3122

11

Измерения выполняются на фотоэлектроколориметрах или спектрофотометрах.

Ферментативные методы — методы определения концентрации веществ с использованием специфически действующих на них ферментов.

Хроматография— совокупность методов разделения и анализа смесей веществ, основанных на различном распределении компонентов между подвижной (газ, жидкость) и неподвижной (жидкость, твердый сорбент или их смесь) фазами.

-По механизму разделения различают адсорбционную, ионообменную, распределительную, диффузионную (гель-фильтрация) хроматографию.

-По технике исполнения выделяют колоночную и плоскостную (на бумаге, в тонком слое) хроматографию.

-По агрегатному состоянию фаз хроматография может быть газовая, жидкостная, газожидкостная.

Центрифугирование в градиенте плотности — метод основан на разной скорости осаждения частиц с разной формой, размерами и плотностью. Для создания градиента плотности используют растворы солей тяжелых металлов или сахарозы.

Электрофорез— метод разделения заряженных частиц при движении их в растворе под действием внешнего электрического поля. Различают электрофорез на бумаге, на ацетате целлюлозы, в геле (крахмала, агарозы, агара, полиакриламида), в тонком слое сорбента (окись кремния, кизельгур, окись алюминия, целлюлоза).

Электрохимические методы — совокупность методов качественного и количественного анализа, основанных на электрохимических явлениях, происходящих в исследуемой среде или на границе раздела фаз и связанных с изменениями структуры, химического состава или концентрации анализируемого вещества. Различают несколько разновидностей электрохимических методов.

-Потенциометрия объединяет методы, основанные на измерении электродвижущей силы обратимых электрохимических цепей, когда потенциал рабочего электрода, погруженного в исследуемую жидкость, близок к равновесному значению.

-Кулонометрия объединяет методы анализа, основанные на измерении количества вещества, выделяющегося на электроде в процессе электрохимической реакции в соответствии с законами Фарадея. При кулонометрии потенциал рабочего электрода отличается от равновесного значения.

-Кондуктометрия объединяет методы, в которых измеряется электропроводность электролитов. Этот анализ основан на изменении концентрации вещества или химического состава среды в межэлектродном

12

пространстве. При этом потенциал рабочего электрода близок к равновесному значению.

3.2.2 Взвешивание на технических и аналитических весах

Операция взвешивания является одной одна из наиболее часто выполняемых операций в современных лабораториях. Уровень развития современного весового оборудования, предназначенного для аналитических испытаний, достиг такого уровня, что не требует создания дополнительных условий или отдельных помещений для проведения измерений. Развитие электронной составляющей весового оборудования позволяет без проблем применять взвешивание на всех этапах анализа. Передовые приборы измерения веса могут похвастаться высокой точностью и скоростью измерения, защитой от пыли и влажности, однако все еще не снабжены должной защитой от магнитных и электрических полей. В связи с этим, наличие существенных физических полей может послужить одним из немногих ограничивающих факторов при выборе места размещения весов.

Цель данного раздела является формирование практического навыка взвешивания на технических и аналитических весах.

Перед началом практической работы следует разобрать несколько параметров, которыми облают все весовые приборы:

Дискретность показаний - минимальная разность между двумя измеренными значениями, которая может быть отражена информационным табло весов

Точность – это характеристика соответствия отображаемой массы на информационном табло весов с фактической массой взвешиваемого образца. Чем это значение ближе к реальной массе – тем лучше точность весов.

Чувствительность –изменение значения показания информационного табло весов в зависимости от изменения массы взвешиваемого объекта. Иначе говоря, это количество знаков после запятой, отображающие массу объекта (например технические весы могут иметь после запятой 2-3 знака, тогда как аналитические характеризуются 5- 6 знаками и позволяют лучше определять изменения массы).

Минимальный вес - значение массы для конкретных весов, ниже которого относительная ошибка взвешивания слишком велика или невозможна.

Воспроизводимость — это способность весов выдавать одинаковый результат при повторных взвешиваниях одного и того же груза в одинаковых условиях измерений.

При частом контроле массы с помощью весов в течении всего рабочего дня следует всегда выполнять следующие рекомендации:

13

1)Никогда не отключать весы от источника питания и держать их включенными, что обеспечит их постоянное тепловое равновесие.

2)Вместо выключения осуществлять только переход весов в ждущий режим (при наличии такой функции и у конкретной модели весов

ив согласно инструкции эксплуатации).

3)При первичном включении весов лучше обеспечить их прогрев в течении 3 часов для технических весов и 6-12 часов для аналитических.

4)Периодически проверять уровень весов. Контролировать положение пузырька в центре индикатора уровня или контролировать показания электронного уровня.

5)Выполняйте регулярную контрольную калибровку весов, особенно в таких случаях как:

а) первое включение весов; б) переустановки весов на новом месте;

в) после изменения уровня весов; г) после существенного изменения температуры.

6)Перед каждым взвешиванием контролируйте нулевое показание весов, если информационное табло отображает не нулевую массу, необходимо выполнить операцию тарирования (сообщение весам информации о том что сейчас они пусты и всю имеющуюся на чаще весов массу следует принять за ноль).

7)Использовать значение массы с информационного табло весов следует только после того как погаснет значок нестабильности (приналичие) либо когда прекратится изменение отображаемой массы в последнем знаке.

8)Всегда устанавливайте взвешиваемый образец строго по середины чаши весов, это позволит избежать ошибок угловой нагрузки.

9)После установления массы взвешиваемого объекта, освобождайте чашу весов от него, не оставляя его длительное время на ней.

10)После прогрева и начала работы с весами рекомендуется произвести тестовое взвешивание, сняв тем самым возможный эффект «первого взвешивания».

11)Старайтесь подбирать минимальный сосуд для взвешивания, а также избегайте тары, обладающей впитывающей способностью.

12)При наличии защитных кожухов обеспечьте их закрытие во время взвешивания.

13)Тщательно убирайте за собой весы, избегая из загрязнения объектами взвешивания и сторонними веществами.

14)Выполняйте регулярные процедуры ухода за весами согласно инструкции по эксплуатации.

где

mр-ля – масса растворителя (кг).

Эквивалентная (нормальная) концентрация – величина,

показывающая количество эквивалентов растворенного вещества в 1 л

где

MЭ – молярная масса эквивалента (г/моль),

Э – количество эквивалентов вещества (моль). Титр – величина, численно равная массе растворенного вещества

Для приближенных расчетов, связанных с приготовлением растворов путем разбавления более концентрированных, можно пользоваться правилом разбавления («правилом креста»), которое гласит, что объемы смешиваемых растворов обратно пропорциональны разностям концентраций смешиваемых и полученного при смешивании растворов. Это выражают схемами:

N2 - концентрация получаемого раствора;

V1, V3 – объемы исходных растворов с известной концентрацией, необходимые для получение раствора с заданной концентрацией.

Например для приготовления 15% раствора сернокислого аммония из растворов концентрацией 20% и 5% необходимо взять 10 мл раствора с концентрацией 20% и 5 мл с концентрацией 5%. Пример расчета правилом креста приведен ниже:

17

Таблица 2 – Данные расчета массовой доли растворенного вещества.

Задание 2: используя «правило креста» (формула 8), рассчитать количество необходимой дистиллированной воды для уменьшения массовой доли растворенного вещества в заданное количество раз (исходя из данных вариантов в таблице 3).

Таблица 3 – данные по вариантам для выполнения лабораторной работы №1, задание 2.

Рассчитав данные о новом необходимом значении массовой доли растворенного вещества (W2) и необходимом объеме добавления дистиллированной воды, приготовить разбавленный раствор соли, полученный в задании 1. Добавляя заданное количество дистиллированной воды, следует учитывать объем сосуда в котором находится исходный раствор. В случае превышении расчетного итогового объема, объема имеющегося сосуда, следует перелить исходный раствор с концентрацией (W1) в сосуд способный обеспечить смешивание.

Измерить массу раствора с концентрацией W2. Зная массу растворенного вещества из задания 1 и массу раствора из задания 2 рассчитать массу растворителя необходимую для получения концентрации

W2.

Задание 3: для растворов с массовой долей вещества W1 и W2 рассчитать значения других выражения состава раствора, используя формулы 2-7. Полученные данные оформить в виде таблицы 4.

18

Таблица 4 – результаты вариантов выражения состава раствора, полученного в ходе лабораторной работы.

3.2.5 Правила безопасности и охрана труда в биохимической лаборатории

Особенности работы в биохимической лаборатории:

1)Помещение должно быть оборудовано специальными контейнерами для отходов, системами вентиляции, средствами пожаротушения и аптечками, местами хранения повседневной и спецодежды, индивидуальных средств защиты, а также специально выделенными местами для переодевания.

2)Нахождение и работа в биохимической лаборатории разрешается только в халате с длинными рукавами, а при необходимости -

сиспользованием соответствующих индивидуальных средств защиты.

3)Длинные волосы должны быть аккуратно убраны, либо прикрыты головным убором.

4)Для выполнения работ предназначены химические столы, осуществление всех манипуляций с исследуемыми веществами следует только на их поверхности. На химический стол запрещается класть одежду, учебники и другие ценные вещи, прикасаться к ним голыми руками и открытыми участками кожи.

5)В лаборатории запрещается пробовать на вкус любые реактивы и расходные материалы, пить, есть и курить.

6)Для работы с биологическим материалом обязательно использование медицинских или иных герметичных перчаток.

7)Использование агрессивных жидкостей (концентрированные кислоты, щелочи и др.) разрешается только в строго отведенном для этого месте (вытяжной шкаф).

8)Отмеривать такие жидкости необходимо с большой осторожностью следующими способами:

а) с помощью мерного цилиндра; б) с помощью пипетки с грушей;

в) с помощью стеклянной пипетки. Опустить пипетку в жидкость, после заполнения пипетки жидкостью плотно закрыть верхний конец указательным пальцем, перенести пипетку с жидкостью в пробирку.

Осторожно приоткрыть конец пипетки и отмерить жидкость. ВАЖНО! При отмеривании агрессивной жидкости пипеткой

19

ЗАПРЕЩАЕТСЯ заполнять пипетку путем всасывания жидкостей ртом. Это может привести к отравлению и химическим ожогам различной степени тяжести.

9)Запрещается использование немаркированных реагентов, вся непустая используемая тара должна содержать на себе маркировку о вмещаемом веществе.

10)Аккуратно обращаться с лабораторной посудой, избегая использования разбитой или сколотой, во избежание колюще-режущих травм.

11)Все работы должны осуществляться в чистой посуде, без следов посторонних реагентов и веществ. После использования и анализа посуду следует сразу же мыть или размещать отдельно от чистой для исключения случайного использования и дальнейшей мойки.

12)В случае попадания агрессивной жидкости на кожу, слизистые оболочки или в глаза следует немедленно смыть ее большим количеством воды и обратиться к сотрудникам лаборатории за скорейшей помощью.

13)Не нагревать пустую посуду из простого химического стекла на открытом пламени.

14)В процессе нагревания веществ в пробирках и колбах запрещено направлять входное отверстие на себя или других людей. Нельзя заглядывать сверху в нагреваемые сосуды во избежание возможных травм при выбросе горячей массы из сосуда.

15)Избегать попадания жидкостей на электроприборы.

16)Четко следовать инструкциям по эксплуатации того или иного оборудования

17)В процессе эксплуатации аппаратуры должна быть исключена возможность ее падения или смещение с последующим контактом с человеком. Запрещается прикасаться к движущимся и вращающимся частям используемого оборудования.

18)В случае получения травмы любым человеком, находящимся в лаборатории, следует НЕЗАМЕДЛИТЕЛЬНО сообщить персоналу лаборатории.

19)Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, электропроводку и оборудование, находящееся под напряжением, следует гасить только песком, огнезащитной тканью или порошковыми огнетушителями.

20)Загорание в вытяжном шкафу ликвидируется первичными средствами пожаротушения только после отключения вентилятора.

21)После завершения работы убрать рабочее место, отключить электричество, герметично закупорить все емкости с реагентами, а также убедиться, что краны водоснабжения перекрыты, на химических столах закончились проводимые реакции.

20

Задание 4: изучить основные положения требований безопасности и охраны труда.

3.3 . Выполнение индивидуального задания

Выполняя индивидуальные задания по учебной практике, студент может начать формировать тематику своей будущей выпускной квалификационной работы, осваивать инновационные методы и приобретать знания, которые помогут ему при прохождении производственной и преддипломной практик на этом или другом предприятии. Студент может получить согласие от руководителя практики предприятия на возможность прохождения на нем производственной и преддипломной практики и в последующем согласовать это с руководителем от кафедры.

Всилу существенного разнообразия и специфики выполнения индивидуальных заданий предоставить обобщенную методику их выполнения не представляется возможным, конкретизация происходит только после ознакомления с планом работы руководителя практики от предприятия. В каждом конкретном случае она будет включать набор каких то определенных методов анализа указанных в пункте 3.2.1 настоящего методического указания, лабораторную работу, а также отчет о прохождении практики.

Всвязи с этим каждому студенту в обязательном порядке следует самостоятельно ознакомиться с выданным индивидуальным заданием, прояснить возникшие вопросы и согласовать выполнение с руководителем практики от кафедры.

Полученные результаты индивидуального задания включаются в отчет по практике, а затем могут быть доложены студентом на заседании кафедры или при реализации конференций по студенческой научной работе.

3.4 . Обработка и анализ собранных материалов

Собранный материал позволяет составить анкету предприятия, описать основные направления развития и пройденные пути становления, предоставить методы выполнения конкретных способов анализа, а также варианты использования современного уникального оборудования. Продемонстрировать наглядный фотоматериал прохождения практики.

Полученные данные анализируются студентом на предмет уровня технологического развития предприятия, обширности его возможностей и оснащенности, технической базы.

Весь собранный материал студентом оформляется и сводится в итоговый отчет по учебной практике, который обязательно должен содержать информацию о выполнении индивидуального задания и полученные данные