является одним из продуктов метаболизма аминокислот и белков.

Причина токсического действия аммиака на мозг до конца не выяснена. В крови при рН = 7,4 аммиак почти полностью находится в виде ионов аммония. Ионы NH 4 + , несмотря на то, что они в крови находятся в большом избытке, не могут проникать через клеточные мембраны, в то время как нейтральные молекулы NH 3 легко проходят и могут воздействовать на мозг.

NH 3 – бесцветный газ с резким запахом, очень хорошо растворим в воде: в 1 объеме воды при 20°С растворяется около 700 объемов аммиака (растворимость 31 моль/л). В концентрированном водном растворе массовая доля аммиака составляет 25%. В медицинской практике применяют 10%-ный раствор аммиака (нашатырный спирт) для выведения из обморочного состояния. При вдыхании аммиак оказывает возбуждающее влияние на дыхательный центр. При больших дозах наступает удушье.

Группа VIA (кислород)

Кислород – важнейший биогенный элемент, находится в VIА группе (р-элемент).

В атмосфере Земли содержится около 21% кислорода (по объему). В промышленности кислород получают из жидкого воздуха путем ректификации – дробной перегонки, основанной на различии температур кипения кислорода (–183°С) и азота (–195,8°С). В лабораториях пользуются кислородом промышленного производства, поставляемым в стальных баллонах под давлением 15 МПа. Лабораторным способом его получения служит электролиз водных растворов щелочей. Небольшие количества О 2 можно получать взаимодействием раствора KMnO 4 с подкисленным раствором Н 2 О 2 (см. опыт 4.2 в работе 8) или термическим разложением некоторых кислородсодержащих веществ, например, перманганата калия:

2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 ­.

Велика биологическая роль кислорода. Элемент кислород входит в состав всех жизненно важных органических веществ – белков, жиров, углеводов. Без О 2 невозможны чрезвычайно важные жизненные процессы: дыхание, окисление аминокислот, жиров, углеводов. Только немногие растения, называемые анаэробными ,могут обходиться без кислорода. За сутки человек фактически использует около 0,1 м 3 кислорода. У высших животных О 2 проникает в кровь, соединяется с гемоглобином, образуя оксигемоглобин, который поступает в капилляры различных органов. Здесь О 2 отщепляется от гемоглобина и через стенки капилляров диффундирует в ткани. В тканях кислород расходуется на окисление различных веществ. Эти реакции в конечном итоге приводят к образованию углекислого газа, воды и созданию запаса энергии.

Регенерация кислорода осуществляется в растениях в результате фотосинтеза.

Кислород используют в медицине при затрудненном дыхании. В последние годы при лечении газовой гангрены и ряда других заболеваний, при которых накапливаются микробы в омертвевших тканях, применяют гипербарическуюоксигенацию, т.е. помещают больных в барокамеры с повышенным давлением кислорода в воздухе. При этом улучшается снабжение тканей кислородом, и во многих случаях такой способ лечения дает хорошие результаты.

Группа VIIA (йод)

Йод (I) находится в VIIА группе, относится к р-элементам. Он относится к числу незаменимых биогенных элементов, и его соединения играют важную роль в процессах обмена веществ. Имеются данные, что йод влияет на синтез некоторых белков, жиров и гормонов. В организме человека содержится около 25 мг йода, из них больше половины находится в щитовидной железе, причем в связанном состоянии – в виде гормонов – и только около 1% его находится в виде иодид-иона. Щитовидная железа секретирует иод-содержащие гормоны тироксин и трииодтиронин.

Пониженная активность щитовидной железы (гипотиреоз) может быть связана с уменьшением ее способности накапливать иодид-ионы, а также с недостатком в пище иода (эндемический зоб).

При эндемическом зобе назначают препараты иода: KJ или NaJ. В районах, где имеется дефицит иода, для профилактики эндемического зоба добавляют к поваренной соли NaJ или KJ (1-2,5 г на 100 кг).

При повышенной активности щитовидной железы (гипертиреоз) вследствие избыточного синтеза тиреоидных гормонов наблюдается ненормально увеличенная скорость метаболических процессов.

KJ применяют и при гипотиреозе (эндемический зоб), и при гипертиреозе. В первом случае иодид-ионы используют для синтеза гормонов, во втором случае иодид-ион тормозит иодирование тирозина иодом. При неэффективности указанных препаратов для лечения гипертиреоза применяют препарат радиоактивного иодаJ-131, излучение которого разрушает фолликулы щитовидной железы и уменьшает избыточный синтез гормонов.

NaJ и KJ используют также как отхаркивающее средство при воспалительных заболеваниях дыхательных путей.

Иод применяют в медицине в виде раствора в этиловом спирте (массовая доля иода 3, 5 или 10%), который является превосходным антисептическим и кровоостанавливающим средством. Кроме того, йод входит в состав ряда фармацевтических препаратов.

D-элементы

По содержанию в организме человека d-элементы относятся к микроэлементам (10 –3 масс. % и ниже). Среди них есть жизненно необходимые (незаменимые) элементы – это Mn, Cu, Co, Fe, Zn, Mo, V (по классификации В.В. Ковальского). Другие, такие как, Cd, Cr, Ni, Ag, Hg и другие, относятся к примесным элементам, биологическая роль которых мало выяснена или неизвестна. Шесть d-элементов (Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co) наряду с четырьмя s-элементами (Ca, K, Na, Mg) относятся к металлам жизни.

У d-элементов сильно выражена способность к комплексообразованию (слово «комплексные» означает сложные, составные). Комплексные соединения - ярко окрашенные солеобразные вещества были известны химикам еще в XVIII веке. Одними из первых были открыты комплексные соли железа и кобальта. Многие биокатализаторы – ферменты также являются комплексными соединениями. Изучением их занимается бионеорганическая химия.

Рассмотрим образование комплексной соли на конкретном примере. Если к голубому водному раствору CuSO 4 прибавить раствор аммиакаNH 3 , то при этом раствор приобретает красивый ярко-синий цвет. Происходит реакция образования комплексной соли SO 4:

CuSO 4 + 4NH 3 → CuSO 4 ×4NH 3

Строение комплексных соединений объясняет теория А. Вернера. В молекулах комплексных соединений выделяют центральный атом или ион (М ) и непосредственно связанные с ним молекулы (или ионы), называемые лигандами (L ), в количестве n .

Центральный ион и окружающие его лиганды образуют внутреннюю сферу комплекса . Внутренняя сфера связана электростатическими силами притяжения с внешней сферой, которая состоит из m частиц Х (молекулы или ионы). Общая запись формулы комплексного соединения имеет вид X m .

Центральный атом координирует лиганды, геометрически правильно располагая их в пространстве. Поэтому комплексные соединения называют также координационными. Число лигандовn называется координационным числом, а внутренняя сфера – координационной.

В соответствии с этим формулу комплексного соединения меди с аммиаком можно записать в виде SO 4 , где ион меди Cu 2+ – центральный ион; молекулы NH 3 – лиганды; 4 – координационное число; сульфат анион SO 4 2- – внешняя сфера. Называется данная соль сульфат тетраамминмеди (II).

Комплексные соли диссоциируют на внутреннюю и внешнюю сферу по типу сильных электролитов:

SO 4 « 2+ + SO 4 2- .

Образующийся комплексный ион 2+ диссоциирует как очень слабый электролит:

2+ «Cu 2+ + 4NH 3 .

Концентрация образующихся ионов Cu 2+ очень мала.

Константа равновесия этого процесса называется константой нестойкости комплексного иона (комплекса).

При выполнении работ, связанных с выделением ядовитых газов и пыли, для защиты органов дыхания следует применять респираторы или противогазы и другие средства защиты.

На перчатках не должно быть порезов, проколов и других повреждений. Надевая перчатки, следует посыпать их изнутри тальком.

ПРАВИЛА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ЛАБОРАТОРИИ

Все помещения лаборатории должны соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83 .

Предельно допустимые объёмы (ЛВЖ) разрешенные к хранению в рабочих помещениях

1.1. Общая организация работы по охране труда в лаборатории возлагается на руководителя лаборатории. Руководитель лаборатории обязан организовать обучение и проведение инструктажа работников лаборатории по технике безопасности.

1.2. К работе в химической лаборатории допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинскую комиссию, обучение и аттестованные по правилам техники безопасности при работе с агрессивными средами.

1.3. Лаборанты допускаются до работы при наличии следующих средств индивидуальной защиты:

• халат хлопчатобумажный;
• перчатки резиновые;
• очки защитные.

1.4. Помещение лаборатории должно быть оборудовано противопожарным инвентарем (пожарный рукав со стволом, огнетушители). Ответственным за противопожарное состояние лаборатории приказом назначается руководитель лаборатории.

1.5. В помещении лаборатории должна быть разработана и утверждена схема эвакуации персонала на случай пожара или др. чрезвычайных ситуаций. Двери эвакуационных выходов должны открываться наружу.

1.6. Лаборатория должна быть оборудована приточно-вытяжной вентиляцией, иметь водопровод, канализацию, подводку газа и электроэнергии, центральное отопление и горячее водоснабжение. Помимо общей вентиляции помещение лаборатории должно быть оборудовано вентиляционными устройствами для отсоса воздуха из вытяжных шкафов. Скорость движения воздуха в сечении открытых на 0,15-0,3м створок шкафа должна быть не менее 0,7м/с и не менее 1,5м/с при работе с особо вредными веществами.

1.7. Количество реактивов, легко воспламеняющихся и горючих жидкостей в лаборатории не должно превышать суточной потребности.

1.8. На каждом сосуде с химическим веществом должна быть наклеена этикетка с четким наименованием содержащегося в нем вещества и указанием его концентрации. На сосудах с ядовитыми веществами, кроме того, должна быть надпись «яд».

1.9. Все ядовитые вещества необходимо хранить в металлическом сейфе.

1.10. Ядовитые вещества должны выдаваться для работы по письменному разрешению начальника лаборатории. На израсходованное количество ядовитых веществ должен составляться акт.

2.Требования безопасности перед началом работы

2.1. До начала работы проверить состояние рабочего места, инвентаря, а также чистоту рабочего места.

2.2. Одеть положенную спецодежду и др. СИЗ.

2.3. Включить приточно-вытяжную вентиляцию за 30мин до начала работы.

3.Требования безопасности во время работы

3.1.Выполнять только ту работу, которую Вам поручил руководитель лаборатории.

3.2. При выполнении работ с повышенной опасностью, при работе в ночное и вечернее время в лаборатории должно находиться не менее 2-х человек, при этом один назначается старшим.

3.3. При работе с концентрированными кислотами, и щелочами без защитных приспособлений (очки, перчатки) выполнение работ запрещается. При работе с дымящей азотной кислотой с уд. весом 1.15-1.52, а также с олеумом, кроме очков и резиновых перчаток следует надевать резиновый фартук.

3.4. При перемешивании концентрированных растворов едких щелочей необходимо надевать защитные очки, а при больших количествах растворов - также резиновые перчатки и прорезиненный фартук.

3.5. При раскалывании крупных кусков едких щелочей необходимо обернуть куски тканью или бумагой, надеть защитные очки и на голову повязать косынку.

3.6. Концентрированная азотная, серная и соляная кислоты должны храниться в лабораториях в толстостенной стеклянной посуде, емкостью не более 2 литров, в вытяжном шкафу, на поддонах. Склянки с дымящей азотной кислотой следует хранить в специальных ящиках из нержавеющей стали.

3.7. кислоты, щелочи и др. едкие жидкости следует разливать при помощи стеклянных сифонов с грушей или других каких-либо нагнетательных приспособлений.

3.8. Разлив концентрированных азотной, серной и соляной кислот и работа с ними должна проводиться только при включенной тяге в вытяжном шкафу. При этом дверцы вытяжных шкафов должны быть по возможности прикрыты.

3.9. Работа по переноске кислот и щелочей выполняются лицами, специально обученными, при этом они должны соблюдать следующие правила:

• -переноска кислот одним человеком разрешается в соответствующей стеклянной таре емкостью не более 5л в специальных корзинах или ведрах.
• -бутыли емкостью более 5л с кислотами и растворами щелочей должны помещаться в прочные корзины, причем свободные промежутки заполняются соломой или стружкой и переносятся двумя работниками.

3.10. В местах хранения азотной кислоты нельзя допускать скопления пыли, соломы и др. воспламеняющихся веществ.

3.11. При разбавлении серной кислоты ее следует медленно приливать в воду. Добавку воды в кислоту категорически запрещается. Эту операцию следует проводить в фарфоровых стаканах, т. к. она сопровождается сильным нагревом.

3.12. Применение в качестве сифона резиновых шлангов для переливания концентрированных кислот запрещается.

3.14. Слив отработанной кислоты или щелочи в канализацию допускается только после предварительной нейтрализации.

3.15. В лаборатории должна быть аптечка с набором медикаментов для оказания доврачебной помощи.

4.Требования безопасности в аварийных ситуациях

4.1. Если кислота или щелочь, случайно, будет пролита, ее вначале засыпают песком, чтобы он их впитал. Затем песок убирают и место, где была разлита кислота, щелочь засыпают известью или содой, а после замывают водой и насухо вытирают.

4.2. При химическом ожоге пораженное место сразу же промыть большим количеством проточной холодной воды из под крана, из резинового шланга или ведра в течение 15-20 мин. Если кислота или щелочь попала на кожу через одежду, то сначала надо смыть ее водой с одежды, после чего промыть кожу.

4.3. При попадании на тело человека серной кислоты в виде твердого вещества необходимо удалить ее сухой ватой или кусочком ткани, а затем пораженное место тщательно промыть водой. При химическом ожоге полностью смыть химические вещества водой не удается. Поэтому после промывания пораженное место обрабатывают раствором питьевой соды (одна чайная ложка на стакан воды).

4.4. При попадании брызг щелочи или паров в глаза и полость рта необходимо промыть пораженные места большим количеством воды, а затем раствором борной кислоты (0,5 чайной ложки кислоты на стакан воды).

4.5. При попадании кислоты или щелочи в пищевод срочно вызвать врача скорой помощи. Нельзя промывать желудок водой. Хороший эффект дает прием внутрь молока, яичного белка, растительного масла, растворенного крахмала.

5.Требования безопасности по окончании работы

5.1. По окончании рабочего дня каждый работник лаборатории обязан проверить и привести в порядок свое рабочее место, приборы и аппараты, отключить вентиляцию, проверить закрытие кранов газовых горелок, всех электронагревательных приборов, закрытие водяных кранов, окон. Проверить, не осталось ли неубранной промасленной ветоши (тряпок). Отключить освещение.

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ

В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ

Многие из веществ, используемых в органической химии, являются в той или иной мере воспламеняющимися, или токсичными, или теми и другими одновременно. Поэтому при работе в лаборатории необходимо строго соблюдать основные правила техники безопасности независимо от того, какой выполняют эксперимент.

1. Категорически запрещается работать одному в лаборатории, так как в экстренном случае будет некому оказать пострадавшему первую помощь и ликвидировать последствия неудавшегося эксперимента. Работать следует только в отведенное время под контролем преподавателя или других сотрудников.

2. Необходимо соблюдать тишину, чистоту и порядок. Поспешность и неряшливость в работе часто приводят к несчастным случаям. Нельзя отвлекать от работы и отвлекать своих товарищей. Запрещается держать на лабораторном столе посторонние предметы (сумки, учебники и т.д.).

4. Каждый должен знать, где находятся средства индивидуальной защиты, аптечка, средства для тушения пожара. Кроме очков, в лаборатории должны быть защитные маски, респираторы и противогазы. Во всех лабораториях в легко доступных местах находятся средства для пожаротушения (ящики с песком и совком, огнетушители, противопожарные одеяла), а также аптечки, которые снабжены всеми медикаментами, необходимыми для оказания первой медицинской помощи (растворы борной кислоты, гидрокарбоната натрия, перманганата калия, танина, нашатырного спирта, а также вата, бинт, иодная настойка, активированный уголь, мазь от ожогов, склянка для промывания глаз).

5. В лаборатории необходимо находиться в застегнутом хлопчатобумажном халате. Это обеспечивает некоторую индивидуальную защиту и позволяет избежать загрязнения одежды.

6. Приступать к работе можно после усвоения всей техники ее выполнения. Если вы испытываете какие-либо сомнения в методике проведения эксперимента или в технике безопасности, прежде чем продолжить работу, проконсультируйтесь с преподавателем.

7. Нельзя проводить опыты в загрязненной посуде. Посуду следует мыть сразу после окончания эксперимента.

8. Категорически запрещается пробовать химические вещества на вкус. Нюхать вещества следует осторожно, не поднося сосуд близко к лицу, а лишь направляя к себе пары или газы легким движением руки, при этом не следует делать полный вдох. Жидкие органические вещества и их растворы запрещается набирать в пипетки ртом, для этого необходимо использовать резиновые груши и другие приспособления.

9. В процессе работы необходимо следить, чтобы вещества не попадали на кожу, так как многие из них вызывают раздражение и ожоги кожи и слизистых оболочек.

10. Все банки, в которых хранятся вещества, должны быть снабжены этикетками с соответствующими названиями.

11. Запрещается нагревать, смешивать и взбалтывать реактивы вблизи лица. При нагревании нельзя держать пробирку или колбу отверстием к себе или в направлении работающего товарища.

12. Необходимо пользоваться защитными очками в следующих случаях:

а) при работе с едкими веществами (с концентрированными растворами кислот и щелочей, при дроблении твердой щелочи и т.д.);

б) при перегонке жидкостей при пониженном давлении и работе с ваккум-приборами;

в) при работе со щелочными металлами;

г) при определении температуры плавления вещества в приборе с концентрированной серной кислотой;

д) при работе с ампулами и изготовлении стеклянных капилляров.

13. Запрещено выливать в раковину остатки кислот и щелочей, огнеопасных и взрывоопасных, а также сильно пахнущих веществ. Для слива этих веществ в вытяжном шкафу должны находиться специальные сосуды с плотно притертыми крышками и соответствующими этикетками («СЛИВ КИСЛОТ», «СЛИВ ЩЕЛОЧЕЙ», «СЛИВ ОРГАНИКИ»).

14. Не разрешается бросать в раковину стекла от разбитой посуды, бумагу и вату.

15. После завершения работы необходимо отключить газ, воду, вытяжные шкафы и электроэнергию.

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С КИСЛОТАМИ И ЩЕЛОЧАМИ

1. Хранить концентрированные кислоты и щелочи следует в вытяжном шкафу в прочной посуде на поддоне.

2. Все работы с кислотами и щелочами нужно проводить в защитных очках.

3. Концентрированную соляную и азотную кислоты можно переливать только в вытяжном шкафу. Разбавление кислот следует проводить в жаростойкой посуде, при этом кислоту необходимо приливать к воде небольшими порциями, при перемешивании (нельзя приливать воду к концентрированной кислоте, так как в этом случае выделяется большое количество теплоты, воды, как менее плотное вещество, вскипает на поверхности кислоты, и жидкость может быть выброшена из сосуда).

4. При растворении гидроксидов натрия и калия кусочки щелочи можно брать только пинцетом или шпателем, но не руками; растворение этих веществ следует проводить небольшими порциями.

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С БРОМОМ

1. Бром необходимо хранить только в толстостенной посуде из темного стекла с плотно притертыми пробками в ящике с песком под тягой отдельно от концентрированных кислот и аммиака.

2. Все работы с бромом необходимо проводить в вытяжном шкафу в резиновых перчатках и защитных очках, так как он является сильно ядовитым веществом, действующим на слизистые оболочки и вызывающим при попадании на кожу тяжело заживающие ожоги. Категорически запрещается набирать бром в пипетку ртом; для этого следует использовать резиновую грушу.

3. Переносить склянки с бромом можно только в емкостях с песком.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИМИСЯ ЖИДКОСТЯМИ

1. Работы с легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ) следует проводить подальше от огня. Запрещается нагревать летучие и легковоспламеняющиеся жидкости (ацетон, эфиры, спирты, петролейный эфир, бензин, бензол, сероуглерод) на открытом пламени. Для нагревания ЛВЖ можно пользоваться водяной баней или электрической плиткой с закрытой спиралью, при этом колба должна быть снабжена водяным холодильником.

2. Нельзя нагревать горючие вещества в открытых сосудах. Это следует делать в колбах с обратным холодильником.

3. Перегонять ЛВЖ следует в приборе с водяным холодильником или на роторном испарителе. Нельзя перегонять жидкости досуха – это может привести к взрыву или пожару. Приборы, в которых содержится ЛВЖ, следует разбирать после удаления всех источников пламени (зажженные газовые горелки, спиртовки, электрические плитки с открытой спиралью и т.д.) и полного охлаждения колбы.

5. ЛВЖ должны храниться в металлических шкафах в количествах, не превышающих ежедневные потребности.

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ УТЕЧКЕ ГАЗА И ТУШЕНИИ ЛОКАЛЬНОГО ПОЖАРА И ГОРЯЩЕЙ ОДЕЖДЫ

1. При возникновении пожара нужно быстро убрать все горючие вещества подальше от места возгорания, отключить газовую магистраль, все электроприборы и прекратить активный доступ воздуха в лабораторию.

2. Пламя следует тушить песком или противопожарным одеялом. Тушение пламени водой может привести к расширению очага пожара. В случае более обширной площади возгорания следует пользоваться огнетушителем.

3. Если на ком-либо загорится одежда, необходимо плотно на- крыть загоревшуюся ткань противопожарным одеялом. При возгорании одежды нельзя бежать, так как это способствует распространению пламени.

ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ ПРИ ОЖОГАХ И ОТРАВЛЕНИЯХ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

1. При термических ожогах первой степени (краснота и припухлость) обожженное место надо обработать спиртовым раствором танина, 96%-ным этиловым спиртом или раствором перманганата калия. При ожогах второй и третьей степени (пузыри и язвы) допустимы только обеззараживающие примочки из раствора перманганата калия, после чего необходимо обратиться к врачу.

2. При ожогах кислотами необходимо промыть пораженное место большим количеством проточной воды, а затем 3%-ным раствором гидрокарбоната натрия, после чего – снова водой.

3. При ожогах щелочами нужно промыть очаг поражения проточной водой, а затем разбавленным раствором борной или уксусной кислоты.

4. При попадании щелочи или кислоты в глаза необходимо промыть их проточной водой (3 – 5мин), а затем раствором борной кислоты (в случае попадания щелочи) или гидрокарбоната натрия (в случае попадания кислоты), после чего обратиться к врачу.

5. При ожогах фенолом очаг поражения следует обработать 70%-ным этиловым спиртом, а затем глицерином до исчезновения белых пятен на коже. При отравлении парами фенола категорически запрещается пить молоко.

6. При ожогах бромом его нужно смыть 96%-ным спиртом или разбавленным раствором щелочи, после чего место поражения смазать мазью от ожогов и обратиться к врачу. При отравлении парами брома необходимо несколько раз глубоко вдохнуть пары этилового спирта, а затем выпить молока.

7. При попадании на кожу едких органических веществ, не растворимых в воде, их необходимо смыть большим количеством подходящего растворителя. После оказания первой помощи пострадавший должен быть направлен в медпункт.