Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Марта 2015 в 17:29, лекция
В химических лабораториях для работы с веществами наиболее широко используется посуда из специального химического стекла. Как и оконное стекло, оно прозрачно, но в отличие от него, химическое стекло обладает повышенной термической и химической устойчивостью. Оно может выдерживать резкие перепады температуры (не трескается) и контакт с агрессивными веществами. Только плавиковая кислота и концентрированные растворы щелочей способны разрушить химическое стекло. Чем выше массовая доля оксида кремния(IV) в стекле, тем оно более термически и химически устойчиво. Хорошим химическим стеклом является пирекс, в составе которого массовая доля SiO2 составляет 80 %.
В химических лабораториях все ОПЫТы следует проводить только в чистой посуде. Даже небольшие, часто невидимые глазу загрязнения на посуде могут исказить конечный результат работы. Посуду можно считать практически чистой, если вода на её стенках распределяется равномерно, не образуя капель.
В зависимости от вида загрязнений химическую посуду моют в такой последовательности:
1. Мытьё водой. Водой отмываются только хорошо растворимые в ней загрязнения. Нерастворяющиеся, приставшие к стенкам загрязнения удаляют механически с помощью специальных ершей.
2. Мытьё с применением моющих средств.Для удаления нерастворяющихся в воде загрязнений органического происхождения применяют растворы моющих средств: хозяйственного мыла, стиральных порошков и паст, соды, фосфата натрия, средств для мытья кухонной посуды. При этом также используют ерши.
3. Мытьё органическими растворителями. Загрязнения, которые не отмылись моющими средствами, удаляют с помощью органических растворителей: тетрахлорметана («четырёххлористого углерода»), хлороформа, ацетона, спирта, эфира, бензина. Вследствие огнеопасности растворителей посуду моют вдали от огня.
4. Мытьё с использованием химических реакций. Если посуду не удалось вымыть вышеуказанными средствами, используют химические методы. Для этого посуду обрабатывают специальными растворами, которые химически разлагают загрязнения. К таким растворамотносятся:
а) Растворы минеральных кислот
Используют растворы технических серной, соляной или азотной кислот разных концентраций. Наиболее эффективны для мытья посуды (но и наиболее опасны) «дымящая» азотная кислота с плотностью 1,48–1,52 г/см3 и смесь этой кислоты с концентрированной серной кислотой в соотношении 1 : 1. Эти растворы используют многократно и хранят в полиэтиленовой таре.
Посуду заполняют раствором (тяга, перчатки, очки) или окунают в раствор и выдерживают некоторое время.
б) Растворы щелочей
Используют водные растворы щелочей с массовой долей KOH, равной 50 %, или NaOH – 40 %, а также спиртовые растворы, в которых массовые доли этих веществ, равны, соответственно, 10 % и 5%. Эти растворы используют многократно и хранят в плотно закрытых полиэтиленовых сосудах.
Посуду заполняют раствором (перчатки, очки) и выдерживают некоторое время. Необходимо помнить, что концентрированные растворы щелочей медленно разрушают стекло, поэтому необходимо избегать их длительного контакта.
в) Подкисленные растворы пероксида водорода
Используют водные растворы, содержащие одновременно пероксид водорода и хлороводород с массовыми их долями, равными 5—10 %. Такие растворы нельзя долго хранить, их готовят непосредственно перед использованием. Посуду заполняют раствором (или окунают в него) и выдерживают некоторое время.
г) Щелочные растворы перманганата калия
Используют растворы, содержащие одновременно щёлочь и KMnO4 с массовыми их долями, равными, соответственно 10% и 5 %. Для приготовления такого раствора мелкоизмельчённый порошок KMnO4 небольшими порциями вносят в охлаждённый раствор щёлочи и перемешивают до полного растворения соли. Холодную смесь можно использовать многократно до тех пор, пока она сохраняет прозрачность. Нагревать смесь не рекомендуется, поскольку при этом она быстро теряет моющие свойства.
Посуду заполняют раствором (или окунают в него) и выдерживают некоторое время. После использования данной смеси на стенках посуды (на месте жировых пятен) остаётся светло-коричневый налёт, который легко удаляют, ополаскивая посуду смесью В.
д) «Хромовая смесь» («хрόмпик»)
Эта смесь является очень эффективным (и очень опасным!) моющим средством. Она представляет собой раствор дихромата натрия (калия) в концентрированной серной кислоте и проявляет сильные окислительные свойства из-за образования хромового ангидрида CrO3. Органические вещества, бумага, вата при контакте с горячей хромовой смесью могут воспламеняться. Поэтому данную смесь можно использовать только в случае, если другие моющие средства оказались неэффективными.
Приготовление: В вытяжном шкафу нагревают на плитке в фарфоровом стакане концентрированную серную кислоту объёмом 1 дм3 до температуры 50 – 60 оС, нагревание прекращают. В кислоту добавляют мелкоизмельчённый Na2Cr2O7 или К2Cr2O7 массой 20 – 30 г и перемешивают до полного растворения соли.
Приготовленную смесь нужно хранить в плотно закрытом толстостенном фарфоровом сосуде в вытяжном шкафу. При хранении в открытом виде она быстро поглощает пары воды и теряет свои моющие качества, если массовая доля кислоты в ней уменьшится до 65 %. Поэтому хромовой смесью желательно мыть только сухую посуду. Смесь используется многократно до тех пор, пока её красно-оранжевая окраска не изменится на тёмно-зелёную. Это обусловлено тем, что содержащиеся в хромовой смеси полихромовые кислоты и хромовый ангидрид постепенно восстанавливаются c образованием зелёного сульфата хрома(III), который моющим действием не обладает.
Посуду заполняют смесью или окунают в неё (тяга, перчатки, очки) и выдерживают некоторое время.
е) Раствор дихромата в «дымящейся» азотной кислоте
Эта смесь чрезвычайно агрессивна и при комнатной температуре воспламеняет органические вещества. Её готовят растворением в вытяжном шкафу при комнатной температуре дихромата натрия массой 20 г в дымящейся азотной кислоте объёмом 1 дм3. Смесь готовится перед использованием, хранить её не рекомендуется. Используется крайне редко из-за опасности взрыва.
После мытья посуды указанными средствами её тщательно промывают сначала водопроводной, а затем дистиллированной водой, при необходимости пропаривают, а затем сушат. Промывание дистиллированной водой необходимо для удаления с поверхности стекла солей, содержащихся в водопроводной воде. Если их не смыть, то после сушки посуды они образуют на стекле белые пятна.