Subiect: Chimia este o știință naturală. Chimia în mediu.

Ţintă: să-i intereseze pe elevi într-o materie nouă pentru ei – chimia;

dezvăluie rolul chimiei în viața umană; educa copiii

atitudine responsabilă față de natură.

Sarcini: 1. consideră sensul cuvântului chimie, ca unul dintre cele naturale

2. determina semnificația și relația chimiei cu ceilalți

3. afla ce efect are chimia asupra unei persoane si

Echipamente si materiale:„Chimia în Cartea Recordurilor Guinness”;

Piața chimică: articole conexe; declaraţia oamenilor de ştiinţă despre

chimie; apă minerală; pâine, iod; sampon, tablete, pasta de dinti

pastă, lac etc.

Termeni și concepte: chimie; substanțe: simple și complexe; chimic

element; atom, moleculă.

Tip de lecție:învăţarea de materiale noi.

În timpul orelor

eu. stadiu organizatoric.

Clopotul a sunat

Lecția a început. Am venit aici să studiem

Nu fi leneș, ci muncește din greu.

Lucrăm cu sârguință

Ascultăm cu atenție.

buna baieti

II. Actualizarea și motivarea activităților educaționale. Astăzi, începi să studiezi o nouă materie - chimia.

Te-ai familiarizat deja cu unele concepte de chimie la lecțiile de istorie naturală. . Dă exemple

(Corp, substanță, element chimic, moleculă, atom).Ce substanțe folosiți acasă(apă, zahăr, sare, oțet, sifon, alcool etc.) Cu ce ​​asociezi cuvântul chimie??(Mâncare, îmbrăcăminte, apă, produse cosmetice, acasă). Nu ne putem imagina viața fără astfel de mijloace: ca pastă de dinți, șampon, pudre, produse de igienă care ne mențin corpul și hainele curate și ordonate.Obiectele care ne înconjoară constau din substanțe: simple sau complexe, și ele, la rândul lor, din substanța chimică. elemente ale unuia sau mai multor. Corpul nostru include, de asemenea, aproape întregul tabel periodic, de exemplu: sângele conține elementul chimic Ferum (Fier), care, atunci când este combinat cu oxigenul, face parte din hemoglobină, formând globule roșii - eritrocite, stomacul conține acid clorhidric, care contribuie la o descompunere mai rapidă a alimentelor, corpul nostru este format din 70% apă, fără de care viața umană nu este posibilă .. Ne vom familiariza cu aceasta și alte substanțe pe parcursul chimiei.

Desigur, în chimie, ca în orice știință, cu excepția celor distractive, vor fi și altele dificile. Dar este dificil și interesant - exact de asta are nevoie o persoană care gândește, astfel încât mintea noastră să nu fie în lenevie și lene, ci să lucreze și să lucreze în mod constant. Prin urmare, tema primei lecții este o introducere în chimie ca una dintre științele naturii.

Scriem într-un caiet:

Lucrări de clasă.

Subiect: Chimia este o știință naturală. Chimia în mediu.

III. Învățarea de materiale noi.

Epigraf:

O, voi științe fericite!

Întinde-ți mâinile cu sârguință

Și uită-te la locurile cele mai îndepărtate.

Treci pământul și abisul,

Și stepele și pădurea adâncă,

Și chiar înălțimea cerului.

Peste tot explorează tot timpul,

Ce este grozav și frumos

Ceea ce lumea nu a văzut încă .....

În măruntaiele pământului tu, Chimie,

A pătruns în claritatea privirii,

Și ce conține Rusia în ea,

Deschide comorile comorilor...

M.V. Lomonosov „Oda recunoștinței”

Fiz minute

Mânerele trase spre cer (trageți în sus)

Coloana vertebrală a fost întinsă (despărțită)

Cu toții am avut timp să ne odihnim (strânge-ți mâinile)

Și s-a așezat din nou la birou.

Cuvântul „chimie” provine de la cuvântul „himi” sau „huma” din Egiptul antic, ca pământ negru, adică negru ca pământul, care se ocupă cu diverse minerale.

În viața de zi cu zi, întâlnești adesea reacții chimice. De exemplu:

Experienţă: 1. Aruncați o picătură de iod pe pâine, cartofi - culoare albastră, care este o reacție calitativă la amidon. Vă puteți testa pe alte obiecte pentru conținutul lor de amidon.

2. Deschide o sticlă de apă carbogazoasă. Există o reacție de descompunere a acidului carbonic sau carbonat în dioxid de carbon și apă.

H2CO3 CO2 + H2O

3. Acid acetic + sodă dioxid de carbon + acetat de sodiu. Bunicile și mamele vă fac plăcinte. Pentru ca aluatul să fie moale și pufos, i se adaugă sifon stins cu oțet.

Toate aceste fenomene sunt explicate prin chimie.

Câteva fapte interesante legate de chimie:

De ce se numește așa mimoza sfioasă?

Planta mimoza timida este cunoscuta pentru faptul ca frunzele ei se pliaza atunci cand cineva o atinge, iar dupa un timp se indrepta din nou. Acest mecanism se datorează faptului că anumite zone de pe tulpina plantei, atunci când sunt stimulate extern, eliberează substanțe chimice, inclusiv ioni de potasiu. Acţionează asupra celulelor frunzelor, din care începe scurgerea apei. Din această cauză, presiunea internă în celule scade și, ca urmare, pețiolul și petalele de pe frunze se îndoaie, iar acest efect poate fi transmis de-a lungul lanțului altor frunze.

Utilizarea pastei de dinți: îndepărtează placa de pe ceai pe o ceașcă, deoarece conține sifon, care o curăță.

Anchetă cu privire la moartea împăratului Napoleon .

Napoleon capturat, însoțit de escorta sa în 1815, a ajuns pe insula Sf. Elena, într-o sănătate bună de invidiat, dar în 1821 a murit. A fost diagnosticat cu cancer la stomac. Șuvițe din părul defunctului au fost tăiate și distribuite susținătorilor devotați ai împăratului. Deci au ajuns la vremea noastră. În 1961, au fost publicate studii despre părul lui Napoleon pentru arsenic. S-a dovedit că părul conținea un conținut crescut de arsenic și antimoniu, care au fost amestecate treptat în alimente, ceea ce a provocat otrăvire treptată. Astfel, chimia, la un secol și jumătate după moarte, a ajutat la rezolvarea unor crime.

Lucrul cu manualul 5 găsiți și notați definiția conceptului de chimie.

Chimia este știința substanțelor și a transformărilor lor. Ca știință, este exactă și experimentală, deoarece este însoțită de experimente, sau de experiment, se efectuează calculele necesare și după aceea se trag doar concluziile.

Chimiștii studiază varietatea de substanțe și proprietățile acestora; fenomene care apar cu substanțele; compoziția substanțelor; structura; proprietăți; conditii de transformare; posibilitati de utilizare.

Distribuția substanțelor în natură. Luați în considerare figura 1. Ce concluzie se poate trage din aceasta.(Substanțele există nu numai pe Pământ, ci și în afara lui.) Dar toate substanțele sunt formate din elemente chimice. Sunt enumerate câteva informații despre elementele și substanțele chimice în Cartea Recordurilor Guinness: de exemplu

Cel mai comun element: în litosferă - oxigen (47%), în atmosferă - azot (78%), în afara Pământului - hidrogen (90%), cel mai scump - California.

Cel mai maleabil metal - Aurul de la 1g poate fi tras într-un fir de 2,4 km lungime (2400 m), cel mai dur - crom, cel mai cald - și conductiv electric - argint. Cea mai scumpă substanță este interferonul: un milion de microgram dintr-un medicament pur costă 10 USD.

Chimia este strâns legată de alte științe ale naturii. Ce științe ale naturii poți numi?

Luați în considerare diagrama 1. 6

Ecologie Agricultură Agrochimie

Fizica

Fizica Chimie Biologie Biochimie Medicina

Matematică Geografie Astronomie Cosmochimie

chimie farmaceutică

Dar, pe lângă aceasta, chimia în sine poate fi și clasificată:

Clasificarea chimiei

Anorganic Organic Analitic

Chimie generală

Toate acestea vor fi studiate pe tot parcursul cursului școlar de chimie.

Omul trebuie să existe în armonie cu natura, dar în același timp el însuși o distruge. Fiecare dintre voi poate proteja și polua natura. Hârtie, polietilenă, plastic - trebuie să aruncați numai în pubele speciale și să nu împrăștiați unde vă aflați, deoarece nu se descompun. La arderea plasticului și a polietilenei se eliberează substanțe foarte toxice care afectează oamenii. Toamna, când frunzele sunt arse, se formează și substanțe toxice, deși pot fi îngrămădite pentru procesul de putrezire, iar apoi folosite ca îngrășăminte biologice. Utilizarea produselor chimice de uz casnic duce la poluarea apei. Prin urmare, conservarea naturii pentru generațiile viitoare depinde de atitudinea atentă a fiecăruia dintre noi față de ea, de nivelul de cultură, de cunoștințe chimice.

IV. Generalizarea și sistematizarea cunoștințelor.

1. Continuați definiția:

Chimia este ………………………………………………………………………..

2. Alegeți afirmațiile corecte:

A. Chimie - Științe umaniste

b. Chimia este o știință naturală.

în. Cunoștințele de chimie sunt necesare doar pentru biologi.

d. Substanțele chimice se găsesc numai pe Pământ.

e. Pentru viață, pentru a respira, o persoană are nevoie de dioxid de carbon.

e. Viața pe planetă nu este posibilă fără oxigen.

3. Din științele date care sunt interconectate cu chimia, selectați-le pe cele legate de definiții.

Biochimie, Ecologie, Chimie fizică, Geologie, Agrochimie

1. Procesele chimice care au loc în corpul uman sunt studiate de știință – Biochimie.

2. Știința protecției mediului se numește Ecologie

3. Explorarea mineralelor - Geologie

4. Transformarea unor substanțe în altele este însoțită de absorbția sau degajarea de căldură, studiază știința Chimiei Fizice.

5. Studiul efectului îngrășămintelor asupra solului și plantelor este știința agrochimiei.

4. Ce influență are Chimia asupra naturii.

V. Rezumând lecția.

Din materialul prezentat rezultă că Chimia este știința substanțelor și a transformărilor lor. În lumea modernă, o persoană nu își poate imagina viața fără substanțe chimice. Practic nu există nicio industrie în care cunoștințele chimice să nu fie necesare. Impactul chimiei și al substanțelor chimice asupra oamenilor și asupra mediului, atât pozitiv, cât și negativ. Fiecare dintre noi poate salva o bucată de natură, așa cum este. Protejează mediul.

VI. Teme pentru acasă.

2. Răspundeți la întrebările de la p. zece . 1- oral, 2-4 în scris.

3. Întocmește rapoarte pe tema: „Istoria dezvoltării chimiei ca știință”

Știința este unul dintre cele mai importante domenii ale activității umane în stadiul actual de dezvoltare a civilizației mondiale. Astăzi există sute de discipline diferite: tehnice, sociale, umanitare, științe ale naturii. Ce studiază ei? Cum s-a dezvoltat știința naturii din punct de vedere istoric?

Știința naturii este...

Ce este știința naturii? Când a apărut și în ce direcții constă?

Știința naturii este o disciplină care studiază fenomenele naturale și fenomenele care sunt externe subiectului de cercetare (omul). Termenul „științe naturale” în limba rusă provine de la cuvântul „natură”, care este un sinonim pentru cuvântul „natură”.

Fundamentul științelor naturii poate fi considerată matematică, precum și filozofie. În general, toate științele naturale moderne au apărut din ele. La început, naturaliștii au încercat să răspundă la toate întrebările referitoare la natură și la diferitele ei manifestări. Apoi, pe măsură ce subiectul cercetării a devenit mai complex, știința naturii a început să se despartă în discipline separate, care în timp au devenit din ce în ce mai izolate.

În contextul timpurilor moderne, știința naturii este un complex de discipline științifice despre natură, luate în relația lor strânsă.

Istoria formării științelor naturii

Dezvoltarea științelor naturii a avut loc treptat. Cu toate acestea, interesul uman pentru fenomenele naturale s-a manifestat în antichitate.

Naturphilosophy (de fapt, știința) s-a dezvoltat activ în Grecia antică. Gânditorii antici, cu ajutorul metodelor primitive de cercetare și, uneori, a intuiției, au fost capabili să facă o serie de descoperiri științifice și presupuneri importante. Chiar și atunci, filozofii naturii erau siguri că Pământul se învârte în jurul Soarelui, puteau explica eclipsele de soare și de lună și măsurau destul de precis parametrii planetei noastre.

În Evul Mediu, dezvoltarea științelor naturale a încetinit considerabil și a fost puternic dependentă de biserică. Mulți oameni de știință la acea vreme au fost persecutați pentru așa-numita heterodoxie. Toate cercetările și cercetările științifice, de fapt, s-au rezumat la interpretarea și fundamentarea scripturilor. Cu toate acestea, în epoca Evului Mediu, logica și teoria s-au dezvoltat semnificativ. De asemenea, este de remarcat faptul că în acest moment centrul filosofiei naturale (studiul direct al fenomenelor naturale) sa mutat geografic spre regiunea arabo-musulmană.

În Europa, dezvoltarea rapidă a științei naturii începe (reia) abia în secolele XVII-XVIII. Acesta este momentul acumulării pe scară largă a cunoștințelor faptice și a materialului empiric (rezultatele observațiilor și experimentelor „de teren”). Științele naturii secolului al XVIII-lea se bazează, de asemenea, în cercetările lor pe rezultatele a numeroase expediții geografice, călătorii și studii ale ținuturilor nou descoperite. În secolul al XIX-lea, logica și gândirea teoretică au ieșit din nou în prim-plan. În acest moment, oamenii de știință procesează în mod activ toate faptele colectate, propun diverse teorii, formulează modele.

Thales, Eratosthenes, Pitagora, Claudius Ptolemeu, Arhimede, Galileo Galilei, Rene Descartes, Blaise Pascal, Nikola Tesla, Mihail Lomonosov și mulți alți oameni de știință cunoscuți sunt printre cei mai importanți naturaliști din istoria științei mondiale.

Problema clasificării științelor naturale

Științele de bază ale naturii includ: matematica (care este adesea numită și „regina științelor”), chimia, fizica, biologia. Problema clasificării științelor naturii există de mult timp și îngrijorează mintea a mai mult de o duzină de oameni de știință și teoreticieni.

Această dilemă a fost rezolvată cel mai bine de Friedrich Engels, un filozof și om de știință german care este mai bine cunoscut ca prieten apropiat al lui Karl Marx și coautor al celei mai faimoase lucrări ale sale numită Capital. El a putut identifica două principii (abordări) principale ale tipologiei disciplinelor științifice: aceasta este o abordare obiectivă, precum și principiul dezvoltării.

Cel mai detaliat a fost oferit de metodologul sovietic Bonifatiy Kedrov. Nu și-a pierdut actualitatea nici astăzi.

Lista științelor naturii

Întregul complex de discipline științifice este de obicei împărțit în trei grupuri mari:

• științe umaniste (sau sociale);
• tehnic;
• natural.

Natura este studiată de cei din urmă. Lista completă a științelor naturii este prezentată mai jos:

• astronomie;
• biologie;
• medicamentul;
• geologie;
• știința solului;
• fizică;
• istoria naturala;
• chimie;
• botanică;
• zoologie;
• psihologie.

În ceea ce privește matematica, oamenii de știință nu au o opinie comună cu privire la ce grup de discipline științifice ar trebui să i se atribuie. Unii o consideră o știință naturală, alții una exactă. Unii metodologi includ matematica într-o clasă separată de așa-numitele științe formale (sau abstracte).

Chimie

Chimia este un domeniu vast al științelor naturale, al cărui obiect principal de studiu este materia, proprietățile și structura ei. Această știință are în vedere și obiectele la nivel atomo-molecular. De asemenea, studiază legăturile chimice și reacțiile care apar atunci când diferite particule structurale ale unei substanțe interacționează.

Pentru prima dată, teoria că toate corpurile naturale constau din elemente mai mici (nu sunt vizibile pentru oameni) a fost înaintată de către filozoful grec antic Democrit. El a sugerat că fiecare substanță include particule mai mici, la fel cum cuvintele sunt alcătuite din litere diferite.

Chimia modernă este o știință complexă care include câteva zeci de discipline. Acestea sunt chimia anorganică și organică, biochimia, geochimia, chiar cosmochimia.

Fizică

Fizica este una dintre cele mai vechi științe de pe pământ. Legile descoperite de acesta sunt baza, fundamentul întregului sistem de discipline ale științelor naturale.

Termenul „fizică” a fost folosit pentru prima dată de Aristotel. În acele vremuri îndepărtate, era practic o filozofie identică. Fizica a început să se transforme într-o știință independentă abia în secolul al XVI-lea.

Astăzi, fizica este înțeleasă ca o știință care studiază materia, structura și mișcarea ei, precum și legile generale ale naturii. Există mai multe secțiuni principale în structura sa. Acestea sunt mecanica clasică, termodinamica, teoria relativității și altele.

Fiziografie

Demarcația dintre știința naturală și cea umană trecea ca o linie groasă prin „corpul” științei geografice cândva unificate, împărțind disciplinele sale individuale. Astfel, geografia fizică (spre deosebire de economică și socială) s-a găsit în sânul științelor naturale.

Această știință studiază învelișul geografic al Pământului în ansamblu, precum și componentele și sistemele naturale individuale care alcătuiesc compoziția sa. Geografia fizică modernă constă dintr-un număr dintre ele:

• știința peisajului;
• geomorfologie;
• climatologie;
• hidrologie;
• oceanologie;
• stiinta solului si altele.

Științe ale naturii și ale omului: unitate și diferențe

Științe umaniste, științe ale naturii - sunt atât de îndepărtate una dintre ele pe cât ar părea?

Desigur, aceste discipline diferă prin obiectul cercetării. Științele naturii studiază natura, științele umaniste își concentrează atenția asupra omului și societății. Științele umaniste nu pot concura cu disciplinele naturale în acuratețe, nu sunt capabile să-și demonstreze matematic teoriile și să confirme ipoteze.

Pe de altă parte, aceste științe sunt strâns legate, împletite între ele. Mai ales în secolul XXI. Deci, matematica a fost introdusă de mult în literatură și muzică, fizica și chimie - în artă, psihologie - în geografia socială și economie și așa mai departe. În plus, a fost de multă vreme evident că multe descoperiri importante se fac tocmai la joncțiunea mai multor discipline științifice, care, la prima vedere, nu au absolut nimic în comun.

In cele din urma...

Știința naturii este o ramură a științei care studiază fenomenele, procesele și fenomenele naturale. Există un număr mare de astfel de discipline: fizică, matematică și biologie, geografie și astronomie.

Științele naturii, în ciuda numeroaselor diferențe în materie și metode de cercetare, sunt strâns legate de disciplinele sociale și umanitare. Această legătură este deosebit de puternică în secolul 21, când toate științele converg și se împletesc.

Întreaga lume diversă din jurul nostru este materie care apare sub doua forme: substanțe și câmpuri. Substanţă este format din particule care au propria lor masă. Camp- o formă de existență a materiei, care se caracterizează prin energie.

Proprietatea materiei este mişcare. Formele mișcării materiei sunt studiate de diverse științe ale naturii: fizică, chimie, biologie etc.

Nu trebuie să presupunem că există o corespondență strictă fără ambiguitate între științe, pe de o parte, și formele de mișcare a materiei, pe de altă parte. Trebuie avut în vedere că, în general, nu există o astfel de formă de mișcare a materiei care ar exista în forma ei pură, separat de alte forme. Toate acestea subliniază dificultatea clasificării științelor.

X imyu poate fi definită ca o știință care studiază forma chimică a mișcării materiei, care este înțeleasă ca o modificare calitativă a substanțelor: Chimia studiază structura, proprietățile și transformările substanțelor.

La fenomene chimice se referă la fenomene în care o substanță este transformată în alta. Fenomenele chimice sunt altfel cunoscute sub denumirea de reacții chimice. Fenomenele fizice nu sunt însoțite de transformarea unei substanțe în alta.

Fiecare știință se bazează pe un set de credințe anterioare, filozofii fundamentale și răspunsuri la întrebarea despre natura realității și cunoașterea umană. Acest set de credințe, valori împărtășite de membrii unei comunități științifice date se numește paradigme.

Principalele paradigme ale chimiei moderne:

1. Structura atomică și moleculară a materiei

2. Legea conservării materiei

3. Natura electronică a legăturii chimice

4. Relație neechivocă între structura materiei și proprietățile sale chimice (legea periodică)

Chimia, fizica, biologia doar la prima vedere pot părea a fi științe departe unele de altele. Deși laboratoarele unui fizician, ale unui chimist și ale unui biolog sunt foarte diferite, toți acești cercetători se ocupă de obiecte naturale (naturale). Aceasta distinge științele naturii de matematică, istorie, economie și multe alte științe care studiază ceea ce nu este creat de natură, ci în primul rând de omul însuși.

Ecologia este aproape de științele naturii. Nu trebuie gândit că ecologia este chimie „bună”, spre deosebire de chimia clasică „rea” care poluează mediul. Nu există chimie „rea” sau fizică nucleară „rea” – există progres științific și tehnologic sau lipsa acestuia într-un anumit domeniu de activitate. Sarcina ecologistului este să folosească noile realizări ale științelor naturii pentru a minimiza riscul de a perturba habitatul ființelor vii cu maximum de beneficii. Echilibrul „risc-beneficiu” este subiectul de studiu al ecologiștilor.

Nu există granițe stricte între științele naturii. De exemplu, descoperirea și studiul proprietăților noilor tipuri de atomi a fost odată considerată sarcina chimiștilor. Cu toate acestea, s-a dovedit că dintre tipurile de atomi cunoscute în prezent, unele au fost descoperite de chimiști, iar altele - de fizicieni. Acesta este doar unul dintre multele exemple de „granițe deschise” dintre fizică și chimie.

Viața este un lanț complex de transformări chimice. Toate organismele vii absorb unele substanțe din mediu și eliberează altele. Aceasta înseamnă că un biolog serios (botanist, zoolog, medic) nu se poate descurca fără cunoștințe de chimie.

Mai târziu vom vedea că nu există o graniță absolut precisă între transformările fizice și chimice. Natura este una, așa că trebuie să ne amintim mereu că este imposibil să înțelegem structura lumii din jurul nostru, adâncindu-ne doar într-una dintre domeniile cunoașterii umane.

Disciplina „Chimie” este conectată cu alte discipline de științe naturale prin conexiuni interdisciplinare: cele anterioare - cu matematica, fizica, biologia, geologia și alte discipline.

Chimia modernă este un sistem ramificat de multe științe: chimie anorganică, organică, fizică, analitică, electrochimie, biochimie, care sunt stăpânite de studenți la cursurile ulterioare.

Cunoașterea cursului de chimie este necesară pentru studiul cu succes al altor discipline științifice generale și speciale.

Figura 1.2.1 - Locul chimiei în sistemul științelor naturii

Îmbunătățirea metodelor de cercetare, în primul rând a tehnologiei experimentale, a dus la împărțirea științei în domenii din ce în ce mai restrânse. Ca urmare, cantitatea și „calitate”, adică fiabilitatea informaţiei a crescut. Cu toate acestea, imposibilitatea ca o persoană să aibă cunoștințe complete chiar și pentru domenii științifice conexe a creat noi probleme. Așa cum în strategia militară cele mai slabe puncte de apărare și ofensivă se află la joncțiunea fronturilor, în știință domeniile care nu pot fi clasificate fără ambiguitate rămân cele mai puțin dezvoltate. Printre alte motive, se poate remarca și dificultatea în obținerea nivelului de calificare adecvat (gradul academic) pentru oamenii de știință care lucrează în domeniile „juncției științelor”. Dar principalele descoperiri ale timpului nostru se fac și acolo.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Subiectul și sarcinile de chimie. Locul chimiei printre științele naturii

Chimia se referă la științele naturii care studiază lumea din jurul nostru. Studiază compoziția, proprietățile și transformările substanțelor, precum și fenomenele care însoțesc aceste transformări. Una dintre primele definiții ale chimiei ca știință a fost dată de omul de știință rus M.V. Lomonosov: „Știința chimică ia în considerare proprietățile și modificările corpurilor... compoziția corpurilor... explică motivul a ceea ce se întâmplă cu substanțele în timpul transformărilor chimice”.

Potrivit lui Mendeleev, chimia este studiul elementelor și al compușilor acestora. Chimia este strâns legată de alte științe ale naturii: fizică, biologie, geologie. La intersecția acestor științe au apărut multe secțiuni ale științei moderne: chimie fizică, geochimie, biochimie, precum și cu alte ramuri ale științei și tehnologiei. Metodele matematice sunt utilizate pe scară largă în el, se folosesc calcule și modelarea proceselor pe computere electronice. În chimia modernă, au apărut multe secțiuni independente, dintre care cele mai importante, pe lângă cele menționate mai sus, sunt chimia anorganică, chimia organică, ingineria chimică. polimeri, chimie analitică, electrochimie, chimie coloidală și altele. Obiectul de studiu al chimiei sunt substanțele. Ele sunt de obicei împărțite în amestecuri și substanțe pure. Dintre acestea din urmă se disting simple și complexe. Sunt cunoscute peste 400 de substanțe simple și substanțe mult mai complexe: câteva sute de mii, legate de anorganice, și câteva milioane de organice. Cursul de chimie studiat în liceu poate fi împărțit în trei părți principale: chimie generală, anorganică și chimie organică. Chimia generală ia în considerare conceptele chimice de bază, precum și cele mai importante modele asociate transformărilor chimice. Această secțiune include elementele de bază din diverse secțiuni ale științei moderne: „chimie fizică, cinetică chimică, electrochimie, chimie structurală etc. Chimia anorganică studiază proprietățile și transformările substanțelor anorganice (minerale). Chimie organică din. proprietăţile şi transformările substanţelor organice.

Concepte de bază ale chimiei analitice (analitică)

chimie analitică fotometrică spectrală

Chimie analitică ocupă un loc aparte în sistemul ştiinţelor. Cu ajutorul acestuia, oamenii de știință acumulează și verifică fapte științifice, stabilesc noi reguli și legi.

Analiza chimică este necesară pentru dezvoltarea cu succes a unor științe precum biochimia și fiziologia plantelor și animalelor, știința solului, agricultura, agrochimia, microbiologia, geochimia și mineralogia. Rolul chimiei analitice în studiul surselor naturale de materii prime este în continuă creștere. Chimiștii analitici monitorizează continuu funcționarea liniilor tehnologice și calitatea produselor din industria alimentară, farmaceutică, chimică, nucleară și alte industrii.

Analiza chimica pe baza legilor fundamentale ale chimiei generale. Prin urmare, pentru a stăpâni metodele analitice, este necesar să se cunoască proprietățile soluțiilor apoase, proprietățile acido-bazice și redox ale substanțelor, reacțiile de complexare, modelele de formare a precipitatelor și sistemele coloidale.

(Chimia analitică, sau analitica, este o ramură a științei chimice care dezvoltă, pe baza legilor fundamentale ale chimiei și fizicii, metode și tehnici fundamentale pentru analiza calitativă și cantitativă a compoziției atomice, moleculare și de fază a unei substanțe.

Chimia analitică este știința determinării compoziției chimice, metodelor de identificare a compușilor chimici, principiilor și metodelor de determinare a compoziției chimice a unei substanțe și a structurii acesteia.

Analiza unei substanțe înseamnă obținerea empiric de date privind compoziția chimică a unei substanțe prin orice metode - fizice, chimice, fizico-chimice.

Este necesar să se facă distincția între metoda și metodologia de analiză. Metoda de analiză a unei substanțe este o scurtă definiție a principiilor care stau la baza analizei unei substanțe. Metoda de analiză - o descriere detaliată a tuturor condițiilor și operațiunilor care oferă caracteristici reglementate, inclusiv - corectitudinea și reproductibilitatea rezultatelor analizei.

Stabilirea compoziției chimice se reduce la rezolvarea problemei: ce substanțe sunt incluse în compoziția studiului și în ce cantitate.

Chimia analitică modernă (analitica) include două secțiuni

postat pe http://www.allbest.ru/

Analiza chimică calitativă este determinarea (descoperirea) elementelor chimice, ionilor, atomilor, grupărilor atomice, moleculelor din substanța analizată.

Analiza chimică cantitativă este determinarea compoziției cantitative a unei substanțe, adică determinarea numărului de elemente chimice, ioni, atomi, grupe atomice, molecule din substanța analizată. Este posibil să se dea o altă definiție (echivalentă) a analizei cantitative, care să reflecte nu numai conținutul acesteia, ci și rezultatul final, și anume: analiza cantitativă a unei substanțe este o determinare (măsurare) experimentală a concentrației (cantității) elementelor chimice ( compuși) sau formele acestora în substanța analizată, exprimate ca limite ale intervalului de încredere sau un număr cu indicarea abaterii standard.

Orice metodă de analiză folosește un anumit semnal analitic- parametru chimic, fizico-chimic, fizic care caracterizează o anumită proprietate a substanţei studiate. Din acest motiv, toate metodele natura proprietății măsurate sau metoda de înregistrare a semnalului analitic de obicei împărțit în trei grupuri mari:

Grupuri de metode de analiză.

1) metode chimice de analiză - când se obțin date ca urmare a precipitațiilor, degajării gazelor, schimbării culorii;

2) metode fizico-chimice de analiză - poate fi înregistrată orice modificare fizică sau chimică a cantităților;

3) metode fizice de analiză

Metode instrumentale (fizice și fizico-chimice) de analiză -- metode bazate pe utilizarea dependențelor dintre proprietățile fizice măsurate ale substanțelor și compoziția lor calitativă și cantitativă.

chimic (sau clasic)	Metode care utilizează semnale analitice în cursul reacțiilor chimice. Astfel de semnale sunt precipitarea, degajarea gazelor, formarea de compuși complecși, schimbarea culorii etc. Metodele chimice includ analiza calitativă sistematică a cationilor și anionilor, precum și metodele chimice cantitative - gravimetria (analiza greutății), titrimetria (analiza volumului).
Fizico-chimic	Sunt folosite și reacțiile chimice, dar fenomenele fizice sunt folosite ca semnal analitic. Aceste metode includ: electrochimice, fotometrice, cromatografice, cinetice.
Fizic	Ele nu necesită reacții chimice, ci studiază proprietățile fizice ale unei substanțe în așa fel încât semnalul analitic să fie legat de natura și cantitatea acesteia. Acestea sunt spectre optice de emisie, absorbție, raze X, rezonanță magnetică.

La metode chimice include:

Analiza gravimetrică (greutate).

Analiza titrimetrică (volum).

Analiza volumetrică a gazelor

La metode fizice si chimice include toate metodele de analiză instrumentală:

Fotocolorimetric

Spectrofotometric

Nefelometric

Potențiometrice

Conductometrică

polarografice

La fizice includ:

Emisia spectrală

Radiometric (metoda atomului marcat)

Spectrul de raze X

Luminescent

activarea neutronilor

Emisia (fotometrie cu flacara)

Absorbția atomică

Rezonanță magnetică nucleară

Fmetode fizico-chimice de analiză

Metodele fizico-chimice se bazează pe efectuarea reacțiilor analitice, al căror final se determină cu ajutorul instrumentelor.

Dispozitivele măsoară modificarea absorbției luminii, conductivității electrice și a altor proprietăți fizico-chimice ale substanțelor, în funcție de concentrația analitului. Rezultatul este înregistrat pe lepto-ul înregistratorului, pe tabloul de bord digital sau într-un alt mod.

La efectuarea analizelor, împreună cu echipamente relativ simple, se folosesc dispozitive cu circuite optice și electronice complexe. De aici denumirea comună a acestor metode -- metode instrumentale de analiză.

Metodele instrumentale, de regulă, se caracterizează prin sensibilitate ridicată, selectivitate, viteză de analiză, utilizarea unor cantități mici de substanțe de testat, obiectivitatea rezultatelor, posibilitatea de automatizare a procesului de analiză și prelucrare a informațiilor obținute cu ajutorul unui computer. Multe determinări sunt în principiu fezabile numai prin metode instrumentale și nu au analogi în metodele gravimetrice și titrimetrice tradiționale.

Acest lucru se aplică pentru separarea cantitativă și identificarea componentelor, determinarea grupului și compoziției individuale a amestecurilor complexe cu mai multe componente, analiza urmelor de impurități, determinarea structurii substanțelor și alte probleme complexe ale chimiei analitice a uleiurilor și petrolului. produse.

Următoarele grupuri de metode instrumentale de analiză sunt de cea mai mare importanță practică.

Metode spectrale

Aceste metode de analiză se bazează pe utilizarea fenomenelor de emisie de radiații electromagnetice de către atomii sau moleculele analitului sau interacțiunea (cel mai adesea absorbția) a radiațiilor electromagnetice de către atomii sau moleculele substanței.

Emisia sau absorbția radiațiilor electromagnetice duce la o modificare a energiei interne a atomilor și moleculelor. Starea cu cea mai mică energie internă posibilă se numește stare fundamentală, toate celelalte stări sunt numite stări excitate. Tranziția unui atom sau a unei molecule de la o stare la alta este întotdeauna însoțită de o schimbare bruscă a energiei, adică primirea sau eliberarea unei porțiuni (cuantum) de energie.

Cuantele radiației electromagnetice sunt fotoni, a căror energie este legată de frecvența și lungimea de undă a radiației.

Setul de fotoni emiși sau absorbiți în timpul tranziției unui atom sau moleculă de la o stare de energie la alta se numește linie spectrală. Dacă toată energia acestei radiații este concentrată într-un interval suficient de îngust de lungimi de undă, care poate fi caracterizată prin valoarea unei lungimi de undă, atunci o astfel de radiație și linia spectrală corespunzătoare sunt numite monocromatice.

Setul de lungimi de undă ale radiației electromagnetice (linii spectrale) legate de un anumit atom (moleculă) se numește spectrul unui anumit atom (moleculă). Dacă energia stării iniţiale E 1 este mai mare decât energia stării finale E 2 între care are loc tranziţia, spectrul rezultat este un spectru de emisie; dacă E 1

Tranzițiile și liniile spectrale corespunzătoare care trec de la sau către starea fundamentală sunt numite rezonante.

Atunci când cuantele sunt emise sau absorbite de sistemul analizat, apar semnale caracteristice care poartă informații despre compoziția calitativă și cantitativă a substanței studiate.

Frecvența (lungimea de undă) a radiațiilor este determinată de compoziția substanței. Intensitatea liniei spectrale (semnal analitic) este proporțională cu numărul de particule care au cauzat apariția acesteia, adică se determină cantitatea de substanță sau componentă dintr-un amestec complex.

Metodele spectrale oferă oportunități ample de studiere a semnalelor analitice corespunzătoare în diferite regiuni ale spectrului radiațiilor electromagnetice: acestea sunt razele, raze X, ultraviolete (UV), radiații optice și infraroșii (IR), precum și undele cu microunde și undele radio.

Energia cuantelor din tipurile de radiații enumerate acoperă o gamă foarte largă - de la 10 8 la 10 6 eV, corespunzătoare intervalului de frecvență de la 10 20 la 10 6 Hz.

Natura interacțiunii cuantelor atât de diferite ca energie cu materia este fundamental diferită. Astfel, emisia de cuante y este asociată cu procese nucleare, emisia de cuante în domeniul razelor X se datorează tranzițiilor electronice în straturile electronice interioare ale atomului, emisiei de cuante UV și radiației vizibile sau interacțiunii dintre materia cu ei este o consecință a tranziției electronilor de valență externi (acesta este domeniul metodelor optice de analiză), absorbția cuantelor IR și a microundelor este asociată cu tranziția între nivelurile vibraționale și rotaționale ale moleculelor și radiația în Gama undelor radio se datorează tranzițiilor cu schimbarea orientării spinurilor electronilor sau nucleelor ​​atomice.

În prezent, o serie de metode de analiză sunt utilizate destul de larg doar în laboratoarele de cercetare. Acestea includ:

metoda rezonanței paramagnetice electronice (EPR), bazată pe fenomenul de absorbție rezonantă de către anumiți atomi, molecule sau radicali ai undelor electromagnetice (un dispozitiv de determinare - un spectrometru radio);

metoda rezonanței magnetice nucleare (RMN), care utilizează fenomenul de absorbție a undelor electromagnetice de către o substanță datorită magnetismului nuclear (dispozitiv de determinare - spectrometru de rezonanță magnetică nucleară, spectrometru RMN);

metode radiometrice bazate pe utilizarea izotopilor radioactivi și măsurarea radiațiilor radioactive;

metode de spectroscopie atomică (analiza spectrală de emisie atomică, fotometrie de emisie atomică a unei flăcări, spectrofotometrie de absorbție atomică), bazate pe capacitatea atomilor fiecărui element în anumite condiții de a emite unde de o anumită lungime – sau de a le absorbi;

metode spectrometrice de masă bazate pe determinarea maselor atomilor, moleculelor și radicalilor ionizați individuali după separarea lor ca urmare a acțiunii combinate a câmpurilor electrice și magnetice (un dispozitiv de determinare este un spectrometru de masă).

Dificultățile de instrumentare, complexitatea funcționării, precum și lipsa metodelor de testare standardizate împiedică utilizarea metodelor de mai sus în laboratoarele care controlează calitatea produselor petroliere comerciale.

Metode fotometrice

Optica, așa-numitele metode fotometrice de analiză, bazate pe capacitatea atomilor și moleculelor de a absorbi radiația electromagnetică, au primit cea mai mare distribuție practică.

Concentrația unei substanțe într-o soluție este determinată de gradul de absorbție a fluxului luminos care a trecut prin soluție.

În metoda colorimetrică de analiză, absorbția razelor de lumină în zone largi ale spectrului vizibil sau întregului spectru vizibil (lumină albă) se măsoară prin soluții colorate.

Metoda spectrofotometrică măsoară absorbția luminii monocromatice. Acest lucru complică proiectarea instrumentelor, dar oferă capacități analitice mai mari în comparație cu metoda colorimetrică.

Intensitatea culorii unei soluții poate fi determinată vizual (colorimetrie) sau cu fotocelule (fotocolorimetrie).

Majoritatea metodelor vizuale de comparare a intensității absorbanței se bazează pe diferite moduri de egalizare a intensității culorii celor două soluții comparate. Acest lucru se poate realiza prin modificarea concentrației (metode de diluare, serie standard, metode de titrare colorimetrică) sau prin modificarea grosimii stratului absorbant (metoda de egalizare).

Utilizând metoda rândurilor standard, se ia un rând de tuburi colorimetrice cu dopuri măcinate, se prepară un rând standard constant de soluții colorate care conțin cantități crescânde succesive de soluție standard. Se dovedește așa-numita serie standard sau scară colorimetrică (scara exemplară). Puteți folosi un set de ochelari colorați special selectați.

Această metodă stă la baza determinării culorii produselor petroliere pe o scară de pahare colorate standard. Dispozitive - colorimetre tip KNS-1, KNS-2, TsNT (vezi Cap. 1).

De asemenea, este posibil să se egalizeze intensitățile fluxurilor de radiații la compararea acestora prin modificarea lățimii fantei diafragmei situată pe traseul unuia dintre cele două fluxuri comparate. Această metodă este utilizată în metode mai precise și obiective pentru măsurarea intensității culorii unei soluții în fotocolorimetrie și spectrofotometrie.

Pentru aceasta se folosesc fotoelectrocolorimetre și spectrofotometre.

Determinarea cantitativă a concentrației unui compus colorat după gradul de absorbție se bazează pe legea Bouguer - Lambert - Beer:

Scalele instrumentelor fotometrice sunt gradate în ceea ce privește absorbția A și transmisia T a mediului.

Teoretic, A variază de la 0 la °°, iar T - de la 0 la 1. Dar cu suficientă precizie, valoarea lui A poate fi măsurată într-un interval foarte îngust de valori - aproximativ 0,1-g-1,0.

Măsurând absorbția unui sistem dat de radiații monocromatice de diferite lungimi de undă, se poate obține spectrul de absorbție, adică dependența absorbției luminii de lungimea de undă. Logaritmul raportului I 0 /I se mai numește și densitate optică și este uneori notat cu D.

Coeficientul de absorbție K determină structura compusului absorbant. Valoarea absolută a lui K depinde de metoda de exprimare a concentrației unei substanțe într-o soluție și de grosimea stratului absorbant. Dacă concentrația este exprimată în mol / dm 3, iar grosimea stratului este în cm, atunci coeficientul de absorbție se numește coeficient de extincție molar e: la c \u003d 1M și 1 \u003d 1 cm b \u003d A, adică coeficientul molar de extincție este numeric egal cu densitatea optică a soluției cu concentrația 1 M, plasată într-o cuvă cu grosimea stratului de 1 cm.Pentru analiza fotometrică, absorbția luminii în ultraviolet (UV), vizibil și infraroșu (IR) regiuni ale spectrului este de cea mai mare importanță.

Lumina incoloră a soarelui, așa-numita lumină albă, care trece printr-o prismă, se descompune în mai multe raze colorate. Razele de culori diferite au lungimi de undă diferite. Lungimea de undă a unui fascicul monocromatic, adică a unui fascicul de o anumită culoare, este măsurată în nanometri (nm) sau micrometri (µm). Partea vizibilă a spectrului include raze cu o lungime de undă X de la 400 la 760 nm. Razele cu o lungime de undă de 100 până la 400 nm formează partea ultravioletă invizibilă a spectrului, razele cu o lungime de undă mai mare de 760 nm formează partea infraroșu a spectrului.

Pentru analiza cantitativă, este mai convenabil să se efectueze măsurători în părțile UV și vizibile ale spectrului, în care chiar și compușii complecși au de obicei una sau un număr mic de benzi de absorbție (adică, intervale de frecvență ale undelor luminoase în care absorbția luminii este observat).

Pentru fiecare substanță absorbantă se poate alege o lungime de undă la care are loc cea mai intensă absorbție a razelor de lumină (cea mai mare absorbție). Această lungime de undă este notată cu max

Pentru multe determinări analitice, este suficient să se evidențieze o bandă spectrală cu o lățime de 20 până la 100 nm. Acest lucru se realizează cu ajutorul filtrelor de lumină care au absorbție selectivă a energiei radiante și transmit lumina într-un interval de lungimi de undă destul de îngust. Cel mai adesea se folosesc filtre de sticlă, iar culoarea filtrului corespunde părții din spectru pe care o transmite acest filtru. De regulă, instrumentele de analiză colorimetrică sunt echipate cu un set de filtre de lumină care măresc acuratețea și sensibilitatea metodelor de analiză cantitativă.

Dacă se cunoaște aria maximă de absorbție a soluției analizate, atunci alegeți un filtru de lumină cu o zonă maximă de transmisie apropiată de max.

Dacă nu se cunoaște cu exactitate max-ul soluției analizate, filtrul de lumină se alege astfel: densitatea optică a soluției se măsoară prin introducerea succesivă a tuturor filtrelor de lumină; măsurarea se efectuează în raport cu apa distilată. Filtrul de lumină, atunci când se utilizează care se obține cea mai mare densitate optică, este considerat cel mai potrivit pentru lucrări ulterioare.

Așa procedează atunci când lucrează la fotoelectrocolorimetre.

Fotoelectrocolorimetrele de tip FEK-M au o lățime a intervalului spectral transmis de un filtru de lumină de 80100 nm, ale tipurilor FEK-N-57, FEK-56, FEK-60 de 3040 nm. Când se lucrează la spectrofotometre, absorbanța este măsurată pe întregul domeniu de funcționare al acestui dispozitiv, mai întâi după 1020 nm, și după găsirea limitelor de absorbție maximă, după 1 nm.

De regulă, descrierea metodei standard de determinare, pe care asistentul de laborator este ghidat în munca sa, conține instrucțiuni precise cu privire la condițiile în care se efectuează determinarea substanței.

Orice determinare folosind metoda fotometrică de analiză constă în două etape: transferul analitului într-o stare colorată și măsurarea densității optice a soluției. Reacțiile de complexare sunt de cea mai mare importanță în prima etapă. În cazul complecșilor puternici, un mic exces de agent de complexare este suficient pentru legarea completă a analitului. Cu toate acestea, sunt adesea folosite complexe intens colorate, dar cu rezistență scăzută. În cazul general, este necesar să se creeze un astfel de exces de reactiv în soluție, astfel încât concentrația acestuia să nu fie mai mică de 10.K (K este constanta de instabilitate a complexului).

Analiza fotometrică utilizează reactivi care își schimbă culoarea atunci când pH-ul soluției se modifică. Prin urmare, este necesar să se mențină pH-ul într-un interval cât mai departe posibil de regiunea de tranziție a culorii.

Analiza fotometrică cantitativă se bazează pe metoda curbelor de calibrare care arată dependența densității optice a unei soluții D de cantitatea de substanță c.

Pentru a reprezenta curba, se măsoară densitatea optică a cinci până la opt soluții de analit de diferite concentrații. Graficul densității optice în funcție de concentrație este utilizat pentru a determina conținutul unei substanțe din proba analizată.

În majoritatea cazurilor (pentru soluții diluate), graficul de calibrare este exprimat ca o linie dreaptă care trece prin origine. Adesea există abateri de la linia dreaptă într-o direcție pozitivă sau negativă; motivul pentru aceasta poate fi natura complexă a spectrului compusului colorat, care duce la o modificare a coeficientului de absorbție în intervalul de lungimi de undă selectat cu o modificare a concentrației soluției. Acest efect este eliminat atunci când se utilizează lumină monocromatică, de exemplu. când se lucrează la spectrofotometre.

Trebuie avut în vedere faptul că respectarea legii Bouguer-Lambert-Beer, i.e. natura rectilinie a curbei de calibrare nu este o condiție prealabilă pentru cuantificarea cu succes. Dacă, în anumite condiții, se stabilește o dependență neliniară a lui D față de c, atunci poate servi totuși ca o curbă de calibrare. Concentrația analitului poate fi determinată din această curbă, dar construcția sa necesită un număr mai mare de soluții standard. Cu toate acestea, dependența liniară a curbei de calibrare crește acuratețea determinării.

Coeficientul de absorbție depinde slab de temperatură. Prin urmare, controlul temperaturii în măsurătorile fotometrice nu este necesar. O modificare a temperaturii cu ±5°C practic nu afectează densitatea optică.

Natura solventului are un efect semnificativ asupra densității optice, celelalte lucruri fiind egale, astfel încât construcția graficelor de calibrare și măsurătorilor în produsele analizate trebuie efectuată în același solvent.

Pentru a lucra în regiunea UV, se utilizează apă, alcool, eter, hidrocarburi saturate.

Deoarece densitatea optică depinde de grosimea stratului, alegerea cuvelor trebuie făcută în așa fel încât valorile densităților optice pentru o serie de soluții de referință (standard) să fie în intervalul 0,1 - 1,0, ceea ce corespunde cu cea mai mică eroare de măsurare.

În practică, se procedează astfel: se umple o cuvă de grosime medie (2 sau 3 cm) cu o soluție cu o concentrație corespunzătoare mijlocului unei serii de soluții standard și se folosește pentru a selecta lungimea de undă optimă (sau filtrul optim de lumină). ). Dacă densitatea optică obținută în acest caz pentru regiunea de absorbție maximă a sistemului studiat corespunde aproximativ cu mijlocul intervalului optim (0,40,5), atunci aceasta înseamnă că cuva a fost aleasă cu succes; dacă depășește limitele acestei intersale sau este aproape de acestea, atunci trebuie să schimbați cuva prin creșterea sau scăderea grosimii acesteia. Sub rezerva legii lui Bouguer - Lambert - Bere, în cazul în care, la măsurarea acesteia din urmă într-o serie de soluții standard, se obțin valori ale densității optice \u200b\u200b>1,0, este posibil să se măsoare densitățile optice într-un cuvă cu grosimea stratului mai mică și, după ce s-a convertit la grosimea stratului, la care au fost măsurate densitățile primelor soluții, puneți-le pe un grafic al dependenței D = f(c).

Același lucru se procedează dacă cuva nu este adecvată pentru măsurarea densităților optice ale soluțiilor de la începutul unei serii de soluții standard.

Intervalul de concentrație al analitului trebuie de asemenea selectat în așa fel încât densitatea optică măsurată a soluției să se încadreze în intervalul 0,1-1,0.

Pentru analiza produselor petroliere, aditivi la acestea, fotoelectrocolorimetre FEK-M, FEK-56, FEK-N-57, FEK-60, KFO, KFK-2, precum și spectrofotometre SF-4A, SF-26, SF- 46 (vezi capitolul 1).

Dintre metodele optice de analiză, luăm în considerare și metoda refractometrică bazată pe capacitatea diferitelor substanțe de a refracta lumina transmisă în moduri diferite. Această metodă este una dintre cele mai simple instrumentale, necesită cantități mici de analit, măsurarea se efectuează într-un timp foarte scurt. Această metodă poate identifica substanțele lichide după indicele lor de refracție al luminii, poate determina conținutul unei substanțe într-o soluție (pentru acele substanțe al căror indice de refracție diferă semnificativ de indicele de refracție al solventului). Indicele de refracție este o proprietate a fracțiilor petroliere și a produselor petroliere, care trebuie determinată în laboratoare în timpul separării lor prin adsorbție.

În rafinarea petrolului, se obișnuiește să se determine indicele de refracție n D la o lungime de undă a luminii incidente de 589 nm. Măsurarea se efectuează cu ajutorul unui refractometru.

Indicele de refracție depinde de temperatură. Pe măsură ce ce crește, indicii de refracție ai lichidelor scad.

Tabelul 1. Indicii de refracție ai unor compuși la diferite temperaturi

Prin urmare, măsurătorile trebuie efectuate la o constantă: temperatură (Tabelul 3.1).

După cum se poate observa din datele din tabel. 3.1, indicii de refracție măsurați la diferite temperaturi sunt diferiți. Prin urmare, pe lângă indicele care arată lungimea de undă a luminii incidente, indicele care arată temperatura în timpul măsurării este inclus în denumirea indicelui de refracție: de exemplu, n D 20 înseamnă că indicele de refracție a fost măsurat la o temperatură de 20 ° C și o lungime de undă a luminii galbene de 589 nm. Indicele de refracție al produselor petroliere lichide se determină după cum urmează.

Înainte de măsurarea indicelui de refracție, suprafețele de lucru ale prismelor refractometrului sunt spălate temeinic cu spirt și apă distilată. Apoi, corectitudinea setării scalei este verificată în raport cu fluidul cotat (adică, un fluid cu un indice de refracție cunoscut). Cel mai adesea, se folosește apă distilată, pentru care I c 20 \u003d 1,3330. Apoi suprafețele de lucru ale prismelor sunt uscate și se adaugă 2-3 picături de analit în camera prismei. Prin rotirea oglinzii, fluxul de lumină este direcționat în fereastra camerei de iluminare și aspectul câmpului iluminat este observat prin ocular.

Prin rotirea camerei prismei, marginea luminii și umbrei este introdusă în câmpul vizual, iar apoi, folosind mânerul compensatorului de dispersie, se realizează o margine clară necolorată. Rotiți cu atenție camera cu prismă, îndreptați marginea luminii și umbrelor în centrul crucii de vizionare și citiți indicele de refracție prin lupa scalei de citire. Apoi schimbă granița clarobscurului, o combină din nou cu centrul crucii de observare și fac o a doua numărătoare. Se fac trei citiri, după care se spală suprafețele de lucru ale prismelor și se șterg cu o cârpă fără scame, se adaugă din nou analitul, se ia o a doua serie de măsurători și se calculează valoarea medie a indicelui de refracție.

În timpul măsurării, temperatura camerei prismei este menținută constantă prin trecerea apei din termostat prin cămășile cu prisme. Dacă indicele de refracție este măsurat la o temperatură diferită de 20°C, atunci se aplică o corecție de temperatură valorii indicelui de refracție.

La determinarea indicelui de refracție al produselor petroliere întunecate, pentru care este dificil să se obțină o limită ascuțită atunci când se utilizează lumina transmisă, se folosește lumina reflectată. În acest scop, deschideți o fereastră în prisma superioară, întoarceți oglinda și iluminați fereastra cu lumină puternică.

Uneori, în acest caz, granița nu este suficient de clară, dar este totuși posibil să se facă o citire cu o precizie de 0,0010. Pentru cele mai bune rezultate, lucrați într-o cameră după spumă și utilizați lumină difuză de intensitate diferită, care poate fi limitată de deschiderea prismei de lucru.

Metode electrochimice

Electrochimia este un grup de metode instrumentale bazate pe existența unei relații între compoziția analitului și proprietățile electrochimice ale acestuia. Parametrii electrici (puterea curentului, tensiunea, rezistența) depind de concentrația, natura și structura substanței implicate în reacția electrodului (electrochimic) sau în procesul electrochimic de transfer de sarcină între electrozi.

Metodele electrochimice de analiză sunt utilizate fie pentru măsurători directe bazate pe dependența semnalului analitic - compoziție, fie pentru a indica punctul final al titrarii în titrimetrie.

Conductometria se referă la metode electrochimice bazate pe măsurarea conductivității electrice a soluțiilor de electroliți în anumite condiții, în funcție de concentrația soluției de analit. Aceasta este baza metodei de analiză conductometrică directă, care constă în măsurarea directă a conductivității electrice a soluțiilor apoase de electroliți în comparație cu conductivitatea electrică a soluțiilor din aceeași compoziție, a cărei concentrație este cunoscută. De obicei, metoda conductometrică directă este utilizată pentru a analiza soluțiile care conțin un singur electrolit în procesele automate de control al producției.

Pentru practica de laborator, titrarea conductometrică este mai frecvent utilizată, în care măsurarea conductibilității electrice este utilizată pentru a determina punctul de echivalență în timpul titrarii.

Polarografia este o metodă de analiză bazată pe măsurarea intensității curentului, care variază în funcție de tensiunea în timpul electrolizei, în condițiile în care unul dintre electrozi (catodul) are o suprafață foarte mică, iar celălalt (anodul) are una mare. Puterea curentului la care se realizează o descărcare completă a tuturor ionilor de analit care intră în spațiul apropiat de electrod datorită difuziei (curent de difuzie limită) este proporțională cu concentrația inițială a analitului în soluție.

Coulometria este o metodă de analiză bazată pe interacțiunea substanțelor dizolvate cu un curent electric. Se măsoară cantitatea de energie electrică consumată pentru electroliza substanței în reacția analitică și se calculează conținutul substanței de testat din probă.

Metoda potențiometrică

În practica rafinării petrolului, cea mai utilizată metodă potențiometrică de analiză se bazează pe măsurarea potențialului unui electrod scufundat în soluția analizată. Valoarea potențialului care apare pe electrozi depinde de compoziția soluției.

Principalul avantaj al metodei potențiometrice în comparație cu alte metode electrochimice de analiză este viteza și simplitatea măsurătorilor. Folosind microelectrozi, este posibil să se efectueze măsurători în probe de până la zecimi de milimetru. Metoda potențiometrică face posibilă efectuarea determinărilor în produse tulburi, colorate, vâscoase, excluzând operațiunile de filtrare și distilare. Intervalul pentru determinarea conținutului de componente în diferite obiecte este în intervalul de la 0 la 14 pH pentru electrozii de sticlă. Unul dintre avantajele metodei de titrare potențiometrică este posibilitatea automatizării totale sau parțiale a acesteia. Este posibilă automatizarea aprovizionării cu titrant, înregistrând curba de titrare, întrerupând alimentarea cu titrant la un moment dat de titrare, corespunzător punctului de echivalență.

Electrozi indicatori În potențiometrie se folosește de obicei o celulă galvanică, care include doi electrozi care pot fi scufundați în aceeași soluție (element fără transfer) sau în două soluții de compoziție diferită, având contact lichid unul cu celălalt (circuit de transfer). E.d. cu. celula galvanică este egală cu potențialul care caracterizează compoziția soluției.

Un electrod al cărui potențial depinde de activitatea (concentrația) anumitor ioni dintr-o soluție se numește electrod indicator.

Pentru a măsura potențialul electrodului indicator în soluție, scufundați al doilea electrod, al cărui potențial nu depinde de concentrația ionilor care se determină. Un astfel de electrod se numește electrod de referință.

Cel mai adesea, două clase de electrozi indicatori sunt utilizați în potențiometrie:

electrozi schimbători de electroni, la limitele de interfază ale căror reacții au loc cu participarea electronilor;

schimb de ioni, sau și este vorba de electrozi selectivi, la granițele interfazelor cărora apar reacții asociate cu schimbul de ioni. Astfel de electrozi sunt numiți și electrozi cu membrană.

Electrozii ion-selectivi sunt împărțiți în grupe: sticlă, solidă cu o membrană omogenă sau eterogenă; lichid (pe bază de asociați ionici, compuși complecși care conțin metale); gaz.

Analiza potențiometrică se bazează pe ecuația Nernst

E \u003d const + (0,059 / n) / lg a,

unde n este sarcina ionului care determină potențialul sau numărul de electroni care participă la reacție; a este activitatea ionilor determinanți de potențial.

Analiza potențiometrică este utilizată pentru determinarea directă a activității ionilor în soluție (potențiometrie directă - ionometrie), precum și pentru a indica punctul de echivalență în timpul titrării prin modificarea potențialului electrodului indicator în timpul titrarii (titrare potențiometrică). În titrarea potențiometrică se pot folosi tipuri iscc de reacții chimice, în timpul cărora se modifică concentrația ionilor determinanți de potențial: interacțiunea acido-bazică (neutralizare), oxido-reducere, precipitare și formare complexă.

În timpul titrarii, EMF este măsurată și înregistrată. cu. celule după adăugarea fiecărei porțiuni de titrant. La început, titrantul se adaugă în porții mici, când se apropie de punctul final (o schimbare bruscă a potențialului când se adaugă o mică parte din reactiv), porțiunile sunt reduse. Pentru a determina punctul final al unei titrari potențiometrice, puteți utiliza o modalitate tabelară de înregistrare a rezultatelor titrarii sau una grafică. Curba potențiometrică de titrare reprezintă dependența potențialului electrodului de volumul titrantului. Punctul de inflexiune al curbei corespunde punctului final al titrarii.

Să luăm în considerare mai detaliat principalele tipuri de electrozi utilizați în potențiometrie.

electrozi de schimb de electroni. Metalele inerte, cum ar fi platina și aurul, sunt adesea folosite ca electrozi indicatori în reacțiile redox. Potențialul care apare pe un electrod de platină depinde de raportul dintre concentrațiile formelor oxidate și reduse ale uneia sau mai multor substanțe în soluție.

Electrozii indicatori metalici sunt fabricați dintr-o placă metalică plată, sârmă răsucită sau sticlă metalizată. Industria internă produce electrod de platină în strat subțire ETPL-01M.

Electrozi selectivi de ioni. Cel mai utilizat electrod de sticlă este conceput pentru a măsura pH-ul.

Un electrod de sticlă este o denumire convențională pentru un sistem care include un mic vas din sticlă izolatoare, pe fundul căruia este lipită o minge de sticlă cu electrod special, care are o conductivitate electrică bună. Se toarnă soluția standard în vas. Un astfel de electrod este echipat cu un colector de curent. Ca soluție standard internă într-un electrod de sticlă, se utilizează o soluție 0,1 M de HCI cu adăugare de clorură de sodiu sau potasiu. De asemenea, puteți utiliza orice soluție tampon cu adaos de cloruri sau bromuri. Colectorul de curent este un electrod de clorură de argint, care este un fir de argint acoperit cu clorură de argint. Un fir izolat, ecranat este lipit de conductorul de jos.

Electrodul de sticlă este utilizat de obicei în tandem cu un electrod de referință cu clorură de argint.

Potențialul electrodului de sticlă se datorează schimbului de ioni de metale alcaline din sticlă cu ionii de hidrogen din soluție. Starea energetică a ionilor din sticlă și soluție este diferită, ceea ce duce la faptul că suprafața sticlei și soluția capătă sarcini opuse, între sticlă și soluție apare o diferență de potențial, a cărei valoare depinde de pH-ul soluția.

Industria autohtonă produce în comerț electrozi de sticlă ESL-11G-05, ESL-41G-04, ESL-63-07, ESL-43-07, potriviți pentru măsurarea pH-ului în intervalul de la 0 la 14.

Pe lângă electrozii de sticlă pentru măsurarea pH-ului, electrozii de sticlă sunt produși și pentru măsurarea activității metalelor alcaline, cum ar fi ionii Na + (ECNa-51-07), ionii K + (ESL-91-07).

Înainte de a începe lucrul, electrozii de sticlă trebuie păstrați o perioadă de timp într-o soluție de acid clorhidric 0,1 M.

Sub nicio formă nu trebuie șters mărgele de sticlă, deoarece aceasta poate distruge suprafața electrodului. Este strict interzisă zgârierea suprafeței electrodului de sticlă cu obiecte ascuțite, deoarece grosimea bilei de sticlă este de zecimi de milimetru, iar acest lucru va deteriora elementul sensibil.

electrozi solizi. Ca element sensibil al unui electrod ion-selectiv cu o membrană solidă, se folosesc compuși cu conductivitate ionică, electronică sau electron-ionică la temperatura camerei. Există puține astfel de conexiuni. De obicei, în astfel de compuși (AgCl, Ag 2 S, Cu 2-x S, LaF 3), doar unul dintre ionii rețelei cristaline, care are cea mai mică sarcină și rază ionică, participă la procesul de transfer al sarcinii. Acest lucru asigură o selectivitate ridicată a electrodului. Ei produc electrozi sensibili la ionii F -, Cl -, Cu 2+ etc.

Regulile de lucru cu electrozi de sticlă se aplică pe deplin altor electrozi ion-selectivi.

Designul cu membrană solidă este utilizat și la electrozii neselectivi pe bază de lichid. Industria produce electrozi plastifiați pe film de tipul EM-C1O 4 - -01, EM-NO3 - -01. Elementul sensibil al unor astfel de electrozi constă dintr-un compus electrod activ (se pot utiliza compuși metalici complecși, asociați ionici ai cationilor și anioni organici și care conțin metal), clorură de polivinil și un solvent (plastifiant).

În loc de o membrană solidă, o membrană plastifiată este lipită în corpul electrodului și o soluție de referință este turnată în electrod - soluție de clorură de potasiu 0,1 M și soluție de sare 0,1 M a ionului măsurat. O semicelulă de clorură de argint este folosită ca colector de curent. Înainte de lucru, electrozii de film plastifiat sunt înmuiați timp de o zi în soluția analizată. Evaporarea plastifiantului de pe suprafața electrodului duce la defectarea acestuia.

Electrozi de referință. Ca electrozi de referință, cel mai frecvent este electrodul de clorură de argint (Ag, AgCl / KCI), care este realizat prin aplicarea electrolitică a clorurii de argint pe un fir de argint. Electrodul este scufundat într-o soluție de clorură de potasiu, care se află în vase legate printr-o punte de sare cu soluția analizată. Când lucrați cu un electrod de clorură de argint, este necesar să vă asigurați că vasul interior este umplut cu o soluție saturată de KC1. Potențialul electrodului de clorură de argint este constant și nu depinde de compoziția soluției analizate. Constanța potențialului electrodului de referință se realizează prin menținerea unei concentrații constante de substanțe în soluția internă în contact, la care electrodul reacționează.

Industria autohtonă produce electrozi de clorură de argint de tip EVL-1MZ, EVL-1ML.

Pe lângă electrodul de clorură de argint, un electrod de calomel este folosit ca electrod de referință. Este un sistem de mercur metalic - o soluție de calomel într-o soluție de clorură de potasiu. Dacă se folosește o soluție saturată de clorură de potasiu, electrodul se numește electrod saturat de calomel. Din punct de vedere structural, acest electrod este un tub îngust de sticlă închis de jos printr-o partiție poroasă. Tubul este umplut cu mercur și pastă de calomel. Tubul este lipit într-un vas de sticlă în care se toarnă o soluție de clorură de potasiu. Electrozii de referință sunt scufundați în soluția analizată împreună cu electrozii indicatori.

Schema de instalare pentru măsurători potențiometrice cu un electrod indicator și un electrod de referință este prezentată în fig. 3.8.

Potențiometrele sunt folosite pentru a măsura potențialul în timpul titrării potențiometrice sau valoarea pH-ului. Astfel de dispozitive sunt numite pH-metre, deoarece sunt concepute pentru a măsura potențialele sistemelor de electrozi care conțin un electrod de sticlă de înaltă rezistență sensibil la pH. Cântarul instrumentului este calibrat atât în ​​milivolți, cât și în unități de pH.

În practica de laborator, se folosesc pH-metre pH-121, pH-340, ionomer EV-74 (vezi Fig. 1.19). pH-metrele pot fi utilizate împreună cu titratoare automate, precum tipul BAT-15, care includ un sistem de biurete cu supape electromagnetice pentru controlul debitului de titrant sau o seringă, al cărei piston este antrenat de un motor electric conectat la un micrometru.

În timpul funcționării instrumentelor, acestea sunt calibrate folosind soluții de control, care sunt utilizate ca soluții tampon standard. Pentru verificarea pH-metrelor se produc seturi speciale de soluții sub formă de fixatoare, concepute pentru a prepara 1 dm 3 dintr-o soluție tampon. Trebuie să verificați dispozitivul pentru soluții proaspăt preparate. În titrarea potențiometrică, tehnicile convenționale de analiză titrimetrică sunt utilizate pentru a determina concentrația ionului analizat. Cerința principală este ca atunci când se adaugă titrantul, să se introducă sau să se lege un ion, pentru a cărui înregistrare există un electrod adecvat. O altă condiție pentru obținerea unor rezultate satisfăcătoare.

Tsecuritatea si protectia muncii in laborator

Când se analizează produse petroliere, trebuie să se lucreze cu foc, substanțe combustibile, explozive, toxice și caustice. În acest sens, încălcarea cerințelor de siguranță și protecție a muncii, nerespectarea măsurilor de precauție necesare poate duce la otrăvire, arsuri, tăieturi etc.

Fiecare lucrător de laborator trebuie să-și amintească că numai cunoașterea reglementărilor de siguranță nu poate elimina complet eventualele accidente. Cele mai multe accidente apar ca urmare a faptului că lucrătorul, asigurându-se că neglijența accidentală nu duce întotdeauna la un accident, începe să fie mai puțin atent la respectarea măsurilor de siguranță.

Fiecare întreprindere, fiecare laborator elaborează instrucțiuni detaliate care stabilesc regulile de prelevare și depozitare a probelor, efectuând lucrări analitice la testarea produselor petroliere. Fără a promova examenul pe aceste instrucțiuni, ținând cont de specificul și natura muncii, precum și de cerințele instrucțiunilor care stabilesc regulile generale de lucru în laboratoarele chimice, nimeni nu poate fi lăsat să lucreze independent în laborator.

DISPOZIȚII GENERALE

Lucrările pot fi începute numai dacă toate etapele sale sunt clare și fără îndoială. Dacă există îndoieli, vă rugăm să contactați imediat supervizorul dumneavoastră. Înainte de a efectua operațiuni necunoscute, fiecare asistent de laborator începător ar trebui să primească instrucțiuni individuale detaliate.

Toate lucrările asociate cu un pericol crescut trebuie efectuate numai sub supravegherea directă a unui lucrător cu experiență sau a unui supraveghetor de lucru.

Fiecare asistent de laborator trebuie să aibă o salopetă de uz individual - halat, iar în unele cazuri un accesoriu pentru cap și un șorț cauciucat și echipament de protecție - ochelari și mănuși de cauciuc.

În timpul lucrărilor analitice, prosoape curate trebuie întotdeauna folosite pentru a usca vasele. Când se lucrează cu substanțe care acționează asupra pielii (acizi, alcaline, benzine cu plumb etc.), este necesar să se folosească mănuși de cauciuc, care trebuie pudrate cu talc înainte de îmbrăcare, iar după muncă, spălate cu apă și stropite cu talc. inauntru si afara.

La efectuarea oricăror lucrări legate de utilizarea presiunii, vidului sau în cazurile în care este posibilă stropirea unui lichid toxic (de exemplu, la diluarea acizilor și la dizolvarea alcaliilor), lucrătorii din laborator trebuie să poarte ochelari de protecție.

4. Fiecare lucrător de laborator trebuie să știe unde în laborator se află o trusă de prim ajutor * care conține tot ce este necesar pentru primul ajutor, precum și unde sunt stingătoarele, cutiile cu nisip, pături de azbest pentru stingerea incendiilor mari.

5. Doar instrumentele și echipamentele necesare pentru această muncă ar trebui să fie la locul de muncă. Tot ceea ce poate interfera cu eliminarea consecințelor unui eventual accident trebuie înlăturat.

6. In laborator este interzis: sa se lucreze cu ventilatie defectuoasa;

efectuează lucrări care nu au legătură directă cu efectuarea unei anumite analize; lucru fără salopetă;

7. Lucrați singur în laborator;

lăsați instalațiile de funcționare nesupravegheate, dispozitivele de încălzire nestaționare, flăcări deschise.

CUM SE LUCRĂ CU PRODUSE CHIMICE.

Un număr semnificativ de accidente în laboratoare sunt cauzate de manipularea neglijentă sau ineptă a diverșilor reactivi. Otrăvirile, arsurile, exploziile sunt o consecință inevitabilă a încălcării regulilor de muncă.

Substanțele otrăvitoare pot acționa asupra organelor respiratorii și a pielii. În unele cazuri, otrăvirea se manifestă imediat, dar un lucrător de laborator trebuie să-și amintească că uneori efectul nociv al substanțelor toxice afectează numai după un timp (de exemplu, la inhalarea vaporilor de mercur, benzină cu plumb, benzen etc.). Aceste substanțe provoacă otrăvire lentă, ceea ce este periculos pentru că victima nu ia imediat măsurile medicale necesare.

Toți cei care lucrează cu substanțe nocive trebuie să fie supuși unui control medical anual, iar oricine lucrează cu substanțe deosebit de nocive la fiecare 3-6 luni. Lucrările, însoțite de eliberarea de vapori și gaze toxice, trebuie efectuate într-o hotă. Sala de laborator trebuie sa fie dotata cu ventilatie de alimentare si evacuare cu aspiratie inferioara si superioara, care sa asigure o alimentare uniforma a aerului proaspat si eliminarea aerului contaminat.

Ușile dulapului trebuie coborâte în timpul analizei. Dacă este necesar, acestea au voie să fie ridicate nu mai mult de 1/3 din înălțimea totală. Analizele benzinelor cu plumb, evaporarea benzinelor la determinarea rășinilor efective, spălarea reziduurilor cu benzină și benzen, operațiuni legate de determinarea cocsului și a cenușii etc., trebuie efectuate într-o hotă. Acizii, solvenții și alte substanțe nocive ar trebui, de asemenea, depozitate acolo.

Vasele care conțin lichide otrăvitoare trebuie să fie bine închise și etichetate „Otrăvire” sau „Substanță toxică”; sub nicio formă nu trebuie lăsate pe desktop.

Este necesară o atenție deosebită la manipularea produselor petroliere cu plumb. În aceste cazuri, asigurați-vă că respectați regulile speciale aprobate de medicul-șef sanitar al URSS („Reguli pentru depozitarea, transportul și utilizarea benzinelor cu plumb în autovehicule”).

Este strict interzisă folosirea benzinei cu plumb ca combustibil pentru arzătoare și arzătoare și un solvent în lucrările de laborator, precum și pentru spălarea mâinilor, a vaselor etc. este strict interzisă. Depozitarea alimentelor și primirea lor la locurile de muncă cu produse petroliere etilate este inacceptabilă.

Salopetele lucrătorilor de laborator care sunt direct implicați în analiza produselor cu plumb ar trebui să fie degazate și spălate în mod regulat. In lipsa camerelor de degazare, salopeta trebuie pusa in kerosen pentru cel putin 2 ore, apoi stoarsa, fiarta in apa, apoi clatita din abundenta cu apa fierbinte sau abia apoi predata la spalat.

După terminarea lucrărilor cu benzină cu plumb, spălați-vă imediat mâinile cu kerosen, apoi fața și mâinile cu apă caldă și săpun.

Locurile contaminate cu produse petroliere etilate vărsate sunt neutralizate după cum urmează. În primul rând, acestea sunt acoperite cu rumeguș, care sunt apoi colectate cu grijă, scoase, stropite cu kerosen și arse într-un loc special desemnat, apoi se aplică un strat de degazator pe întreaga suprafață afectată și se spală cu apă. Salopetele stropite cu benzină cu plumb trebuie îndepărtate imediat și predate spre eliminare. Ca degazoare, se folosește o soluție de 1,5% de dicloramină în benzină sau înălbitor sub formă de suspensie proaspăt preparată, constând dintr-o parte de înălbitor și trei până la cinci părți de apă. Kerosenul și benzina nu sunt degazoare - ele doar spăla produsul etilat și reduc concentrația de lichid etil în acesta.

Laboratoarele care analizează benzinele cu plumb trebuie să fie dotate cu alimentare cu degazoare, rezervoare cu kerosen, dușuri sau chiuvete cu apă caldă. Numai acei angajați care au depășit minimul tehnic de manipulare a produselor petroliere cu plumb și au trecut un control medical periodic pot fi autorizați să lucreze cu produse cu plumb în laborator.

Pentru a preveni intrarea substanțelor chimice în piele, gura, tractul respirator, trebuie respectate următoarele măsuri de precauție:

1. În sălile de lucru din laborator nu trebuie create stocuri de reactivi, în special cei volatili. Reactivii necesari lucrului curent trebuie tinuti bine inchisi, iar cei mai volatili (de exemplu, acid clorhidric, amoniac etc.) trebuie pastrati pe rafturi speciale in hota.

Reactivii vărsați sau vărsați accidental trebuie curățați imediat și cu atenție.

Este strict interzisă aruncarea în chiuvete de lichide și solide nemiscibile cu apă, precum și otrăvuri puternice, inclusiv mercur sau sărurile acestuia. Deșeurile de acest fel trebuie scoase la sfârșitul zilei de lucru în locuri special amenajate pentru scurgere. În situații de urgență, când sala de laborator este otrăvită de vapori sau gaze toxice, este posibil să stați în ea pentru a opri echipamentul, curățarea solventului vărsat etc. numai într-o mască de gaz. O mască de gaz trebuie să fie întotdeauna la locul de muncă și să fie gata de utilizare imediată.

Mulți reactivi ajung la laborator în recipiente mari. Se interzice selecția unor porții mici de substanțe direct din butoaie, sticle mari, butoaie etc.

Prin urmare, o operațiune destul de frecventă în lucrările practice de laborator este ambalarea reactivilor. Această operațiune ar trebui efectuată numai de lucrători cu experiență, care cunosc bine proprietățile acestor substanțe.

Ambalarea reactivilor solizi care pot irita pielea sau mucoasele trebuie facuta cu manusi, ochelari de protectie sau masca. Părul trebuie îndepărtat sub o beretă sau o eșarfă, manșetele și gulerul rochiei trebuie să se potrivească perfect pe corp.

După ce ați lucrat cu substanțe praf, ar trebui să faceți un duș și să puneți salopeta la spălat. Respiratoarele sau măștile de gaze sunt folosite pentru a proteja organele respiratorii de praf și vapori caustici. Nu puteți înlocui aparatele respiratorii cu bandaje de tifon - nu sunt suficient de eficiente.

...

Documente similare

Bazele teoretice ale chimiei analitice. Metode spectrale de analiză. Interrelația chimiei analitice cu științe și industrii. Valoarea chimiei analitice. Aplicarea unor metode precise de analiză chimică. Compuși complecși ai metalelor.

rezumat, adăugat 24.07.2008


Conceptul de analiză în chimie. Tipuri, etape de analiză și metode: chimice (mascare, precipitare, coprecipitare), fizice (decapare, distilare, sublimare) și fizico-chimice (extracție, sorbție, schimb ionic, cromatografie, electroliză, electroforeză).

rezumat, adăugat 23.01.2009


Conceptul de compoziție cantitativă și calitativă în chimia analitică. Influența cantității de substanță asupra tipului de analiză. Metode chimice, fizice, fizico-chimice, biologice pentru determinarea compoziției sale. Metode și etape principale de analiză chimică.

prezentare, adaugat 09.01.2016


Valoarea practică a chimiei analitice. Metode chimice, fizico-chimice și fizice de analiză. Prepararea unei substanțe necunoscute pentru analiză chimică. Probleme de analiză calitativă. Etapele analizei sistematice. Detectarea cationilor si anionilor.

rezumat, adăugat 10.05.2011


Specificitatea chimiei analitice a apelor uzate, lucrări pregătitoare în analiză. Metode de concentrare: adsorbtie, evaporare, congelare, eliberare de substante volatile prin evaporare. Principalele probleme și direcții de dezvoltare a chimiei analitice a apelor uzate.

rezumat, adăugat 12.08.2012


Principalele etape ale dezvoltării chimiei. Alchimia ca fenomen al culturii medievale. Apariția și dezvoltarea chimiei științifice. Originile chimiei. Lavoisier: o revoluție în chimie. Victoria științei atomice și moleculare. Originea chimiei moderne și problemele ei în secolul XXI.

rezumat, adăugat 20.11.2006


„Arta testelor” și istoria apariției laboratoarelor. Dezvoltarea creativă a științei chimice din Europa de Vest. Lomonosov M.V. ca chimist analitic. Realizările rusești în domeniul analizei chimice în secolele XVIII-XIX. Dezvoltarea chimiei interne în secolul XX.

lucrare de termen, adăugată 26.10.2013


Modalități de cunoaștere și clasificare a științelor moderne, relația dintre chimie și fizică. Structura și proprietățile materiei ca întrebări generale ale științei chimice. Caracteristici ale varietății de structuri chimice și teoria chimiei cuantice. Amestecuri, echivalent și cantitate de substanță.

prelegere, adăugată 18.10.2013


Funcții de bază ale chimiei. Proprietățile detergenților și detergenților. Utilizarea chimiei în îngrijirea sănătății și educație. Asigurarea creșterii producției, prelungirea perioadei de valabilitate a produselor agricole și îmbunătățirea eficienței creșterii animalelor cu ajutorul chimiei.

prezentare, adaugat 20.12.2009


Metode de chimie analitică, analiză cantitativă și calitativă. Sisteme redox. Modalități de exprimare a concentrației soluțiilor și relația lor. Clasificarea metodelor de analiză titrimetrică. Analiza spectrală moleculară.

Ca urmare a studierii acestui capitol, studentul ar trebui: stiu

• concepte de bază și specificul tabloului chimic al lumii;
• rolul alchimiei în dezvoltarea chimiei ca știință;
• etape istorice în dezvoltarea chimiei ca știință;
• principiile conducătoare ale doctrinei compoziției și structurii substanțelor;
• principalii factori în cursul reacțiilor chimice și condițiile de control al acestora;
• principiile de bază ale chimiei evolutive și rolul acesteia în explicarea biogenezei; a fi capabil să
• dezvăluie rolul fizicii microlumilor pentru înțelegerea fundamentelor științei chimice;
• efectuează o analiză comparativă a principalelor etape de dezvoltare a chimiei;
• a susținut să arate rolul chimiei de a explica nivelurile structurale ale organizării sistemice a materiei;

proprii

• abilitățile de a dobândi și de a aplica cunoștințe pentru a forma o imagine chimică a lumii;
• abilități în utilizarea aparatului conceptual al chimiei pentru a caracteriza procesele chimice.

Etape istorice în dezvoltarea științei chimice

Există multe definiții ale chimiei care o caracterizează ca știință:

• despre elementele chimice și compușii acestora;
• substanțele, compoziția și structura lor;
• procese de transformare calitativă a substanțelor;
• reacții chimice, precum și legile și regularitățile pe care le respectă aceste reacții.

Evident, fiecare dintre ele reflectă doar unul dintre aspectele cunoștințelor chimice extinse, iar chimia însăși acționează ca un sistem de cunoștințe extrem de ordonat, în continuă dezvoltare. Iată o definiție dintr-un manual clasic: „Chimia este știința transformărilor substanțelor. Studiază compoziția și structura substanțelor, dependența proprietăților substanțelor de compoziția și structura lor, condițiile și modalitățile de transformare a unei substanțe în alta.

Chimia este știința transformărilor substanțelor.

Cea mai importantă trăsătură distinctivă a chimiei este că este în multe feluri formează în mod independent obiect de cercetare, creând substanțe care nu existau în natură. Ca nicio altă știință, chimia acționează simultan atât ca știință, cât și ca producție. Întrucât chimia modernă își rezolvă problemele la nivel atomo-molecular, este strâns legată de fizică, biologie, precum și de științe precum geologia, mineralogia etc. Zonele de graniță dintre aceste științe sunt studiate de chimia cuantică, fizica chimică, fizica. chimie, geochimie, biochimie etc.

În urmă cu mai bine de 200 de ani, marele M. V. Lomonosov a vorbit la o ședință publică a Academiei de Științe din Sankt Petersburg. în raport „Un cuvânt despre beneficiile chimiei” citim rânduri profetice: „Chimia își întinde larg mâinile în treburile umane... Oriunde ne uităm, oriunde ne uităm, succesele sârguinței sale se întorc în fața ochilor”. Chimia a început să-și răspândească „diligența” chiar și în Egipt - țara avansată a Lumii Antice. Asemenea ramuri de producție precum metalurgia, ceramica, fabricarea sticlei, vopsirea, parfumeria, cosmeticele au atins o dezvoltare semnificativă acolo cu mult înaintea erei noastre.

Să comparăm numele științei chimiei în diferite limbi:

Toate aceste cuvinte conțin rădăcina "chim" sau " chimic”, care este în consonanță cu cuvintele din limba greacă antică: „himos” sau „hyumos” înseamnă „suc”. Acest nume se găsește în manuscrisele care conțin informații despre medicină și farmacie.

Există și alte puncte de vedere. Potrivit lui Plutarh, termenul „chimie” provine de la unul dintre numele antice ale Egiptului - Hemi („desenarea pământului”).În sensul său original, termenul însemna „artă egipteană”. Chimia ca știință a substanțelor și a interacțiunilor lor era considerată în Egipt o știință divină și era în întregime în mâinile preoților.

Una dintre cele mai vechi ramuri ale chimiei este metalurgia. Timp de 4-3 mii de ani î.Hr. a început să topească cuprul din minereuri, iar mai târziu să producă un aliaj de cupru și staniu (bronz). În mileniul II î.Hr. a învățat cum să obțină fier din minereuri prin procesul de suflare brută. Timp de 1600 de ani î.Hr. au început să folosească colorant natural indigo pentru vopsirea țesăturilor, iar puțin mai târziu - violet și alizarina, precum și să pregătească oțet, medicamente din materiale vegetale și alte produse, a căror producție este asociată cu procese chimice.

În Orientul arab în secolele V-VI. termenul „alchimie” apare prin adăugarea particulei „al-” la „chimia” greco-egipteană. Scopul alchimiștilor a fost să creeze o „piatră filosofală” capabilă să transforme toate metalele comune în aur. Se baza pe o ordine practică: aurul

în Europa a fost necesar pentru dezvoltarea comerțului și erau puține zăcăminte de aur cunoscute.

Fapt din istoria științei

Cele mai vechi texte chimice descoperite sunt acum considerate egiptene antice „Papirul Ebers”(numit după egiptologul german care l-a găsit) - o colecție de rețete pentru fabricarea medicamentelor din secolul al XVI-lea. î.Hr., precum și „Papirul Brugsch” găsit la Memphis cu prescripții farmaceutice (sec. XIV î.Hr.).

Condițiile preliminare pentru formarea chimiei ca disciplină științifică independentă s-au format treptat în perioada secolului al XVII-lea - prima jumătate a secolului al XVIII-lea. În același timp, în ciuda varietății materialelor empirice, în această știință, până la descoperirea în 1869 a sistemului periodic de elemente chimice de către D. I. Mendeleev (1834-1907), nu a existat nicio teorie generală care să poată fi folosită pentru a explica materialul efectiv acumulat.

Încercările de periodicizare a cunoștințelor chimice au fost făcute încă din secolul al XIX-lea. Potrivit savantului german G. Kopp - autorul unei monografii în patru volume „Istoria chimiei”(1843-1847), dezvoltarea chimiei a avut loc sub influența unui anume idee călăuzitoare. El a identificat cinci etape:

• epoca acumulării cunoștințelor empirice fără încercări de a le explica teoretic (din cele mai vechi timpuri până în secolul al IV-lea d.Hr.);
• perioada alchimică (IV - începutul secolului al XVI-lea);
• perioada de iatrochimie, i.e. „Chimia vindecării” (al doilea sfert al secolului al XVI-lea - mijlocul secolului al XVII-lea);
• perioada de creație și dominație a primei teorii chimice - teoria flogistului (mijlocul secolului al XVII-lea - al treilea sfert al secolului al XVIII-lea);
• perioada cercetării cantitative (ultimul trimestru al XVIII-lea - 1840) 1 .

Cu toate acestea, conform conceptelor moderne, această clasificare se referă la acele etape în care știința chimică nu a fost încă constituită ca o cunoaștere teoretică sistematică.

Istoricii interni ai chimiei disting patru niveluri conceptuale, care se bazează pe o modalitate de a rezolva problema centrală a chimiei ca știință și ca producție (Fig. 13.1).

Primul nivel conceptual - studiul structurii unei substanțe chimice. La acest nivel au fost studiate diverse proprietăți și transformări ale substanțelor în funcție de compoziția lor chimică.

Orez. 13.1.

Este ușor de văzut analogia acestui concept cu conceptul fizic de atomism. Atât fizicienii, cât și chimiștii au căutat să găsească baza originală prin care ar fi posibil să se explice proprietățile tuturor substanțelor simple și complexe. Acest concept a fost formulat destul de târziu - în 1860, la primul Congres Internațional al Chimiștilor de la Karlsruhe, Germania. Chimiștii au pornit de la faptul că Toate substanțele sunt formate din molecule și toate moleculele, la rândul lor sunt formate din atomi. Atât atomii, cât și moleculele sunt în mișcare continuă, în timp ce atomii sunt părțile cele mai mici și apoi indivizibile ale moleculelor 1.

Semnificația Congresului a fost exprimată clar de D. I. Mendeleev: G. A.), chimiștii din toate țările au acceptat începutul sistemului unitar; acum ar fi o mare inconsecvență, recunoașterea începutului, nerecunoașterea consecințelor acestuia.

Al doilea nivel conceptual - studiul structurii substanțelor chimice, identificarea unui mod specific de interacțiune a elementelor în compoziția unor substanțe chimice specifice. S-a constatat că proprietățile substanțelor depind nu numai de elementele lor chimice constitutive, ci și de relația și interacțiunea acestor elemente în cursul unei reacții chimice. Deci, diamantul și cărbunele au proprietăți diferite tocmai din cauza diferenței de structuri, deși compoziția lor chimică este similară.

Al treilea nivel conceptual Chimia este generată de nevoile de creștere a productivității industriilor chimice și explorează mecanismele interne și condițiile externe pentru apariția proceselor chimice: temperatura, presiunea, viteza de reacție etc.

Al patrulea nivel conceptual - nivelul de chimie evolutivă. La acest nivel se studiază mai în profunzime natura reactivilor implicați în reacțiile chimice, specificul acțiunii catalizatorilor, care accelerează semnificativ viteza de curgere a acestora. La acest nivel este înțeles procesul de origine. în viaţă materie din materie inertă.

• Glinka II. L. Chimie generală. 2b ed. L .: Chimie: filiala Leningrad, 1987. S. 13.
• Cit. Citat din: Koltun M. World of Chemistry. M .: Literatura pentru copii, 1988. S. 7.
• Mendeleev D. I. Op. în 25 vol. L. - M.: Editura Academiei de Ştiinţe a URSS, 1949. T. 15. S. 171-172.