Оказание первой помощи

- При термических ожогах осторожно обнажить обожженный участок и закрыть сухой асептической повязкой. Обожженный участок нельзя как-либо очищать и мочить водой, этиловым спиртом, перекисью водорода или смазывать мазью.

- при химических ожогах промыть обожженное место, не обращая внимания на боль, большим количеством проточной воды (10-15 минут), в случае кислых реагентов – раствором бикарбоната натрия (2%-ным), в случае щелочных – разбавленным раствором борной или уксусной кислот.

- При порезах стеклом: а) промыть рану можно только в случае попадания в нее едких или ядовитых веществ, в остальных случаях, даже если в рану попал песок, ржавчина и т.п., промывать ее водой нельзя; б) нельзя смазывать рану мазями; перед наложением повязки смазать настойкой йода участок вокруг раны; в) удалять из раны мелкие осколки стекла может только врач.

- При отравлении химическими веществами немедленно вызвать врача и одновременно приступить к оказанию к оказанию первой помощи – если яд попал внутрь – вызвать рвоту, дать противоядие.

В лаборатории должен быть список веществ, вызывающих отравление и применяемые противоядия.

В лаборатории должна быть аптечка с набором медикаментов.

Порядок оформления работ

В процессе выполнения лабораторной работы студент должен наблюдать за ходом эксперимента, отмечая все его особенности: изменение цвета, появление запаха, показания прибора и т.д. Результаты наблюдений записываются в тетради для выполнения лабораторных работ, придерживаясь определенной последовательности:

- названия лабораторной работы, даты выполнения;

- цель работы;

- начертить рисунок прибора или схему установки с кратким ее описанием;

- результаты эксперимента должны быть внесены в таблицы;

- должны быть записаны все уравнения реакций для данного опыта

- выводы по каждому опыту.

Лабораторная работа № 1. Определение адсорбции растворенного вещества на границе жидкость – газ (воздух)

Цель работы – построение изотермы поверхностного натяжения по экспериментальным данным; вычисление адсорбции по графику и построение изотермы адсорбции ; вычисление максимальной адсорбции, толщины адсорбционного слоя и площади, занимаемой одной молекулой.

Поверхностное натяжение. Поверхностный слой жидкости по своим физико-химическим свойствам отличается от внутренних слоев.

Каждая молекула внутри жидкости притягивает к себе все окружающие ее молекулы и одновременно с такой же силой притягивается равномерно во все стороны окружающими ее молекулами. Следовательно, силовое поле каждой молекулы внутри жидкости симметрично насыщенно (рисунок 1.1). Равнодействующая сил притяжения равна нулю.

В

Рисунок 1.1. Состояние молекул в поверхностном и глубинном слоях жидкости

ином положении оказываются молекулы, расположенные в поверхностном слое. В этом случае на них действуют силы притяжения только со стороны молекул, находящихся в нижней полусфере. Действием молекул газа или пара, находящегося над поверхностью жидкости, можно пренебречь, так как их концентрация несравнимо меньше, чем в жидкости. Равнодействующая молекулярных сил в этом случае не равна нулю и направлена вниз. Таким образом, поверхностные молекулы жидкости находятся под действием силы, стремящейся втянуть их внутрь. Это приводит к тому, что поверхность жидкости стремится сократиться.

У молекул поверхностного слоя (рисунок 1.1) неиспользованные силы межмолекулярного притяжения (обозначены пунктирными стрелками) являются источником избыточной энергии, называемой свободной поверхностной энергией. Свободная энергия единицы поверхности называется поверхностным натяжением и обозначается . Поверхностное натяжение может быть измерено той работой, которую нужно затратить на преодоление сил сцепления между молекулами для создания новой единицы поверхности.

Поверхностное натяжение можно рассматривать как силу, действующую на единицу длины линии, ограничивающей поверхность жидкости, и направленную в сторону сокращения поверхности.

П

Рисунок 1.2. Сталагмометр

оверхностное натяжение можно определить опытным путем. Наиболее простым является метод «счета капель» при помощи прибора сталагмометра (рисунок 2), который представляет собой пипетку, имеющую две метки; нижняя часть сталагмометра переходит в капилляр, конец которого утолщен и отшлифован для получения одинаковых капель. Метод основан на том, что образующаяся на конце капиллярной трубки сталагмометра капля удерживается силой поверхностного натяжения. Отрывается капля в тот момент, когда ее вес станет равным или превысит на бесконечно малую величину силу поверхностного натяжения, удерживающую каплю. Для жидкостей с большим поверхностным натяжением отрыв капель затруднен, и образующиеся капли будут более крупными, чем у жидкостей с меньшим поверхностным натяжением.

Таким образом, число капель , вытекающих из объема для жидкости с большим поверхностным натяжением, будет меньше, чем для жидкости с меньшим поверхностным натяжением.

Сталагмометр заполняют исследуемой жидкостью и считают число капель , вытекающих из объема . Затем его заполняют дистиллированной водой и считают число капель воды , вытекающих из этого же объема . В момент отрыва капли ее вес равен силе поверхностного натяжения. Если из объема вытекает капель жидкости, имеющей плотность , то вес капли определяется по уравнению , где - ускорение силы тяжести.

Сила поверхностного натяжения, удерживающая каплю, равна ; - длина окружности капилляра, от которого отрывается капля.

В момент отрыва капли ее вес равен силе поверхностного натяжения.

Для исследуемой жидкости

. (1)

Для воды

, (2)

где - поверхностное натяжение; - плотность; - число капель воды.

Поделив уравнение (1) на (2), получим , откуда .

Величины плотностей жидкости, воды и поверхностное натяжение воды находят по таблицам для соответствующей температуры, при которой производятся измерения.

Выполнение работы.

Поверхностный слой на границе раздела фаз обладает избыточной энергией. Количественной мерой избытка энергии, отнесенной к единице площади поверхности, является поверхностное натяжение .

Накопление вещества на границе раздела фаз может происходить в результате адсорбции. Различают два случая адсорбции: адсорбцию на жидкой поверхности (границы раздела фаз: жидкость – газ и жидкость – жидкость), адсорбцию на твердой поверхности (границы раздела фаз: твердое вещество – газ и твердое вещество – жидкость). Адсорбция на жидкой поверхности может быть вычислена по уравнению изотермы адсорбции Гиббса

.

Как видно из уравнения Гиббса для вычисления адсорбции необходимо определить поверхностное натяжение растворов при различных концентрациях.

Для вычисления адсорбции сделайте следующее графическое построение. По данным таблицы 1.1 построить зависимость поверхностного натяжения водных растворов амилового спирта ( ) от концентрации при С, как показано на рисунок 1.1.

Таблица 1.1. Значение поверхностного натяжения водных растворов амилового спирта

Концентрация, моль/л	0	0,0019	0,0038	0,0075	0,015	0,030	0,060	0,120
Поверхностное натяжение, мН/м	72,0	70,4	69,2	66,7	61,7	55,3	46,6	38,0

К

Рисунок 1.2. Изотермы поверхностного натяжения и адсорбции

полученной кривой (рисунок 1.2) в разных точках, отвечающих взятым концентрациям, постройте касательные до пересечения их с осью ординат. Например, точка а на изотерме соответствует поверхностному натяжению раствора амилового спирта (ПАВ) с концентрацией =0,030 моль/л. Через точку а проведите касательную ав и линию, параллельную оси абсцисс аd.

Получаем на оси ординат отрезок bd , который обозначим через .

При графическом решении уравнения Гиббса можно доказать, что , следовательно, уравнение Гиббса преобразуется к виду .

По этому уравнению рассчитайте адсорбцию для концентраций, приведенных в таблице 1.1.

Результаты расчетов представить в виде таблицы 1.2.

Таблица 1.2. Расчет величины адсорбции

№ п/п	с	1/с	z	Г	1/Г
1	0,002
2	0,004
3	0,006
4	0,008
5	0,015
6	0,030
7	0,060
8	0,120

По полученным данным постройте изотерму адсорбции на этом же графике.

Вычисление максимальной адсорбции, толщины адсорбционного слоя и площади, занимаемой одной молекулой. Максимальная адсорбция соответствует полному насыщению поверхностного слоя. Мономолекулярная адсорбция на твердой поверхности подчиняется уравнению Ленгмюра

.

Для определения преобразуем уравнение Ленгмюра. Получаем уравнение прямой линии

,

не проходящей через начало координат. Для нахождения констант уравнения Ленгмюра построить график в координатах и . Отрезок, отсекаемый на оси ординат, равен 1/ , а угловой коэффициент этой прямой равен . Данные для построения графика в таблице 2.

Площадь , приходящуюся на одну молекулу, рассчитать по формуле:

,

где = молекул – число Авогадро.

Толщину адсорбционного слоя рассчитать по формуле

,

где - молекулярная масса растворенного вещества; - плотность растворенного вещества (для амилового спирта =0,184 ).