Тема 2. Хімічні реактиви Практична робота

Вивчення основних характеристик хімічних реактивів і матеріалів

Фасування реактивів для зберігання

Мета: сформувати уміння і навички з розпізнавання і класифікації хімічних реактивів за їх властивостями, якостями, ступенем чистоти та вмістом основної речовини; навчитися фасувати реактиви для зберігання; продовжити розвиток системності мислення; досягти усвідомлення важливості знань про склад і якості хімічних реактивів, що застосовуються в практиці хімічного аналізу

Прилади, обладнання та матеріали: асортимент рідких і сипучих реактивів хімічної лабораторії у заводській упаковці з етикетками; комп’ютерні засоби для виготовлення етикеток реактивів для потреб лабораторії; посуд для фасування реактивів: крапельниці, банки, склянки, флакони, бутлі, поліетиленові пакети та ін.; лійки для фасування рідких реактивів; фарфорові або пластмасові ложечки для фасування реактивів; ножиці; лінійка; прозора клейка стрічка для етикеток

Вимоги щодо виконання практичної роботи

Ознайомитись з теоретичним матеріалом теми за інструкцією і рекомендованою літературою, виконати завдання та оформити звіт

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ

Якість реактивів і матеріалів, як і іншої промислової про­дукції, що виробляється на вітчизняних підприємствах, регламен­тується Державними стандартами або технічними умовами, затвердженими на кожний вид виробу. З державних стандартів та технічних умов можна отримати відомості про властивості даного реактиву, про вміст у ньому домішок.

Найпоширеніші технічні показники, що характеризують якість хімічних реактивів і матеріалів, такі: 1) вміст основної речовини; 2) вміст домішок (катіонів і аніонів); 3) вологість; 4) зольність (в органічних реактивах).

За ступенем чистоти, процентним вмістом основної речовини і відсотковим вмістом припустимих домішок хімічні реактиви класифікують так.

Т а б л и ц я 1

Назва кваліфікації	Символ	Характеристика
Чистий Чистий для аналізу Хімічно чистий Еталонно чистий Особливо чистий	ч ч.д.а х.ч в.е.ч о.с.ч	Вміст основної речовини не менший ніж 98%; вміст окремих домішок – в межах 0,01-0,5% Вміст основної речовини звичайно не менший ніж 99% Вміст основної речовини більший ніж 99 %; вміст окремих домішок у межах від 0,001 до 0,00001% Характеризується можливим максималь­ним вмістом основної речовини і міні­мальним вмістом домішок (залежно від призначення еталонної речовини) Характеризується мінімальним вмі­стом окремих домішок (0,00001-0,0000000001%), а також максималь­но допустимою сумою визначуваних до­мішок

Як правило, для хімічних лабораторій навчальних закладів можна об­межитися кваліфікацією «чистий» (ч), а деякі реактиви повинні мати кваліфікацію «чистий для аналізу» (ч.д.а), «хімічно чисті» реактиви (х.ч) можна використовувати лише під час проведення з аналітичної хімії та виконання науково-дослідницьких робіт. Реактиви «особли­вої чистоти» (о.с.ч) не слід застосовувати у зв’язку з їх високою ціною.

Крім зазначених категорій реактивів, розрізняють ще реак­тиви технічні (техн.) і очищені (оч.). Окремі речовини, які за умовами використання не потребують особливої чистоти, мо­жуть застосовуватися як технічні реактиви.

Місткості, що використовуються для зберігання і перевезення реак­тивів, називають реактивною тарою. Скляну реактивну тару ділять на склянки і банки, при цьому перші використовують для рідких реактивів, вузькі шийки склянок до­зволяють створити достатню герметичність (особливо в склянках з притертими пробками); реактивні банки широкогорлі, що полегшує їх заповнення твердими речовинами.

Для фасування реактивів, що використовуються в навчальних закладах, застосовують таку первинну тару: ампули скляні та з полімер­них матеріалів (поліетиленові, поліхлорвінілові, поліамідні для індикаторів, низькокиплячих рідин, фіксаналів тощо в наваж­ках від 0,1 до 5 г); банки – скляні, поліетиленові, з білої жер­сті, оцинкованої або листової сталі – застосовують для фасу­вання твердих сипучих речовин; склянки і флакони поліетиле­нові – для фасування рідких і з низькою точкою плавлення твердих хімічних реактивів та препаратів. Скляні і поліетиле­нові банки, склянки і поліетиленові флакони виготовляють та­ких типових розмірів: на 25, 50, 100, 250, 500, 1000, 3000, 5000 мл, на 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 500, 1000, 2000, 3000, 4000 і 5000 г, причому заповнення об’єму тари має бути макси­мально можливим; пакети з поліетиленової плівки завтовшки не менш ніж 0,03 мм для місткостей до 500 мл і не менш ніж 0,05 мл для місткостей 500-1000 мл застосовують для фасування сухих реактивів; у бутлі скляні і поліетиленові на 10 л і каністри поліетиленові на 10 л розфасовують неорганічні кис­лоти, водний амоніак, пероксид гідрогену, бензен та деякі інші рідкі реактиви.

Закупорюють скляні банки і склянки скляними притертими пробками, а в деяких випадках ще й притертими ковпаками; корком, захищеним пергаментом, алюмінієвою фольгою або поліетиленовою плівкою; нагвинчуваною пластмасовою криш­кою з поліетиленовим вкладишем або корковою прокладкою, захищеною пергаментом, чи поліетиленовою плівкою; поліети­леновою пробкою.

Банки і флакони з поліетилену закупорюють поліетилено­вими нагвинчуваними кришками.

Скляні бутлі закупорюють скляними притертими пробками або поліетиленовими пробками, а поліетиленові бутлі і ка­ністри – поліетиленовими нагвинчуваними кришками.

Усі види тари після фасування реактивів і закупорювання треба старанно герметизувати з метою кількісного збереження реактиву, щоб запобігти випаровуванню, витіканню або просо­чуванню речовин, проникненню навколишнього повітря.

Реактиви, що змінюються під дією світла, треба зберігати в жовтих або темних склянках, іноді вставлених у картонну коробку. Реактиви, які не можна зберігати в скляній тарі, вмі­щують у тару з матеріалів, стійких проти дії даного реактиву. Так, фтороводневу кислоту треба зберігати в посудинах з пара­фіну, поліетилену або фторопласту.

Зберігання вогненебезпечних реактивів (естерів, спиртів, бензину, ацетону тощо) потребує спеціальних умов.

Розфасовані пакети герметизують спеціальними пластмасо­вими зав’язками або зав’язками з додатковим термічним за­паюванням пакета. Пеліетиленові пакети з розфасованим про­дуктом складають у картонні коробки.

Для герметизації закупорки на притерті, коркові і поліети­ленові пробки та пластмасові нагвинчувані кришки надівають стискуючі ковпачки або манжети з полімерних матеріалів, об­клеюють липкою стрічкою або обв’язують пергаментом.

Заливають також головку притертої пробки ущільнюючими матеріалами.

Паперову заводську марку звичайно наклеюють у такому місці, щоб не можна було відкрити закупорку не пошкодивши або не знявши марки, бо вона є гарантією якості випущеної продукції, і доти, поки вона ціла, підприємство-постачальник цілком відповідає за чистоту реактиву і відповідність його за­твердженим технічним показникам.

На етикетці зазначають назву підприємства, що виробляє реактив, назву і кваліфікацію реактиву, вагу нетто, номер пар­тії і дату виготовлення, номер і показник якості за стандартом або технічними умовами, номенклатурний номер за прейскуран­том, штамп відділу технічного контролю. Колір етикеток зале­жить від кваліфікації реактиву: для «хімічно чистого» – чер­воний, для «чистого для аналізу» – синій, для «чистого» – зелений, для «особливої чистоти» – жовтий. Для всіх інших реактивів застосовують етикетки світло-коричневого кольору.

Етикетку на склянках з рідкими реактивами треба вкривати поліетиленовою липкою стрічкою або іншим прозорим матеріа­лом, що захищають етикетку від хімічної дії реактиву.

Якщо реактив має отруйні, вогненебезпечні або вибухові властивості, на тару наклеюють додаткову етикетку затвердже­ного зразка з написами різного кольору: вогненебезпечний – червоного, отруйний – жовтого, вибухонебезпечний – голубого, а якщо його треба оберігати від води – то зеленого.

Закупорені з етикетками банки і склянки обгортають щіль­ними футлярами з гофрованого паперу і упаковують у вторин­ну тару.

Умови зберігання реактивів залежать від їх властивостей. Відповідно до властивостей реактиви можна розділити на наступні групи:

1. Що змінюються під дією світла.

2. Що змінюються під дією температури.

3. Що змінюються унаслідок поглинання або втрати води.

4. Що змінюються під дією газів повітря.

5. Леткі, вогненебезпечні і вибухонебезпечні реактиви.

Реактиви п е р ш о ї групи більш менш швидко розкладаються під дією світла. Міру розкладання можна точно встановити аналізом, а в окремих випадках про розкладання можна судити і за зовнішніми ознаками (за зміною кольору або по запаху). Реактиви цієї групи зберігають у реактивній тарі помаранчевого скла, що затримує руйнівні світлові промені, інколи реактиви, що чутливі до світла, захищають додатково чорним папером. Солі арґентуму, що відносяться до цієї групи, на світлі темніють, а йодисті солі жовтіють і утворюють характерний за­пах йоду.

До д р у г о ї групи реактивів, що змінюються під дією температури, відноситься, наприклад, форма­лін. Його слід зберігати при температурі не нижче +9° С, оскільки при нижчій температурі виділяється білий осад (параформ).

Багаточисельна т р е т я група реактивів. Ряд солей (кристалогідрат тетраборату натрію Nа₂В₄O₇ˑ10Н₂О, кристалогідрат сульфату цинку ZnSO₄ˑ7Н₂O, кристал­огідрат сульфату натрію Nа₂SO₄ˑ10Н₂O та ін.) легко втрачають кристалізаційну воду і біліють, інші реактиви (концентрована сульфатна кислота, їдкий натр), навпаки, енергійно поглинають пари води з повітря. Тому при зберіганні таких реактивів необхідна ретельна гермети­зація реактивної тари.

Такої ж герметизації вимагають реактиви ч е т в е р т о ї групи, що змінюються під дією газів повітря. Сюди відносяться, наприклад, активні метали, їх оксиди і гідроксиди.

До п 'я т о ї групи реактивів відносять естер, бром, йод, розчин амоніаку, хлоридну і нітратну кислоти та ін. Їх зберігають в прохолодному місці в посуді з ретельною герметизацією.

Вогненебезпечні реактиви (естер, спирт, бензин та ін.) зберігають у добре провітрюваному приміщенні. Головна умова зберігання вибухонебезпечних реактивів (бертолетова сіль) – захист від забруднення, оскільки при розтиранні забруднених реактивів можливий вибух.

Абсолютно недопустимо зберігати поруч реактиви, які можуть реагувати між собою, наприклад концентрований розчини амоніаку і летких кислот, бертолето­ву сіль і активоване вугілля або фосфор і так далі. Поділ реактивів на групи умовний – так як деякі реактиви входять одночасно в декілька груп.

Реактиви розташовують у певному порядку: неорга­нічні окремо від органічних, солі за назвою ка­тіонів в алфавітному порядку, а солі одного катіона в ал­фавітному порядку за назвою аніонів. Органічні ре­активи розташовують за класами: вуглеводні, спирти, альдегіди, кислоти і так далі.

Технічні реактиви очищені гірше за інших, їх використовують для робіт допоміжного характеру. Наприклад, технічну хлоридну кислоту застосовують для добування газів (СО₂, Н₂S), для миття посуду і так далі. Більш очищені реактиви застосовують для точних хімічних дослідів і, зокрема, для аналітичних цілей.

Необхідно дотримуватися правил користування реак­тивами. Перш за все треба регулярно обтирати зовнішні стінки реактивної тари, оскільки вони покриваються білим нальотом солей амонію. Тверді реактиви беруть з банок фарфоровою або пластмасовою ложкою або шпателем. Рідкі реактиви пере­ливають, користуючись лійками.

Реактив, що просипався на стіл, неминуче забруднюється, його не можна висипати назад в банку. Якщо просипалось багато реактиву, його слід зібрати в окрему банку і використовувати надалі як технічний реактив. Не можна відкривати одночасно декілька банок з реактивами, оскільки можна сплутати пробки від різних банок і забруднити реактиви.