Учебная практика (бакалавры). Учебное пособие

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА

(БАКАЛАВРЫ)

Учебное пособие

Казань Издательство КНИТУ

2017

УДК 658.562:665.6(075)

ББК 30.607:35.514

У91

Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета

Рецензенты:

д-р хим. наук Ю. М. Ганеева канд. техн. наук А. Ш. Насыбуллина

Авторы: Н. Ю. Башкирцева, А. В. Шарифуллин, О. Ю. Сладов-

У91 ская, Л. Р. Байбекова

Учебная практика (бакалавры) : учебное пособие / Н. Ю. Башкирцева [и др.]; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2017. – 84 с.

ISBN 978-5-7882-2222-6

Рассмотрены основные понятия, встречающиеся в лабораторной практике. Описаны приборы, материалы, посуда, химические реактивы, наиболее часто употребляемые в химических лабораториях, предложены методики проведения основных операций. Особое внимание уделено реактивам, приборам и методам, применяемым в исследованиях.

Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлениям 21.03.01 «Нефтегазовое дело» и 18.03.01 «Химическая технология».

Подготовлено на кафедре «Химическая технология переработки нефти и газа».

УДК 658.562:665.6(075)

ББК 30.607:35.514

ISBN 978-5-7882-2222-6 © Башкирцева Н. Ю., Шарифуллин А. В.,

Сладовская О. Ю., Байбекова Л. Р., 2017

©Казанский национальный исследовательский

технологический университет, 2017

2

ВВЕДЕНИЕ

Приступая к работе в химической лаборатории, каждый начинающий инженер-лаборант с первых же шагов встречает ряд затруднений, вызванных незнанием техники лабораторных работ. Конечно, нужные знания и навыки приобретаются со временем, но лучше освоить их в самом начале работы.

Без знания техники лабораторных работ нельзя быть уверенным в верности поставленного эксперимента. Так, например, чистота химической посуды при аналитических исследованиях имеет чрезвычайно большое значение; иногда при использовании недостаточно чисто вымытой химической посуды (по небрежности или по неумению) могут быть получены искаженные результаты опыта и сделаны неправильные выводы.

Техника лабораторных работ в настоящее время имеет большое, чисто прикладное значение; она основана на строгих научных принципах.

Правильное проведение любой операции или приема в лабораторной работе невозможно, если исполнитель не понимает их смысла и тех теоретических предпосылок, которые лежат в их основе. Поэтому, чтобы овладеть техникой лабораторных работ, необходимо хорошо знать теоретические основы химии, физики и смежных с ними наук.

3

1. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТИВЫ

Химическими реактивами называют вещества определенной степени чистоты, используемые для проведения химических операций. Химические реактивы выпускают по государственным стандартам (ГОСТ) или техническим условиям (ТУ). На склянке или банке с реактивами наклеивается этикетка, на которой указывают название, химическую формулу реактива, завод-изготовитель, номер ГОСТ или ТУ, дату изготовления, гарантийный срок хранения, вес нетто, качественный и количественный состав примесей.

Классификация химических реактивов По агрегатному состоянию:

•твердые;

•жидкие;

•газообразные.

По содержанию примесей:

•технические (техн.);

•чистые (ч.);

•чистые для анализа (ч.д.а.);

•химически чистые (х.ч.);

•специально высокочистые вещества:

•спектрально чистые (в.сп.ч.);

•эталонной чистоты (в.э.ч.);

•особо чистые (в.ос.ч.).

Взависимости от чистоты реактива этикетка реактива имеет определенный цвет или цветную вертикальную полосу, соответствующую чистоте реактива.

По возникновению возможных опасностей и воздействию на организм выделяют следующие группы реактивов:

4

•взрывчатые вещества;

•горючие или сжиженные газы;

•самовозгорающиеся и воспламеняющиеся вещества (карбид кальция, щелочные металлы и др.);

•легковоспламеняющиеся жидкости;

•вещества, способные вызывать воспламенение - сильные окислители (перманганат калия, концентрированная азотная и серная кислоты и др.);

•сильные яды (соединения мышьяка, ртути, метанол и др.).

Ядовитые, огне- и взрывоопасные реактивы снабжают дополнительными этикетками, несущими информацию об их опасных свойствах (череп, кости, языки пламени и др.).

Следует учитывать, что это деление условно, так как один и тот же реактив может относиться к различным группам.

В лабораторных работах по направлениям 21.03.01 и 18.03.01 в больших количествах применяются ЛВЖ, которую представляют наибольшую опасность при их выполнении.

ЛВЖ – легковоспламеняющаяся жидкость ‒ жидкость,

способ-ная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61 0С в

закрытом тигле и 60 0С ‒ в открытом

Пожароопасные свойства веществ характеризуются следующими показателями:

Температура вспышки – минимальная температура, при которой пары жидкости образуют в закрытом (открытом) сосуде смесь паров, способную воспламеняться в воздухе от источника зажигания, но скорость образования паров еще не достаточна для устойчивого горения.

Температура воспламенения – температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их воспламенения от источника зажигания возникает устойчивое горение.

Температура самовоспламенения – минимальная температура вещества или его смеси с воздухом, при которой резко увеличивается скорость экзотермических реакций, заканчивающихся воспламенением.

5

Условия хранения

Условия хранения реактивов определяется их физикохимическими свойствами, в соответствии с которыми можно выделить следующие группы реактивов.

Таблица 1. Характеристика токсичных и пожароопасных свойств основных химических реактивов, применяемых в лабораторной практике по направлениям 21.03.01 и 18.03.01

6

Продолжение табл. 1

7

9

2. ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА

Классификация химической посуды

По назначению

•общего назначения (используется в любой химической лаборатории: пробирки, воронки, стаканы, колбы, холодильники);

•специального назначения (используется для специальных методов исследования)

•мерная

Основные требования, предъявляемые к материалу химической посуды

Химическая устойчивость – способность материала противостоять разрушающему воздействию органических растворителей, агрессивных сред (воды, кислот, щелочей) и окислителей.

Термическая устойчивость – свойство материала выдерживать без разрушения резкие колебания температуры. Мерой термической устойчивости является максимальный перепад температур, который способна выдержать посуда, и оценивается температурным

коэффициентом расширения.

Состав стекла:

10