Мал. 9. Термостат

У термостат через спеціальний отвір вставлено спеціальний тер­мометр, який показує температуру всередині камери. Сталість тем­ператури в термостаті підтримується за допомогою терморегуля­торів. Якщо температура в камері стає вищою від заданої, то тер­морегулятор механічно вимикає джерело тепла, а при зниженні — вмикає його. Існує декілька видів терморегуляторів: біметалевий, контактний та ін. В електричних термостатах встановлюють біме­талеві терморегулятори.

АЛГОРИТМ № 6

Робота зі спиртівкою

1. Зніміть ковпачок зі спиртівки.

2. Запаліть гніт сірником.

3. Не торкайтеся ґноту, щоб полум'я не потрапило всередину спиртівки.

4. Не запалюйте спиртівку, нахиляючи її до іншої.

5. Стежте, щоб спиртівка не перегрівалася. Це вибухонебез­печно.

6. Не залишайте спиртівку порожньою, тому що скупчені ви­пари спирту можуть спалахнути і вибухнути.

За необхідності тривалого нагрівання краще користуватися двома спиртівками.

7. Закрийте спиртівку ковпачком (щоб її загасити).

АЛГОРИТМ№ 7

Робота з пальником Бунзена

1. Закрийте доступ повітря.

2. Відкрийте газовий кран і запаліть газ біля виходу пальника.

3. Якщо газ не загоряється зразу, дайте повітрю вийти і за­паліть пальник.

4. Регулюйте подачу повітря так, щоб полум'я було незадим- лене, прозорого блакитного кольору.

АЛГОРИТМ № 8

Правила роботи з електронагрівальними приладами

1. Не нагрівайте неперемішані розчини.

2. Покладіть скляну паличку при нагріванні розчину в хіміч­ній склянці і періодично помішуйте її вміст, щоб запобігти нерівно­мірному нагріванню.

3. Нагрівайте легкозаймисті рідини тільки на банях.

4. Не залишайте без нагляду ввімкнуті в електромережу на­грівальні прилади.

Питання для самоконтролю

1. На які групи поділяються лабораторні нагрівальні прилади?

2. Які газонагрівальні прилади вам відомі?

3. Яких заходів безпеки слід дотримуватися під час роботи з газовими пальниками?

4. Правила безпеки під час роботи зі спиртівкою.

5. Які ви знаєте електронагрівальні прилади?

6. Порядок нагрівання речовин на водяній, повітряній та піско­вій банях і безпека під час роботи з ними.

7. Як саме слід нагрівати речовини в різних видах скляного та фаянсового посуду?

Що таке термостат? Принцип його роботи.

Лабораторна справа. Практична робота 4.

Тема: РЕАКТИВИ, ЇХ ОЧИЩЕННЯ. КРИСТАЛІЗАЦІЯ. ФІЛЬТРУВАННЯ. ЦЕНТРИФУГУВАННЯ. ДИСТИЛЯЦІЯ

Матеріальне забезпечення

Прості й складні паперові фільтри, фільтрувальний матеріал, центрифуга.

Навчальна мета

Знати

1. Класифікацію хімічних реактивів.

2. Способи очищення хімічних реактивів.

3. Правила зберігання хімічних реактивів.

4. Способи фільтрування.

5. Принципи роботи центрифуги.

6. Правила безпеки під час фільтрування під вакуумом, цент­рифугування, дистиляції.

Уміти

1. Подрібнювати тверді речовини.

2. Фільтрувати.

3. Центрифугувати.

4. Дотримуватися правил безпеки під час фільтрування під ва­куумом, центрифугування, дистиляції.

План проведення заняття

1. Класифікація хімічних реактивів.

2. Фільтрування:

а) у звичайних умовах;

б) під вакуумом.

3. Центифугування.

4. Перекристалізація.

5. Сублімація.

6. Дистиляція.

Теоретичні відомості

Класифікація хімічних реактивів: технічний (техн.), чистий (ч.), чистий для аналізу (ч.д.а.), хімічно чистий (х.ч.), особливо чистий (о.ч.).

Фільтрування

Фільтрування - це процес руху рідини або газу через пористу перегородку, який супроводжується осадженням на ній твердих частинок.

Фільтрувальними матеріалами можуть бути органічні та неор­ганічні речовини: волокнисті (вата, вовна, тканини, синтетичні волокна); зернисті (кварцовий пісок); пористі (папір, кераміка). Вибір фільтрувального матеріалу залежить від вимог до чистоти розчину, а також від його властивостей.

Щоб відокремити від розчину нерозчинні домішки, його фільт­рують крізь дрібнопористий матеріал, який затримує нерозчинні частинки. Найчастіше фільтрують крізь фільтри, які виготовля­ють з фільтрувального паперу. Для цього вирізують квадратик з фільтрувального паперу, складають його вдвоє, а потім ще раз удвоє. Складений вчетверо квадрат обрізують по дузі кола так, щоб утворився сектор. Потім відхиляють один шар паперу в секторі і одержують конус. Його вставляють у лійку так, щоб він усією по­верхнею щільно прилягав до поверхні лійки, змочують фільтр во­дою і обережно притискують до стінок лійки. Розмір фільтра по­трібно вибирати такий, щоб верхній край уставленого в лійку фі­льтра був нижче від верхнього краю лійки не менше ніж на 0,5 см.

Для фільтрування осадів у гравіметричному аналізі викорис­товують беззольні фільтри. Беззольні фільтри бувають різного діа­метра (5-15 см). На кожній пачці зазначено масу золи одного фільтра, яка не перевищує 0,1 мг. За розміром nop беззольні фільт­ри поділяють на три види: найщільніші (позначені синьою смуж­кою), проміжної щільності (білою), найменш щільні (червоною). Фільтри із синьою смужкою використовують для фільтрування дрібнокристалічних осадів (BaS0₄).

Для фільтрування аморфних осадів користуються фільтрами з червоною смужкою.

Якщо осад після фільтрування не використовують, то фільтру­вати можна за допомогою складчастого фільтра. Це буває набагато швидше, ніж через гладкий фільтр. Складчастий фільтр виготов­ляють із гладкого фільтра: розкривають гладкий фільтр і переги­нають його сектор послідовно то в один, то в другий бік у вигляді гармошки. Її розправляють і одержують складчастий фільтр.

Для фільтрування осадів, які переводять у вагову форму вису­шуванням, користуються скляними тиглями або лійками з порис­тим дном. Пористі пластинки виготовляють, опікаючи скляний порошок. Промисловість виготовляє чотири види таких тиглів і лійок, які різняться між собою розміром nop. Фільтрування через такі тиглі і лійки проводять під вакуумом. Відфільтрований і про­митий осад можна в такому тиглі висушувати за температури до 180°С (не вище!).

Фільтрувати можна різними способами: у звичайних умовах, при нагріванні під вакуумом.

Розчин, який відфільтровується і витікає з лійки, називаєть­ся фільтратом.

Якщо треба відфільтрувати гарячий розчин, то застосовують спеціальну лійку для гарячого фільтрування з електричним або водяним підігрівом. Скляна лійка з фільтром нагрівається мета­левою лійкою з боковим відростком. У лійці з електричним піді­грівом між металевими стінками вмонтований нагрівальний еле­мент. Між стінками металевої лійки наливають воду. Після того як скляна лійка прогріється, підставляють склянку і швидко філь­трують гарячий розчин.

Фільтруванням під вакуумом краще відділяється тверда речо­вина від рідини і збільшується швидкість процесу. Для цього зби­рають прилад, що складається із пристрою для фільтрування (лійки Бюхнера, сполученої з колбою Бунзена), склянки, водостру­минного насоса.

Ефективність процесу фільтрування оцінюється швидкістю і повнотою відділення твердих частинок від рідини або газу. На ньо­го впливають: в'язкість (легше фільтруються рідини з малою в'яз­кістю); температура (чим вища температура, тим легше фільтруєть­ся розчин, оскільки в'язкість рідин зменшується при нагріванні); тиск (чим більша різниця тисків по обидва боки фільтра, тим вища швидкість фільтрування); розмір і характер частинок твердої ре­човини (чим більший розмір частинок порівняно з розміром пор фільтра, тим швидше й легше проходить фільтрування).

Центрифугування

Цю операцію застосовують тоді, коли фільтрувальні речовини забивають пори фільтра, псуються при зіткненні з фільтрувальним матеріалом або вони дрібнодисперсні.

Для центрифугування застосовують центрифуги (мал. 10). Роз­чини наливають у спеціальні пробірки, які розміщують попарно одна навпроти другої.