Общая и

Вид материалаДокументы

Содержание


1. Организация занятий
После выполнения каждого цикла работ
1.2. Составление отчета о выполненной работе
Оформляются лабораторные работы
Точность измерения основных величин и правила записи результатов измерения
1.3. Расчеты в количественном анализе
I гравиметрические
II титриметрические
Гравиметрический фактор
2. Посуда и рабочее место
Посуда и приборы для практикума по количественному анализу
Нагревание раствора
3.1. Техника выполнения операций
2. Фильтрование и промывание осадка.
Виды фильтров, используемых в гравиметрии
3. Озоление и прокаливание.
Правила обращения с аналитическими весами.
Вещества нельзя непосредственно помещать на чашку весов. Взвешивать на кусочке бумаги недопустимо
Не облокачиваться на стол
3.2. Лабораторная работа № 1
...
Полное содержание
Подобный материал:
  1   2   3   4   5   6

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»


Кафедра аналитической химии


ОБЩАЯ И

Аналитическая химия.

Количественный
ХИМИЧЕСКИЙ анализ



Лабораторный практикум

по дисциплине «Общая и аналитическая химия» для студентов лесохозяйственных специальностей


Минск 2009

УДК 543.062 + 543.2(075.4)

ББК 22.4

А 64


Рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом университета.


Составитель:  Н. Ф. Шакуро


Научный редактор канд. хим. наук,

доцент Е. В. Радион


Рецензент доцент кафедры общей

и неорганической химии, канд. хим. наук

Т. Л. Залевская


По тематическому плану изданий учебно-методической литературы университета на 2009 год. Поз.33.

Для студентов лесохозяйственных специальностей.


© Учреждение образования

«Белорусский государственный

технологический университет», 2008

© Шакуро Н. Ф.,

составление, 2008


Введение


Химия – наука экспериментальная, глубоко ее постичь невозможно без практических работ в лаборатории. Штудирование учебников, лекции, семинары, коллоквиумы, конечно, совершенно необходимы, но почувствовать химию «живьем» можно только в ходе опытов, которые выполняются своими руками. При изучении аналитической химии нужно воспитать в себе уважение к точности во всем, что касается эксперимента, к тщательности, даже простой аккуратности. Все это дает практикум по аналитической химии.

Методы анализа, изложенные в учебниках и лекционных курсах,– это универсальные и теоретически обоснованные способы определения состава безотносительно к определяемому компоненту и анализируемому объекту. Методика анализа – подробное описание анализа конкретного объекта с использованием данного метода. Методические указания к лабораторному практикуму содержат описание именно методик анализа.

Однако одних методик недостаточно. Перед тем как приступить к анализу, необходимо тщательно ознакомиться с разделами, касающимися организации занятий, своего рабочего места, техники выполнения основных операций и расчетов. Правильно составить отчеты о выполнении лабораторных работ помогут планы их оформления и примеры.


Подготовка квалифицированных специалистов лесохозяйственного профиля невозможна без соответствующего пособия по общей и аналитической химии. Оно ставит целью в сжатой форме (из-за ограниченного объема) ознакомить студента с основными разделами аналитической химии и помощь ему в пределах требуемой программы овладеть этой дисциплиной.

Главной задачей Ваших будущих исследований является познание закономерностей физиолого-биологических процессов, происходящих в растительных организмах, в тесной взаимосвязи с условиями среды. В частности, изучить процессы корневого и воздушного питания, дыхания, цветения и плодоношения, биосинтеза и накопление веществ, обуславливающих растения строить свое тело и воспроизводить себя в потомстве. Конечной целью является изменение растительных организмов в нужном для человека направлении. Научные методы познания для этого и методологическая основа базируется на знаниях и опыте, который Вы приобретете изучая дисциплину «Общая и аналитическая химия.

Общий подход к изучению жизнедеятельности растений заключается в детальном исследовании того или иного процесса и с условиями среды. Методы физиологических исследований базируются на химических и физико-химических методах анализа.

…имеет существенное значение при решении вопросов повышения урожайности, улучшения качества продуктов…

Важную роль в жизни растений играет минеральное питание. В условиях оптимального минерального питания растения более продуктивны и более устойчивы к неблагоприятным факторам окружающей среды. Определить в чем нуждается растительный организм, по минеральным элементам, входящим в его состав, …

К основным минеральным элементам необходимых растениям относятся азот (NO2-, NO3-,NH4+), фосфор (PO43-,), калий(K+), магний (Mg2+), кальций (Ca2+), сера (SO42-,) и железо (Fe3+), бор (BO33-), марганец (Mn3+), цинк (Zn2+), медь (Cu2+), молибден (MoO4-2), хлор (Cl-), кобальт, натрий и др.

Изучение минерального питания растений является одной из важнейших задач, лежащих в основе получения высоких и устойчивых урожаев. Для этого необходимо решить задачу по выяснению природы эффективной усвояемости элементов минерального питания растениями.

Успешное решение многих практических задач минерального питания растений и, в частности тех, которые связаны с применением удобрений, требует глубоких исследований по поглощению и использованию их растениями. Ответ на многие вопросы может быть полученв экспериментах с использованием различных химических и физико-химических методов анализа.

Анализ растительных материалов на содержание в них различных элементов включает несколько стадий:

1 сбор образцов,

2 их подготовку,

3 фиксацию,

4 приготовление растворов,

5 лабораторный анализ,

6 расчеты

7 интерпретацию полученных данных.

С навыками выполнения п. 4-6 Вы познакомитесь в рамках данного курса. В связи с ограниченным объемом изучаемой дисциплины мы и длительностью пробоподготовки, остальные из выше указанным пунктов, в данном практикуме не изучаются.

Предлагаемое учебное пособие разработано в соответствии с Государственными образовательными стандартами и программой курса «Общая и аналитическая химия», предназначенным для студентов лесохозяйственных специальностей высших учебных заведений.

В пособии отсутствуют работы. Требующие дополнительного времени не столько для выполнения анализа, сколько для предварительной подготовки пробы (так как такие работы не могут быть выполнены в течение одного занятия и детально изучаются на профильных кафедрах).

После каждой работы приводится список вопросов и задач, предназначенных для самостоятельной работы студентов. Этот материал студент должен проработать до выполнения соответствующего раздела практикума.

Установление оптимальных условий, при которых достигается наивысшая продуктивность растений. Чтобы хорошо усвоить основы современной физиологии растений, необходимо экспериментальное ознакомление с главнейшими функциями растительного организма и методами исследования, применяемыми в научной и производсьвенной деятельности.

Установлено, что к необходимым для зеленых растений элементам (кроме углерода, водорода и кислорода, усваиваемых в процессе фотосинтеза) относятся следующие: макроэлементы, требующиеся в больших количествах – азот, фосфор, сера, калий, кальций и магний; микроэлементы, требующиеся в малых количествах – железо, марганец, медь, цинк, бор, молибден, кобальт. Макро- и микроэлементы растения поглощают из почвы в виде соответствующих солей.

Исключение любого из макро- и микрокомпонентов приводит к расстройству структур и обмена веществ растений, торможению их роста и в последующем – к гибели. Это связано с тем, что необходимые элементы входят в состав определенных веществ растений, которые выполняют присущие им функции лишь в соединении с данным элементом. Кроме того, ряд элементов (К, Са, В и др.) выполняют еще и регуляторные функции, оказывая влияние на ход жизненных процессов.

В процессе изучения данной дисциплины Вы познакомитесь со многими операциями такими как приготовление растворов, проведение различных химических анализов, которые пригодятся Вам в дальнейшем. Например, для приготовление растворов, необходимых для подкормки и удобрения растений,; для изучения минерального питания растений используется химический анализ как самого растения, так и субстрата, на котором оно выращивалось, для определения дозы вносимых удобрений, условий полива идр.

Для успешного решения многих практических задач минерального питания, физиологии растений требуются знания методов химического количественного анализа.

Методы аналитический химии широко применяются при изучении растительных материалов как в учебных, так и в исследовательских лабораториях. Применяемые методы анализа позволяют обнаружить в органах и тканях содержание тех или иных веществ, тем самым определить их распределение, локализацию.

Методы химического анализа используются для контроля качества продукции сельскохозяйственных культур и количественных изменений в составе веществ растений, а также процессов, происходящих в растениях во время роста и развития. Исследование растений дает дает возможность рациональнее воздействовать на культурные растения в желаемом направлении для получения наибольшего количества продуктов высокого качества и оказывает помощь селекционерам при выведении новых улучшенных сортов сельскохозяйственных культур. Эти задачи могут быть успешно решены только при наличии достаточного количества надежных и ускоренных методов анализа.

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАНЯТИЙ


1.1. Общие требования


Занятия по количественному химическому анализу проводятся согласно плану прохождения лабораторного практикума под руководством преподавателя. К лабораторным работам допускаются студенты, которые:
  • прошли инструктаж по технике безопасности и расписались за это в соответствующем журнале;
  • сдали допуск в форме устного собеседования с преподавателем;
  • составили отчеты и защитили выполненные работы (имеют не более двух незащищенных работ);
  • сдали коллоквиумы по всем предыдущим темам согласно плану-графику прохождения лабораторного практикума.

Лабораторные работы считаются выполненными успешно, если полученный студентом результат в пределах допустимой погрешности совпадает с истинным значением.

После выполнения каждого цикла работ проводится проверка усвоения теоретического материала – коллоквиум в форме индивидуального устного собеседования с преподавателем или письменного ответа с последующей защитой. К сдаче коллоквиума допускаются студенты, которые выполнили программу соответствующего раздела. Студенты, не сдавшие коллоквиум по предыдущему разделу, не допускаются к выполнению последующих лабораторных работ.

Студенты, полностью выполнившие программу лабораторного практикума, допускаются к сдаче зачета по курсу, который проводится в устной или письменной форме. Вопросы для зачета составляются на основании программ коллоквиумов. При выставлении зачета учитывается вся работа студента на протяжении семестра (выполнение заданий лабораторного практикума, результаты сдачи коллоквиумов, ведение рабочего журнала).


1.2. Составление отчета о выполненной работе


При выполнении количественных определений следует тщательно соблюдать установленную методику работы. Нужно помнить, что результаты анализа могут быть достоверными только тогда, когда строго соблюдаются все условия, описанные в данной методике, и проводится правильное выполнение всех технических приемов работы. Отклонения от этих условий всегда приводят к ошибкам и уменьшают точность определения.

Оформляются лабораторные работы в отдельной тетради, которая является рабочим журналом студента. Отчеты, оформленные студентом, подписываются преподавателем и служат документом, подтверждающим успешное выполнение соответствующих работ лабораторного практикума. План составления отчета о выполненной работе приведен после соответствующей лабораторной работы.

Лабораторные работы в рамках каждого раздела связаны между собой. Данные одной работы используются в других работах раздела. Поэтому результаты всех измерений следует сразу же заносить в лабораторный журнал. Ни в коем случае не разрешается делать записи на отдельных листках. Запись всех результатов измерений нужно вести таким образом, чтобы только последняя цифра в них была недостоверной. Точность измерения основных величин и правила записи результатов измерения приведены в табл. 1, а точность расчетных величин – в табл. 2.

Таблица 1

Точность измерения основных величин и правила записи результатов измерения

Измеряемая

величина

Средство

измерения

Пример

записи

Точность

измерения

V, мл


(при использовании точной мерной
посуды
)

Пипетка,

бюретка

25,00 мл

12,45 мл

± 0,05 мл


Мерная колба

100,0 мл

± 0,1 мл

V, мл


(при использовании неточной мерной
посуды
)

Мерный стакан,

мерный цилиндр,

мензурка

15 мл

3 мл

± 1 мл

m, г


Аналитические весы

0,1200 г

± 0,0001 г

Технические весы

0,10 г

± 0,01 г