Chimia este o știință naturală. Subiectul chimiei și relația sa cu alte științe ale naturii Chimia ca știință a naturii

Chimia este o știință naturală. Chimia în lumea exterioară. O scurtă istorie a chimiei

Chimia aparține științelor naturii. Chimia este știința substanțelor, a proprietăților și transformărilor lor. Subiectul chimiei este elementele chimice și compușii acestora, precum și legile care guvernează reacțiile chimice. Chimia modernă este foarte diversă atât în \u200b\u200bceea ce privește obiectele, cât și în metodele de studiu ale acestora, prin urmare, multe dintre secțiunile sale sunt științe independente. Acum principalele ramuri ale chimiei sunt chimia anorganică, chimia organică și chimia fizică. În același timp, secțiuni semnificative ale chimiei au apărut la granița cu alte științe. Deci, interacțiunea dintre chimie și fizică a dat, pe lângă chimia fizică, și fizica chimică. Una dintre cele mai avansate domenii ale chimiei este biochimia - știința care studiază bazele chimice ale vieții. Aproape fiecare studiu științific necesită utilizarea metodelor fizice pentru a stabili structura materiei și a metodelor matematice pentru a analiza rezultatele.

Chimia joacă un rol important în progresul științific și tehnologic. Ea a găsit aplicații în toate ramurile științei, tehnologiei și producției. Chimia asigură prelucrarea mineralelor în produse valoroase. Chimia are un impact semnificativ asupra productivității producției agricole. Nu mai puțin semnificativ este rolul chimiei în producția de materiale plastice, vopsele, materiale de construcție, țesături sintetice, detergenți sintetici, parfumerie și produse de parfumerie și produse farmaceutice. Studiul chimiei ajută o persoană nu numai să crească erudiția generală, ci și să se cunoască pe sine și lumea din jur.

Termenul „chimie” a apărut pentru prima dată într-un tratat al grecului egiptean Zosimus în 400 d.Hr., în care Zosimus spune că „chimia” a fost învățată oamenilor de către demoni care au coborât pe cer din pământ. Denumirea de „chimie” provine din cuvântul „Chemi” sau „Humana” cu care vechii egipteni și-au numit țara, precum și pământul negru din Nil.

Primii oameni de știință-chimiști au fost preoții egipteni. În secolul al III-lea î.Hr., au fost deja colectate și descrise materiale experimentale semnificative. În celebra Bibliotecă Alexandria, existau aproximativ șapte sute de cărți manuscrise, care conțineau multe lucrări despre chimie. Filosoful grec Democrit, care a trăit în secolul al V-lea î.Hr., a exprimat mai întâi ideea că toate corpurile sunt compuse din mici particule invizibile indivizibile de materie solidă, în mișcare. El a numit aceste particule „atomi”. Din secolul al III-lea d.Hr. în istoria chimiei, a început o perioadă de alchimie, al cărei scop a fost să găsească modalități de transformare a metalelor de bază în nobile (argint și aur) cu ajutorul pietrei filosofale. În Rusia, alchimia nu era răspândită, deși erau cunoscute tratatele alchimiștilor. La începutul secolului al VI-lea, alchimiștii au început să-și aplice cunoștințele pentru nevoile de producție și tratament. În secolele al XVII-lea și al XVIII-lea, metodele experimentale au început să fie utilizate în cercetarea chimică.

Prima teorie a chimiei științifice a fost teoria flogistonului (o substanță fără greutate care se eliberează dintr-o substanță atunci când substanțele ard), propusă de G. Stahl în secolul al XVIII-lea. Această teorie s-a dovedit a fi greșită, deși a existat timp de aproape un secol. Chimistul francez A. Lavoisier și chimistul rus M. V. Lomonosov au aplicat măsurători precise în studiul reacțiilor chimice, au infirmat teoria flogistului și au formulat legea conservării masei. Din 1789 până în 1860, a durat perioada legilor chimice cantitative (doctrină atomico-moleculară). Etapa modernă în dezvoltarea științei chimice, care a început în secolul al XX-lea, continuă până în prezent. Orice progres în chimia practică se bazează acum pe realizările științei fundamentale.

Întreaga lume diversă din jurul nostru este conteazăcare vine în două forme: substanțe și câmpuri. Substanţă constă din particule cu propria lor masă. Camp - o astfel de formă de existență a materiei, care se caracterizează prin energie.

Proprietatea materiei este trafic... Formele de mișcare ale materiei sunt studiate de diverse științe ale naturii: fizică, chimie, biologie etc.

Nu trebuie considerat că există o corespondență strictă fără echivoc între științe, pe de o parte, și formele de mișcare ale materiei, pe de altă parte. Trebuie avut în vedere că, în general, nu există o astfel de formă de mișcare a materiei care ar exista în forma sa pură, separat de alte forme. Toate acestea subliniază dificultatea clasificării științelor.

X imiyu poate fi definit ca o știință care studiază forma chimică a mișcării materiei, care este înțeleasă ca o schimbare calitativă a substanțelor: chimia studiază structura, proprietățile și transformările substanțelor.

LA fenomene chimice includ astfel de fenomene în care unele substanțe sunt transformate în altele. Fenomenele chimice se numesc altfel reacții chimice. Fenomenele fizice nu sunt însoțite de transformarea unor substanțe în altele.

Fiecare știință se bazează pe un set de credințe preliminare, atitudini filosofice fundamentale și răspunsuri la întrebarea despre natura realității și cunoștințele umane. Acest set de credințe, valori împărtășite de membrii acestei comunități științifice se numesc paradigme.

Principalele paradigme ale chimiei moderne:

1. Structura atomico-moleculară a materiei

2. Legea conservării materiei

3. Natura electronică a legăturii chimice

4. O relație neechivocă între structura unei substanțe și proprietățile sale chimice (lege periodică)

Chimia, fizica, biologia doar la prima vedere pot părea a fi științe îndepărtate. Deși laboratoarele unui fizician, chimist și biolog sunt foarte diferite, toți acești cercetători se ocupă de obiecte naturale (naturale). Aceasta distinge științele naturii de matematică, istorie, economie și multe alte științe care studiază ceea ce nu este creat de natură, ci, mai ales, de omul însuși.

Ecologia este apropiată de științele naturii. Nu trebuie să credem că ecologia este o chimie „bună”, spre deosebire de chimia clasică „rea”, care poluează mediul. Nu există chimie „proastă” sau fizică nucleară „proastă” - există progrese științifice și tehnice sau lipsa acesteia în orice domeniu de activitate. Sarcina ecologului este de a folosi noile realizări ale științelor naturii pentru a minimiza riscul de a perturba habitatul ființelor vii cu un beneficiu maxim. Echilibrul risc-recompensă face obiectul studiilor de mediu.

Nu există limite stricte între științele naturii. De exemplu, descoperirea și studiul proprietăților noilor tipuri de atomi au fost considerate odată o sarcină pentru chimiști. Cu toate acestea, s-a dovedit că unele dintre tipurile cunoscute în prezent de atomi au fost descoperite de către chimiști, iar altele de către fizicieni. Acesta este doar unul dintre numeroasele exemple de „limite deschise” dintre fizică și chimie.

Viața este un lanț complex de transformări chimice. Toate organismele vii absorb unele substanțe din mediu și le eliberează pe altele. Aceasta înseamnă că un biolog serios (botanist, zoolog, medic) nu poate face fără cunoștințe de chimie.

Mai târziu ne vom asigura că nu există o graniță absolut exactă între transformările fizice și chimice. Natura este una, de aceea trebuie să ne amintim întotdeauna că este imposibil să înțelegem structura lumii care ne înconjoară, aprofundând doar una dintre domeniile cunoașterii umane.

Disciplina „Chimie” este legată de alte discipline de științe naturale prin conexiuni interdisciplinare: cele anterioare - cu matematică, fizică, biologie, geologie și alte discipline.

Chimia modernă este un sistem ramificat al multor științe: chimie anorganică, organică, fizică, analitică, electrochimie, biochimie, care sunt stăpânite de studenți în cursurile ulterioare.

Cunoașterea cursului de chimie este necesară pentru studiul cu succes al altor discipline științifice generale și speciale.

Figura 1.2.1 - Locul chimiei în sistemul științelor naturii

Îmbunătățirea metodelor de cercetare, în primul rând a tehnologiei experimentale, a condus la împărțirea științei în zone din ce în ce mai înguste. Ca urmare, cantitatea și „calitatea”, adică fiabilitatea informațiilor a crescut. Cu toate acestea, incapacitatea unei persoane de a avea cunoștințe complete chiar și pentru domeniile științifice conexe a creat noi probleme. La fel cum în strategia militară cele mai slabe puncte de apărare și ofensivă se găsesc la joncțiunea fronturilor, în știință zonele cel mai puțin dezvoltate rămân zone care nu pot fi clasificate fără ambiguități. Printre alte motive, este posibil să remarcăm dificultatea obținerii unui nivel adecvat de calificare (diplomă academică) pentru oamenii de știință care lucrează în domeniile „intersecției științelor”. Dar principalele descoperiri ale timpului nostru sunt făcute și acolo.

Trimite-ți munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Folosiți formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Subiectul și sarcinile chimiei. Locul chimiei printre științele naturii

Chimia aparține științelor naturii care studiază lumea din jurul nostru. Ea studiază compoziția, proprietățile și transformările substanțelor, precum și fenomenele care însoțesc aceste transformări. Una dintre primele definiții ale chimiei ca știință a fost dată de omul de știință rus M.V. Lomonosov: "Știința chimică examinează proprietățile și schimbările corpurilor ... compoziția corpurilor ... explică motivul a ceea ce se întâmplă cu substanțele în timpul transformărilor chimice."

Potrivit lui Mendeleev, chimia este studiul elementelor și al compușilor lor. Chimia este strâns legată de alte științe ale naturii: fizică, biologie, geologie. Multe secțiuni ale științei moderne au apărut la joncțiunea acestor științe: chimie fizică, geochimie, biochimie, precum și cu alte ramuri ale științei și tehnologiei. Folosește pe scară largă metode matematice, folosește calcule și modelare a proceselor pe mașini electronice de calcul. În chimia modernă, au apărut multe secțiuni independente, dintre care cele mai importante, pe lângă cele menționate mai sus, sunt chimia anorganică, chimia organică, chimia. polimeri, chimie analitică, electrochimie, chimie coloidală și altele. Substanțele fac obiectul studiului chimiei. De obicei sunt clasificate în amestecuri și substanțe pure. Dintre acestea din urmă, se disting simple și complexe. Există mai mult de 400 de substanțe simple cunoscute și substanțe mult mai complexe: câteva sute de mii de anorganici și câteva milioane de organice. Cursul de chimie predat în liceu poate fi împărțit în trei părți principale: chimie generală, anorganică și organică. Chimia generală examinează conceptele chimice de bază, precum și cele mai importante legi asociate transformărilor chimice. Această secțiune include elementele de bază din diferite secțiuni ale științei moderne: „chimie fizică, cinetică chimică, electrochimie, chimie structurală etc. Chimia anorganică studiază proprietățile și transformările substanțelor anorganice (minerale). Chimie organică din. proprietățile și transformările substanțelor organice.

Concepte de bază ale chimiei analitice (analitice)

chimie analitică spectrală fotometrică

Chimie analitică ocupă un loc special în sistemul științelor. Cu ajutorul său, oamenii de știință acumulează și verifică fapte științifice, stabilesc noi reguli și legi.

Analiza chimică este necesară pentru dezvoltarea cu succes a unor științe precum biochimia și fiziologia plantelor și animalelor, știința solului, agricultura, agrochimia, microbiologia, geochimia, mineralogia. Rolul chimiei analitice în studiul surselor naturale de materii prime este în continuă creștere. Chimiștii analitici monitorizează continuu funcționarea liniilor tehnologice și calitatea produselor din industria alimentară, farmaceutică, chimică, nucleară și alte industrii.

Analiza chimicape baza legilor fundamentale ale chimiei generale. Prin urmare, pentru a stăpâni metodele analitice, este necesar să se cunoască proprietățile soluțiilor apoase, proprietățile acid-bazice și redox ale substanțelor, reacțiile de complexare, legile formării precipitatelor și sistemelor coloidale.

(Chimia analitică, sau analitica, este o ramură a științei chimice care dezvoltă, pe baza legilor fundamentale ale chimiei și fizicii, metode și tehnici fundamentale pentru analiza calitativă și cantitativă a compoziției atomice, moleculare și de fază a materiei.

Chimia analitică este știința determinării compoziției chimice, metodele de identificare a compușilor chimici, principiile și metodele de determinare a compoziției chimice a unei substanțe și structura acesteia.

Analiza unei substanțe înseamnă obținerea de date empirice privind compoziția chimică a unei substanțe prin orice metode - fizice, chimice, fizico-chimice.

Ar trebui făcută o distincție între metodă și metodă de analiză. Metoda de analiză a materiei este o scurtă definiție a principiilor care stau la baza analizei materiei. Metodologia analizei - o descriere detaliată a tuturor condițiilor și operațiunilor care oferă caracteristici reglementate, inclusiv precizia și reproductibilitatea rezultatelor analizei.

Stabilirea compoziției chimice se reduce la rezolvarea problemei: ce substanțe sunt incluse în compoziția studiatului și în ce cantitate.

Chimia analitică modernă (analitică) include două secțiuni

postat pe http://www.allbest.ru/

Analiza chimică calitativă este determinarea (descoperirea) elementelor chimice, ionilor, atomilor, grupărilor atomice, moleculelor din substanța analizată.

Analiza chimică cantitativă este determinarea compoziției cantitative a unei substanțe, adică stabilirea numărului de elemente chimice, ioni, atomi, grupări atomice, molecule din analit. O altă definiție (echivalentă) a analizei cantitative poate fi dată, reflectând nu numai conținutul acesteia, ci și rezultatul final, și anume: analiza cantitativă a unei substanțe este o determinare experimentală (măsurare) a concentrației (cantității) elementelor chimice (compuși) sau a formelor acestora în substanță, exprimată ca limitele intervalului de încredere sau un număr cu o indicație a abaterii standard.

Orice metodă de analiză folosește o anumită semnal analitic - parametru fizic, chimic, fizico-chimic care caracterizează o anumită proprietate a substanței studiate. În acest sens, toate metodele pentru natura proprietății măsurate sau metoda de înregistrare a semnalului analiticse obișnuiește împărțirea în trei grupuri mari:

Grupuri de metode de analiză.

1) metode chimice de analiză - atunci când datele sunt obținute ca rezultat al precipitațiilor, evoluției gazelor, schimbării culorii;

2) metode de analiză fizico-chimice - pot fi înregistrate unele modificări fizice sau chimice ale valorilor;

3) metode fizice de analiză

Metodele de analiză instrumentale (fizice și fizico-chimice) sunt metode bazate pe utilizarea relațiilor dintre proprietățile fizice măsurate ale substanțelor și compoziția lor calitativă și cantitativă.

LA metode chimice include:

Analiza gravimetrică (greutate)

Analiză titrimetrică (volumetrică)

Analiza volumetrică a gazelor

LA metode fizice și chimice includ toate metodele de analiză instrumentală:

Fotocolorimetric

Spectrofotometric

Nefelometric

Potențiometric

Conductometric

Polarografic

LA fizice includ:

Emisie spectrală

Radiometric (metoda trasorului)

Radiografie spectrală

Luminescent

Activarea neutronilor

Emisie (fotometrie cu flacără)

Absorbția atomică

Rezonanță magnetică nucleară

Fmetode de analiză isico-chimice

Metodele fizico-chimice se bazează pe efectuarea reacțiilor analitice, al căror final este determinat cu ajutorul instrumentelor.

Dispozitivele măsoară modificarea absorbției luminii, a conductivității electrice și a altor proprietăți fizico-chimice ale substanțelor, în funcție de concentrația analitului. Rezultatul este înregistrat pe acarianul unui dispozitiv de înregistrare, pe un tablou de bord digital sau într-un alt mod.

La efectuarea analizelor, împreună cu echipamente relativ simple, sunt utilizate instrumente cu circuite optice și electronice complexe. De aici și denumirea comună a acestor metode - metode instrumentale de analiză.

Metodele instrumentale, de regulă, se caracterizează prin sensibilitate ridicată, selectivitate, viteză de analiză, utilizarea unor cantități mici de substanțe investigate, obiectivitatea rezultatelor, capacitatea de a automatiza procesul de analiză și procesare a informațiilor obținute folosind un computer. Multe determinări sunt fundamental fezabile numai prin metode instrumentale și nu au analogi în metodele tradiționale gravimetrice și titrimetrice.

Aceasta se referă la separarea cantitativă și identificarea componentelor, stabilirea grupului și compoziția individuală a amestecurilor complexe multicomponente, analiza impurităților urme, stabilirea structurii substanțelor și a altor probleme complexe ale chimiei analitice a uleiurilor și a produselor petroliere.

Următoarele grupuri de metode de analiză instrumentală sunt de cea mai mare importanță practică.

Metode spectrale

Aceste metode de analiză se bazează pe utilizarea fenomenelor de emisie a radiației electromagnetice de către atomi sau molecule ale substanței care se determină sau interacțiunea (cel mai adesea absorbția) radiației electromagnetice de către atomi sau molecule ale unei substanțe.

Emisia sau absorbția radiației electromagnetice duce la o schimbare a energiei interne a atomilor și moleculelor. Starea cu cea mai mică energie internă posibilă se numește starea fundamentală, toate celelalte stări sunt numite excitate. Trecerea unui atom sau a unei molecule de la o stare la alta este întotdeauna însoțită de o schimbare bruscă a energiei, adică primirea sau eliberarea unei porțiuni (cuantice) de energie.

Cuantele radiațiilor electromagnetice sunt fotonii, a căror energie este legată de frecvența și lungimea de undă a radiației.

Setul de fotoni emiși sau absorbiți în timpul tranziției unui atom sau moleculă de la o stare de energie la alta se numește linie spectrală. Dacă toată energia acestei radiații este concentrată într-un interval destul de restrâns de lungimi de undă, care pot fi caracterizate prin valoarea unei lungimi de undă, atunci o astfel de radiație și linia spectrală corespunzătoare sunt numite monocromatice.

Ansamblul lungimilor de undă ale radiației electromagnetice (liniile spectrale) legate de un anumit atom (moleculă) se numește spectrul acestui atom (moleculă). Dacă energia stării inițiale E 1 este mai mare decât energia stării finale E 2, între care are loc tranziția, spectrul rezultat este spectrul de emisie; dacă E 1

Tranzițiile și liniile spectrale corespunzătoare care trec de la sol sau la starea de bază se numesc rezonanță.

Atunci când cuantele sunt emise sau absorbite de sistemul analizat, apar semnale caracteristice care poartă informații despre compoziția calitativă și cantitativă a substanței studiate.

Frecvența (lungimea de undă) a radiației este determinată de compoziția substanței. Intensitatea unei linii spectrale (semnal analitic) este proporțională cu numărul de particule care au cauzat apariția acesteia, adică cu cantitatea de analit sau component al unui amestec complex.

Metodele spectrale oferă oportunități ample pentru studierea semnalelor analitice corespunzătoare în diferite regiuni ale spectrului de radiații electromagnetice: acestea sunt raze, raze X, ultraviolete (UV), radiații optice și infraroșii (IR), precum și unde cu microunde și radio.

Energia cuantelor tipurilor de radiații enumerate acoperă o gamă foarte largă - de la 10 8 până la 10 6 eV, corespunzătoare intervalului de frecvență de la 10 20 la 10 6 Hz.

Natura interacțiunii cuantelor cu energii atât de diferite cu materia este fundamental diferită. Deci, emisia de y-cuante este asociată cu procesele nucleare, emisia de cuante în gama de raze X se datorează tranzițiilor electronice în straturile interioare de electroni ale atomului, emisia de cuante de radiații UV și vizibile sau interacțiunea materiei cu acestea este o consecință a tranziției electronilor de valență externi (acesta este domeniul metodelor optice de analiză) absorbția IR și a cuantelor cu microunde este asociată cu tranziția între nivelurile vibraționale și rotaționale ale moleculelor, iar radiațiile din gama undelor radio se datorează tranzițiilor cu o schimbare a orientării rotirilor electronilor sau a nucleilor atomici.

În prezent, o serie de metode de analiză sunt utilizate destul de larg doar în laboratoarele de cercetare. Acestea includ:

metoda rezonanței paramagnetice electronice (EPR), bazată pe fenomenul absorbției rezonante de către unii atomi, molecule sau radicali a undelor electromagnetice (dispozitivul de determinare este un spectrometru radio);

metoda rezonanței magnetice nucleare (RMN), utilizând fenomenul de absorbție a undelor electromagnetice de către o substanță, datorită magnetismului nuclear (dispozitivul pentru determinare este un spectrometru de rezonanță magnetică nucleară, un spectrometru RMN);

metode radiometrice bazate pe utilizarea izotopilor radioactivi și măsurarea radiațiilor radioactive;

metode de spectroscopie atomică (analiză spectrală de emisie atomică, fotometrie de emisie atomică a unei flăcări, spectrofotometrie de adsorbție atomică), bazată pe capacitatea atomilor fiecărui element în anumite condiții de a emite unde cu o anumită lungime de undă - sau de a le absorbi;

metode spectrometrice de masă bazate pe determinarea maselor atomilor, moleculelor și radicalilor ionizați individuali după separarea lor ca urmare a acțiunii combinate a câmpurilor electrice și magnetice (dispozitivul pentru determinare este un spectrometru de masă).

Dificultăți în instrumentare, complexitatea funcționării, precum și lipsa metodelor de testare standardizate limitează utilizarea metodelor de mai sus în laboratoare care controlează calitatea produselor petroliere comerciale.

Metode fotometrice

Cele mai răspândite aplicații practice sunt optice, așa-numitele metode de analiză fotometrice, bazate pe capacitatea atomilor și a moleculelor de a absorbi radiația electromagnetică.

Concentrația unei substanțe într-o soluție este determinată de gradul de absorbție a fluxului de lumină care a trecut prin soluție.

În metoda colorimetrică de analiză, se măsoară absorbția razelor de lumină din secțiuni largi ale spectrului vizibil sau a întregului spectru vizibil (lumină albă) prin soluții colorate.

În metoda spectrofotometrică, se măsoară absorbția luminii monocromatice. Acest lucru complică proiectarea instrumentelor, dar oferă capacități analitice mai mari în comparație cu metoda colorimetrică.

Intensitatea culorii soluției poate fi determinată vizual (colorimetrie) sau folosind fotocelule (fotocolorimetrie).

Cele mai multe metode vizuale pentru compararea ratelor de absorbanță se bazează pe diferite metode de egalizare a intensității culorii celor două soluții comparate. Acest lucru poate fi realizat prin schimbarea concentrației (metode de diluare, serie standard, titrare colorimetrică) sau prin schimbarea grosimii stratului absorbant (metoda de egalizare).

Folosind metoda seriei standard, luați o serie de tuburi colorimetrice cu dopuri de împământare, pregătiți o serie standard permanentă de soluții colorate care conțin cantități crescând succesiv de soluție standard. Rezultă așa-numita gamă standard sau scară colorimetrică (scara modelului). Puteți folosi un set de ochelari colorați special selectați.

Această metodă este baza pentru determinarea culorii produselor petroliere pe scara ochelarilor de culoare standard. Instrumente - colorimetre de tipul KNS-1, KNS-2, TsNT (vezi Cap. 1).

De asemenea, este posibil să se egalizeze intensitățile fluxurilor de radiații atunci când le comparăm prin schimbarea lățimii fantei de deschidere situată pe traseul unuia dintre cele două fluxuri comparate. Această metodă este utilizată în metode mai precise și obiective pentru măsurarea intensității culorii unei soluții în fotocolorimetrie și spectrofotometrie.

Pentru aceasta se folosesc colorimetre și spectrofotometre fotoelectrice.

Baza pentru determinarea cantitativă a concentrației unui compus colorat prin gradul de absorbție este legea Bouguer-Lambert-Beer:

Cântarele instrumentelor fotometrice sunt calibrate în termeni de absorbție A și transmisie T a mediului.

Teoretic, A variază de la 0 la °°, iar T - de la 0 la 1. Dar cu o precizie suficientă, valoarea lui A poate fi măsurată într-un interval foarte restrâns de valori - aproximativ 0,1-g-1,0.

Măsurând absorbția unui anumit sistem de radiații monocromatice de diferite lungimi de undă, este posibil să se obțină spectrul de absorbție, adică dependența absorbției luminii de lungimea de undă. Logaritmul raportului I 0 / I se mai numește densitate optică și este uneori notat cu D.

Coeficientul de absorbție K determină structura compusului absorbant. Valoarea absolută a lui K depinde de modul de exprimare a concentrației substanței în soluție și de grosimea stratului absorbant. Dacă concentrația este exprimată în mol / dm 3 și grosimea stratului în cm, atunci coeficientul de absorbție se numește coeficientul de stingere molară e: la c \u003d 1M și 1 \u003d 1 cm 1 \u003d A, adică, coeficientul de stingere a molarului este numeric egal cu densitatea optică a concentrației soluției 1M plasat într-o cuvetă cu grosimea stratului de 1 cm. Pentru analiza fotometrică, cea mai importantă este absorbția luminii în regiunile spectrale ultraviolete (UV), vizibile și infraroșii (IR).

O rază solară incoloră, așa-numita lumină albă, care trece printr-o prismă, se descompune în mai multe raze colorate. Grinzile de diferite culori diferă în lungimea de undă. Lungimea de undă a unui fascicul monocromatic, adică un fascicul de culoare specifică, este măsurată în nanometri (nm) sau micrometri (μm). Partea vizibilă a spectrului include raze cu o lungime de undă X cuprinsă între 400 și 760 nm. Grinzile cu lungimi de undă de la 100 la 400 nm formează partea ultravioletă invizibilă a spectrului, razele cu lungimi de undă peste 760 nm formează partea infraroșie a spectrului.

Pentru analiza cantitativă, este mai convenabil să efectuați măsurători în razele UV și vizibile ale spectrului, în care chiar și compușii complecși au de obicei una sau un număr mic de benzi de absorbție (adică intervalele de frecvență ale undelor de lumină în care se observă absorbția luminii).

Pentru fiecare substanță absorbantă, puteți alege lungimea de undă la care are loc cea mai intensă absorbție a razelor de lumină (cea mai mare absorbție). Această lungime de undă este notată cu max

Pentru multe determinări analitice, este suficient să se distingă o bandă spectrală cu o lățime de la 20 la 100 nm. Acest lucru se realizează folosind filtre de lumină care absorb în mod selectiv energia radiantă și transmit lumină într-un interval de lungime de undă destul de restrâns. Cel mai adesea, se folosesc filtre de sticlă, iar culoarea filtrului corespunde părții din spectru pe care acest filtru o transmite. De regulă, instrumentele pentru analiza colorimetrică sunt echipate cu un set de filtre care măresc precizia și sensibilitatea metodelor de analiză cantitativă.

Dacă se cunoaște regiunea de absorbție maximă maximă a soluției analizate, atunci un filtru de lumină cu regiunea de transmisie maximă aproape de max

Dacă maxima soluției analizate nu este cunoscută exact, filtrul de lumină este selectat după cum urmează: densitatea optică a soluției este măsurată prin introducerea succesivă a tuturor filtrelor de lumină; măsurarea se efectuează cu privire la apa distilată. Filtrul de lumină, atunci când se obține cea mai mare densitate optică, este considerat cel mai potrivit pentru lucrări ulterioare.

Acest lucru se face atunci când se lucrează la colorimetre fotoelectrice.

Colorimetrii fotoelectrici de tip FEK-M au lățimea intervalului spectral transmis de un filtru de lumină de 80100 nm, cum ar fi FEK-N-57, FEK-56, FEK-60 3040 nm. Când se lucrează pe spectrofotometre, absorbția este măsurată în întregul domeniu de funcționare al acestui dispozitiv, mai întâi după 1020 de ele și după găsirea limitelor maxime de absorbție, după 1 nm.

De regulă, descrierea metodei standard de determinare, care este ghidată de asistentul de laborator în activitatea sa, conține instrucțiuni precise cu privire la condițiile în care se efectuează determinarea substanței.

Orice determinare utilizând metoda de analiză fotometrică constă din două etape: transformarea analitului într-o stare colorată și măsurarea densității optice a soluției. Reacțiile de complexare sunt de cea mai mare importanță în prima etapă. În cazul complexelor puternice, un mic exces de agent de complexare este suficient pentru legarea completă a analitului. Cu toate acestea, sunt adesea folosiți complexe intens colorate, dar cu rezistență redusă. În general, este necesar să se creeze un astfel de exces de reactiv în soluție, astfel încât concentrația sa să nu fie mai mică de 10 K (K este constanta de instabilitate a complexului).

Analiza fotometrică utilizează reactivi care își schimbă culoarea atunci când pH-ul unei soluții se schimbă. Prin urmare, este necesar să se mențină pH-ul într-un interval cât mai departe posibil de zona de tranziție a culorii.

Analiza fotometrică cantitativă se bazează pe metoda curbelor de calibrare care arată dependența densității optice a unei soluții D de cantitatea de substanță c.

Pentru a construi curba, măsurați densitatea optică a cinci până la opt soluții ale analitului de diferite concentrații. Graficul dependenței densității optice de concentrație este utilizat pentru a determina conținutul unei substanțe dintr-o probă analizată.

În majoritatea cazurilor (pentru soluții diluate) graficul de calibrare este exprimat ca o linie dreaptă care trece prin origine. Adesea există abateri de la o linie dreaptă în direcția pozitivă sau negativă; motivul pentru aceasta poate fi natura complexă a spectrului compusului colorat, care duce la o modificare a coeficientului de absorbție în intervalul de lungimi de undă selectat, cu o modificare a concentrației soluției. Acest efect este eliminat prin utilizarea luminii monocromatice, adică atunci când se lucrează la spectrofotometre.

Trebuie avut în vedere faptul că respectarea legii Bouguer-Lambert-Beer, adică un caracter liniar al curbei de calibrare nu este necesar pentru cuantificarea cu succes. Dacă, în anumite condiții, se stabilește o dependență neliniară a lui D de c, atunci poate servi în continuare ca grafic de calibrare. Concentrația analitului poate fi determinată din această curbă, dar sunt necesare mai multe soluții standard pentru a-l reprezenta. Cu toate acestea, dependența liniară a curbei de calibrare crește precizia determinării.

Coeficientul de absorbție este slab dependent de temperatură. Prin urmare, termostatarea în măsurători fotometrice nu este necesară. Schimbarea temperaturii în ± 5 ° С practic nu afectează densitatea optică.

Natura solventului are un efect semnificativ asupra densității optice, toate celelalte lucruri fiind egale, prin urmare, construcția curbelor de calibrare și măsurătorile în produsele analizate trebuie efectuate în același solvent.

Pentru lucrul în regiunea UV, se utilizează apă, alcool, eter, hidrocarburi saturate.

Deoarece densitatea optică depinde de grosimea stratului, alegerea cuvetelor ar trebui făcută în așa fel încât valorile densităților optice pentru o serie de soluții de referință (standard) să fie cuprinse între 0,1 - 1,0, ceea ce corespunde celei mai mici erori de măsurare.

În practică, procedează după cum urmează: umpleți o cuvă de grosime medie (2 sau 3 cm) cu o soluție de concentrație corespunzătoare mijlocului unui rând de soluții standard și utilizați-o pentru a selecta lungimea de undă optimă (sau filtrul optim). Dacă densitatea optică obținută în acest caz pentru regiunea de absorbție maximă a sistemului în studiu corespunde aproximativ cu mijlocul intervalului optim (0.40.5), atunci aceasta înseamnă că cuva a fost aleasă cu succes; dacă depășește limitele acestui interval sau este aproape de ele, atunci trebuie să schimbați cuveta mărind sau micșorând grosimea acesteia. Dacă se respectă legea Bouguer - Lambert - Berea, în cazul în care măsurarea acesteia din urmă într-o serie de soluții standard are ca rezultat valori de densitate optică\u003e 1,0, este posibilă măsurarea densităților optice într-o cuvă cu un strat mai subțire și, după recalculare la grosimea stratului, la care au fost măsurate densitățile primelor soluții, trageți-le pe un grafic al dependenței D \u003d f (c).

Faceți același lucru dacă cuva nu este potrivită pentru măsurarea densităților optice ale soluțiilor la începutul unei serii de soluții standard.

Domeniul de concentrație al analitului trebuie, de asemenea, selectat în așa fel încât densitatea optică măsurată a soluției să se încadreze în intervalul 0,1 - 1,0.

Pentru analiza produselor petroliere, a aditivilor acestora, a colorimetrelor fotoelectrice FEK-M, FEK-56, FEK-N-57, FEK-60, KFO, KFK-2, precum și a spectrofotometrelor SF-4A, SF-26, SF-46 ( vezi Cap. 1).

Printre metodele optice de analiză, luăm în considerare și metoda refractometrică, bazată pe capacitatea diferitelor substanțe de a refracta lumina transmisă în moduri diferite. Această metodă este una dintre cele mai simple metode instrumentale, necesită cantități mici de analit, măsurarea se efectuează într-un timp foarte scurt. Această metodă poate identifica substanțele lichide prin indicele lor de refracție a luminii, poate determina conținutul unei substanțe într-o soluție (pentru acele substanțe al căror indice de refracție diferă semnificativ de indicele de refracție al solventului). Indicele de refracție este o proprietate a fracțiunilor petroliere și a produselor petroliere care este neapărat determinată în laboratoare în timpul separării lor prin adsorbție.

În rafinarea petrolului, este obișnuit să se determine indicele de refracție n D la o lungime de undă a luminii incidente de 589 nm. Măsurarea se efectuează cu ajutorul unui refractometru.

Indicele de refracție este dependent de temperatură. Odată cu creșterea se, indicii de refracție ai lichidelor scad.

Tabelul 1. Indici de refracție ai unor compuși la temperaturi diferite

Prin urmare, măsurătorile trebuie efectuate la o temperatură constantă: Tabelul 3.1.

După cum se poate vedea din datele din tabel. 3.1, indicii de refracție măsurați la diferite temperaturi sunt diferiți. Prin urmare, în desemnarea indicelui de refracție, pe lângă indicele care arată lungimea de undă a luminii incidente, se introduce un indice care arată temperatura în timpul măsurării: de exemplu, n D 20 înseamnă că indicele de refracție a fost măsurat la o temperatură de 20 ° C și o lungime de undă a luminii galbene de 589 nm. Determinați indicele de refracție al produselor petroliere lichide după cum urmează.

Înainte de a începe măsurarea indicelui de refracție, suprafețele de lucru ale prismelor refractometrului sunt bine spălate cu alcool și apă distilată. Apoi, se verifică corectitudinea instalării scalei pentru lichidul de cotare (adică lichid cu un indice de refracție cunoscut). Cel mai adesea folosesc apă distilată, pentru care am 20 \u003d 1,3330. Apoi suprafețele de lucru ale prismelor sunt șterse și 2-3 picături de analit sunt introduse în camera prismei. Prin rotirea oglinzii, fluxul de lumină este direcționat către fereastra camerei de iluminat și aspectul câmpului luminat este observat prin ocular.

Prin rotirea camerei cu prismă, limita de lumină și umbră este introdusă în câmpul vizual și apoi, folosind mânerul compensatorului de dispersie, se atinge o limită clară necolorată. Rotiți cu atenție camera cu prismă, direcționați marginea luminii și a umbrelor spre centrul crucii de observare și citiți indicele de refracție prin lupa scalei de citire. Apoi, marginea clarobscurului este deplasată, aliniată din nou cu centrul crucii de observare și se face o a doua lectură. Se iau trei numărări, după care suprafețele de lucru ale prismelor sunt spălate și șterse cu o cârpă fără scame, se adaugă din nou analitul, se efectuează o a doua serie de măsurători și se calculează valoarea medie a indicelui de refracție.

În timpul măsurării, temperatura camerei prismelor este menținută constantă prin trecerea apei de la termostat prin mantaua prismelor. Dacă indicele de refracție este măsurat la o temperatură diferită de 20 ° C, se efectuează o corecție a temperaturii la indicele de refracție.

La determinarea indicelui de refracție al produselor petroliere întunecate, pentru care este dificil să se obțină o limită ascuțită atunci când se utilizează lumina transmisă, se utilizează lumina reflectată. În acest scop, se deschide o fereastră în prisma superioară, oglinda este răsturnată și fereastra este iluminată cu lumină puternică.

Uneori, granița nu este suficient de clară, dar este încă posibil să o citiți cu o precizie de 0,0010. Pentru cele mai bune rezultate, lucrați într-o cameră cu spumă slabă și utilizați lumină difuză de intensitate variabilă, care poate fi limitată de deschiderea prismei de lucru.

Metode electrochimice

Electrochimicul este un grup de metode instrumentale bazate pe existența unei relații între compoziția analitului și proprietățile sale electrochimice. Parametrii electrici (puterea curentului, tensiunea, rezistența) depind de concentrația, natura și structura substanței implicate în reacția electrodului (electrochimic) sau în procesul electrochimic de transfer al sarcinii între electrozi.

Metodele de analiză electrochimice sunt utilizate fie pentru măsurători directe bazate pe relația analitică semnal-compoziție, fie pentru indicarea punctului final al titrării în titrimetrie.

Conductometria se referă la metode electrochimice bazate pe măsurarea conductivității electrice a soluțiilor de electroliți în anumite condiții, în funcție de concentrația soluției de analit. Aceasta este baza metodei directe de analiză conductometrică, care constă în măsurarea directă a conductivității electrice a soluțiilor apoase de electroliți în comparație cu conductivitatea electrică a soluțiilor cu aceeași compoziție, a cărei concentrație este cunoscută. De obicei, metoda conductometrică directă este utilizată pentru a analiza soluțiile care conțin un singur electrolit în procesele automate de control al producției.

Pentru practica de laborator, titrarea conductometrică este mai frecvent utilizată, în care măsurarea conductivității este utilizată pentru a determina punctul de echivalență în timpul titrării.

Polarografia este o metodă de analiză bazată pe măsurarea intensității curentului, care se schimbă în funcție de tensiune în timpul electrolizei, în condițiile în care unul dintre electrozi (catod) are o suprafață foarte mică, iar celălalt (anod) are o mare. Puterea curentă la care se realizează o descărcare completă a tuturor ionilor de analit care intră în spațiul aproape de electrod datorită difuziei (curentul de difuzie limitativ) este proporțională cu concentrația inițială a analitului în soluție.

Coulometria este o metodă de analiză bazată pe interacțiunea substanțelor dizolvate cu un curent electric. Cantitatea de energie electrică consumată pentru electroliza substanței în reacția analitică este măsurată și se calculează conținutul substanței testate în probă.

Metoda potențiometrică

În practica rafinării petrolului, cea mai răspândită este metoda potențiometrică de analiză, bazată pe măsurarea potențialului unui electrod scufundat într-o soluție analizată. Valoarea potențialului care apare la electrozi depinde de compoziția soluției.

Principalul avantaj al metodei potențiometrice față de alte metode electrochimice de analiză este viteza și simplitatea măsurătorilor. Folosind microelectrozi, măsurătorile pot fi făcute în probe de până la zecimi de milimetru. Metoda potențiometrică face posibilă efectuarea determinărilor în produse tulburi, colorate, vâscoase, excluzând operațiunile de filtrare și distilare. Intervalul pentru determinarea conținutului componentelor din diferite obiecte este cuprins între 0 și 14 pH pentru electrozii din sticlă. Unul dintre avantajele metodei de titrare potențiometrică este posibilitatea automatizării sale complete sau parțiale. Este posibil să se automatizeze alimentarea cu titrant, înregistrarea curbei de titrare, oprirea alimentării cu titrant la un moment dat de titrare corespunzător punctului de echivalență.

Electrozi indicatori. În potențiometrie, se folosește de obicei o celulă galvanică, care include doi electrozi, care pot fi scufundați în aceeași soluție (celulă fără transfer) sau în două soluții de compoziție diferită, având contact lichid între ele (circuit de transfer). E. D. din. a celulei galvanice este egal cu potențialul care caracterizează compoziția soluției.

Un electrod, al cărui potențial depinde de activitatea (concentrația) anumitor ioni dintr-o soluție, se numește indicator.

Pentru a măsura potențialul electrodului indicator, cel de-al doilea electrod este scufundat în soluție, al cărui potențial nu depinde de concentrația ionilor determinată. Un astfel de electrod se numește electrod de referință.

Cel mai adesea, în potențiologie sunt utilizate două clase de electrozi indicatori:

electrozi de schimb de electroni, la limitele interfazice ale cărora apar reacții cu participarea electronilor;

schimb de ioni, sau și este electrozi selectivi, la limitele interfazice ale cărora apar reacții, asociate cu schimbul de ioni. Astfel de electrozi se mai numesc electrozi cu membrană.

Electrozii selectivi ionici sunt împărțiți în grupuri: sticlă, solidă cu o membrană omogenă sau eterogenă; lichid (pe bază de asociați ionici, compuși complexi care conțin metal); gaz.

Analiza potențiometrică se bazează pe ecuația Nernst

E \u003d const + (0,059 / n) / lg a,

unde n este sarcina ionului determinant al potențialului sau numărul de electroni care participă la reacție; a este activitatea ionilor potențiali determinanți.

Analiza potențiometrică este utilizată pentru a determina în mod direct activitatea ionilor în soluție (potențiometrie directă - ionometrie), precum și pentru a indica punctul de echivalență în timpul titrării prin schimbarea potențialului electrodului indicator în timpul titrării (titrare potențiometrică). În titrarea potențiometrică, pot fi utilizate tipuri de reacții chimice iscc, în timpul cărora se schimbă concentrația ionilor determinanți ai potențialului: interacțiune acid-bază (neutralizare), oxidare-reducere, precipitații și complexare.

În timpul titrării, măsurați și înregistrați EMF. din. godeuri după adăugarea fiecărei porții de titrant. La început, titrantul este adăugat în porțiuni mici, când se apropie de punctul final (o schimbare bruscă a potențialului atunci când se adaugă o porțiune mică de reactiv) porțiunile sunt reduse. Pentru a determina punctul final al titrării potențiometrice, puteți utiliza metoda tabelară de înregistrare a rezultatelor titrării sau grafic. Curba potențială de titrare este dependența potențialului electrodului de volumul titrantului. Punctul de inflexiune de pe curbă corespunde punctului final al titrării.

Să luăm în considerare în detaliu principalele tipuri de electrozi folosiți în potențiometrie.

Electrozi de schimb electronici. Metalele inerte, cum ar fi platina și aurul, sunt adesea folosite ca electrozi indicatori în reacțiile redox. Potențialul care apare la electrodul de platină depinde de raportul dintre concentrațiile formelor oxidate și reduse ale uneia sau mai multor substanțe în soluție.

Electrozii indicatori metalici sunt fabricați dintr-o placă metalică plană, sârmă răsucită sau sticlă metalizată. Industria internă produce un electrod de platină cu strat subțire ETPL-01M.

Electrozi ionici selectivi. Cel mai utilizat electrod de sticlă pentru măsurarea pH-ului.

Electrodul de sticlă este denumirea convențională pentru un sistem care include un vas mic din sticlă izolantă, la baza căruia este lipită o bilă de sticlă specială cu electrod cu o bună conductivitate electrică. O soluție standard este turnată în vas. Acest electrod este echipat cu un conductor de coborâre. O soluție de HCI 0,1 M cu adaos de clorură de sodiu sau potasiu este utilizată ca soluție standard internă într-un electrod de sticlă. De asemenea, puteți utiliza o soluție tampon cu adaos de cloruri sau bromuri. Colectorul de curent este un electrod de clorură de argint, care este un fir de argint acoperit cu clorură de argint. Un cablu izolat, ecranat, este lipit la conductorul descendent.

Un electrod de sticlă este de obicei utilizat în tandem cu un electrod de referință cu clorură de argint.

Potențialul electrodului de sticlă se datorează schimbului de ioni de metal alcalin din sticlă cu ioni de hidrogen din soluție. Starea energetică a ionilor din sticlă și soluție este diferită, ceea ce duce la faptul că suprafața și soluția sticlei capătă sarcini opuse, apare o diferență de potențial între sticlă și soluție, a cărei valoare depinde de pH-ul soluției.

Industria casnică produce în serie electrozi de sticlă ESL-11G-05, ESL-41G-04, ESL-63-07, ESL-43-07, potrivite pentru măsurarea pH-ului în intervalul 0 la 14.

Pe lângă electrozii de sticlă pentru măsurarea pH-ului, sunt produși și electrozi de sticlă pentru măsurarea activității metalelor alcaline, de exemplu, ioni Na + (ECNa-51-07), ioni K + (ESL-91-07).

Înainte de a începe lucrul, electrozii de sticlă trebuie păstrați o perioadă de timp într-o soluție de acid clorhidric 0,1 M.

În nici un caz nu trebuie să ștergeți talonul de sticlă, deoarece acest lucru poate distruge suprafața electrodului. Este strict interzis să zgâriați suprafața electrodului de sticlă cu obiecte ascuțite, deoarece grosimea bilei de sticlă este de zecimi de milimetru, iar acest lucru va deteriora elementul sensibil.

Electrozi solizi. Compușii cu conductivitate ionică, electronică sau electron-ionică la temperatura camerei sunt folosiți ca element sensibil al unui electrod ion-selectiv cu membrană solidă. Există puține astfel de conexiuni. De obicei, în astfel de compuși (AgCl, Ag 2 S, Cu 2-x S, LaF 3), doar unul dintre ionii rețelei de cristal, care are cea mai mică sarcină și raza ionică, participă la procesul de transfer al sarcinii. Acest lucru asigură selectivitatea ridicată a electrodului. Produce electrozi sensibili la ionii F -, Cl -, Cu 2+ etc.

Regulile pentru lucrul cu electrozi din sticlă se aplică complet altor electrozi selectivi ai ionilor.

Proiectarea cu o membrană solidă este utilizată și în electrozii di-selectivi lichizi. Industria produce electrozi cu film plastificat, cum ar fi ЭМ-С1О 4 - -01, ЭМ-NOz - -01. Elementul sensibil al acestor electrozi constă dintr-un compus activ cu electrozi (compuși metalici complecși, asociați ionici ai cationilor organici și conținând metal și anioni), clorură de polivinil și un solvent (plastifiant).

În locul unei membrane solide, o membrană plastifiată este lipită în corpul electrodului și o soluție de referință este turnată în electrod - o soluție 0,1 M de clorură de potasiu și o soluție 0,1 M de sare a ionului care este măsurată. O jumătate de celulă de clorură de argint este utilizată ca conductor de coborâre. Înainte de lucru, electrozii cu film plastificat sunt înmuiați o zi în soluția analizată. Evaporarea plastifiantului de pe suprafața electrodului duce la defectarea acestuia.

Electrozi de referință. Cel mai comun electrod de referință este electrodul cu clorură de argint (Ag, AgCl / KCI), care se realizează prin depunerea electrolitică a clorurii de argint pe un fir de argint. Electrodul este scufundat într-o soluție de clorură de potasiu, care este localizată în vase conectate printr-o punte de sare cu soluția analizată. Când lucrați cu un electrod de clorură de argint, este necesar să vă asigurați că vasul interior este umplut cu o soluție saturată de KC1. Potențialul electrodului de clorură de argint este constant și nu depinde de compoziția soluției analizate. Constanța potențialului electrodului de referință se realizează prin menținerea unei concentrații constante de substanțe în soluția internă de contact la care reacționează electrodul.

Industria internă produce electrozi cu clorură de argint, cum ar fi EVL-1MZ, EVL-1ML.

În plus față de electrodul cu clorură de argint, un electrod de calomel este utilizat ca electrod de referință. Este un sistem de mercur metalic - o soluție de calomel într-o soluție de clorură de potasiu. Dacă se utilizează o soluție saturată de clorură de potasiu, electrodul se numește calomel saturat. Structural, acest electrod este un tub îngust de sticlă închis în partea inferioară de o partiție poroasă. Tubul este umplut cu mercur și pastă de calomel. Tubul este sigilat într-un vas de sticlă, în care se toarnă o soluție de clorură de potasiu. Electrozii de referință sunt scufundați în soluția analizată împreună cu electrozii indicatori.

O diagramă a setării pentru măsurători potențiometrice cu un electrod indicator și un electrod de referință este prezentată în Fig. 3.8.

Potențiometrele sunt utilizate pentru a măsura potențialul în timpul titrării potențiometrice sau a valorii pH-ului. Astfel de dispozitive se numesc contoare de pH, deoarece sunt concepute pentru a măsura potențialele sistemelor de electrozi care conțin un electrod de sticlă sensibil la pH, de înaltă rezistență. Scara instrumentului este calibrată atât în \u200b\u200bmilivolți, cât și în unități de pH.

În practica de laborator, se utilizează pH-metre pH-121, pH-340, ionomer EV-74 (vezi Fig. 1.19). pH-metrele pot fi utilizate în combinație cu titratoare automate, de exemplu, de tip BAT-15, care includ un sistem de buretă cu electrovalve pentru a controla debitul titraptului sau o seringă, al cărei piston este acționat de un motor electric conectat la un micrometru.

În timpul funcționării dispozitivelor, acestea sunt calibrate utilizând soluții de control, care sunt utilizate ca soluții tampon standard. Pentru verificarea contoarelor de pH, sunt produse seturi speciale de soluții sub formă de canale fixe, concepute pentru a prepara 1 dm 3 dintr-o soluție tampon. Trebuie să verificați dispozitivul folosind soluții proaspăt pregătite. În titrarea potențiometrică, se utilizează tehnici convenționale de titrare pentru a determina concentrația ionului analizat. Principala cerință este ca atunci când se adaugă titrantul, să fie introdus sau legat un ion pentru care este disponibil un electrod adecvat. O altă condiție pentru obținerea de rezultate satisfăcătoare.

Tsiguranța și protecția muncii în laborator

La analiza produselor petroliere, trebuie să lucrați cu substanțe de foc, inflamabile, explozive, toxice și corozive. În acest sens, încălcarea cerințelor de siguranță și protecție a muncii, nerespectarea măsurilor de precauție necesare poate duce la otrăvire, arsuri, tăieturi etc.

Fiecare lucrător de laborator ar trebui să-și amintească faptul că numai cunoașterea regulilor de siguranță nu poate exclude complet posibilele accidente. Majoritatea accidentelor apar ca urmare a faptului că lucrătorul devine mai puțin atent cu privire la măsurile de siguranță, asigurându-se că neglijența accidentală nu duce întotdeauna la un accident.

La fiecare întreprindere, în fiecare laborator, sunt elaborate instrucțiuni detaliate care stabilesc regulile pentru prelevarea de probe și stocarea probelor, efectuând lucrări analitice la testarea produselor petroliere. Fără a trece examenul la aceste instrucțiuni, ținând seama de specificul și natura muncii, precum și de cerințele instrucțiunilor de stabilire a regulilor generale de lucru în laboratoarele chimice, nimănui nu i se poate permite să lucreze independent în laborator.

DISPOZIȚII GENERALE

Puteți începe să lucrați numai dacă toate etapele sale sunt clare și fără dubii. În cazul oricărei incertitudini, trebuie să contactați imediat supraveghetorul de lucru. Înainte de a efectua operații necunoscute, fiecare asistent de laborator începător ar trebui să primească instrucțiuni individuale detaliate.

Toate lucrările asociate cu un pericol crescut trebuie efectuate numai sub supravegherea directă a unui lucrător cu experiență sau a unui manager de muncă.

Fiecare asistent de laborator trebuie să aibă îmbrăcăminte specială pentru uz individual - o halat și, în unele cazuri, o pălărie și un șorț cauciucat și dispozitive de protecție - ochelari și mănuși de cauciuc.

În timpul lucrărilor analitice, trebuie să folosiți întotdeauna prosoape curate pentru a usca vasele. Când lucrați cu substanțe care acționează asupra pielii (acizi, alcalii, benzină cu plumb etc.), este necesar să folosiți mănuși de cauciuc, care trebuie să fie pudrate cu talc înainte de a le pune, iar după lucru, clătiți cu apă și presărați cu talc în interior și în exterior.

Atunci când efectuați orice lucru care implică utilizarea presiunii, vidului sau în acele cazuri în care este posibilă stropirea unui lichid otrăvitor (de exemplu, atunci când se diluează acizi și se dizolvă alcalii), lucrătorii de laborator trebuie să poarte întotdeauna ochelari de protecție.

4. Fiecare lucrător al laboratorului trebuie să știe unde se află trusa de prim ajutor * în laborator, conținând tot ce este necesar pentru primul ajutor, precum și unde sunt amplasate stingătoarele, cutiile dinnisip, pături de azbest pentru stingerea incendiilor mari.

5. Doar dispozitivele și echipamentele necesare acestei lucrări trebuie să fie la locul de muncă. Orice lucru care poate interfera cu eliminarea consecințelor unui posibil accident trebuie eliminat.

6. Este interzis în laborator: să lucrați cu ventilație defectuoasă;

să efectueze lucrări care nu au legătură directă cu efectuarea unei anumite analize; lucrați fără salopetă;

7. Lucrați singur într-o cameră de laborator;

lăsați instalațiile de funcționare, dispozitivele de încălzire nestatare, flacăra deschisă nesupravegheată.

ORDINUL DE LUCRU CU PRODUSE CHIMICE.

Un număr semnificativ de accidente de laborator sunt cauzate de neglijența sau manipularea greșită a diferiților reactivi. Intoxicații, arsuri, explozii sunt o consecință inevitabilă a încălcării regulilor de muncă.

Substanțele otrăvitoare pot acționa asupra sistemului respirator și a pielii. În unele cazuri, otrăvirea se manifestă imediat, dar lucrătorul din laborator trebuie să-și amintească că uneori efectul nociv al substanțelor toxice afectează numai după o perioadă de timp (de exemplu, atunci când se inhalează vapori de mercur, benzină cu plumb, benzen etc.). Aceste substanțe provoacă otrăviri lente, periculoase, deoarece victima nu ia imediat măsurile medicale necesare.

Toți cei care lucrează cu substanțe periculoase sunt obligați să se supună unui examen medical anual, iar cei care lucrează cu substanțe periculoase în special - la fiecare 3-6 luni. Lucrările însoțite de eliberarea de vapori și gaze toxice trebuie efectuate într-o hotă. Camera de laborator ar trebui să fie echipată cu ventilație de alimentare și evacuare cu aspirație inferioară și superioară, care asigură un flux uniform de aer proaspăt și îndepărtarea aerului contaminat.

Ușile dulapului ar trebui să fie coborâte în timpul analizei. Dacă este necesar, acestea pot fi ridicate nu mai mult de 1/3 din înălțimea totală. Analizele benzinelor cu plumb, evaporarea benzinelor la determinarea gudronului propriu-zis, spălarea sedimentelor cu benzină și benzen, operațiunile legate de determinarea cocsului și a cenușii etc. trebuie efectuate într-o hotă. Acizi, solvenți și alte substanțe nocive ar trebui, de asemenea, depozitate acolo.

Recipientele cu lichide otrăvitoare trebuie să fie sigilate ermetic și etichetate „Poison” sau „Substanță toxică”; în niciun caz nu trebuie lăsate pe desktop.

Este necesară o atenție deosebită la manipularea produselor petroliere cu plumb. În aceste cazuri, este imperativ să se respecte regulile speciale aprobate de medicul sanitar șef al URSS („Reguli pentru depozitarea, transportul și utilizarea benzinei cu plumb în vehicule”).

Este strict interzisă utilizarea benzinei cu plumb ca combustibil pentru arzătoare și suflante și ca solvent în lucrările de laborator, precum și pentru spălarea mâinilor, a vaselor etc. Depozitarea și recepția alimentelor în locurile de muncă cu produse petroliere cu plumb sunt inacceptabile.

Salopeta lucrătorilor de laborator implicați direct în analiza produselor cu plumb trebuie degazată și spălată în mod regulat. În absența camerelor de degazare, salopeta trebuie introdusă în kerosen timp de cel puțin 2 ore, apoi se stoarce, se fierbe în apă, apoi se clătește abundent cu apă fierbinte sau apoi se spală.

După ce ați terminat lucrul cu benzină cu plumb, ar trebui să vă spălați imediat mâinile bine cu kerosen, iar apoi fața și mâinile cu apă caldă și săpun.

Locurile contaminate cu produse petroliere vărsate cu plumb sunt neutralizate după cum urmează. În primul rând, acestea sunt acoperite cu rumeguș, care este apoi colectat cu atenție, scos, turnat cu kerosen și ars într-un loc special desemnat, apoi se aplică un strat de degazer pe întreaga suprafață afectată și se spală cu apă. Salopetele îmbibate cu benzină cu plumb trebuie îndepărtate imediat și returnate pentru eliminare. O soluție de 1,5% de dicloramină în benzină sau înălbitor sub formă de grâu proaspăt, constând dintr-o parte de înălbitor și trei până la cinci părți de apă, sunt utilizate ca degazatori. Kerosenul și benzina nu sunt degazatori - spală doar produsul cu plumb și reduc concentrația de etil lichid din acesta.

Laboratoarele care analizează benzina cu plumb ar trebui să fie prevăzute cu o sursă de degazatoare, rezervoare cu kerosen, dușuri sau chiuvete cu apă caldă. Doar acei lucrători care au trecut minimul tehnic pentru manipularea produselor petroliere cu plumb și au fost supuși unui examen medical periodic pot fi admiși la lucrări de laborator cu produse cu plumb.

Pentru a preveni pătrunderea substanțelor chimice în piele, gură și căile respiratorii, este necesar să respectați următoarele măsuri de precauție:

1. Evitați depozitarea reactivilor, în special a substanțelor chimice volatile, în sălile de lucru din laborator. Reactivii necesari lucrării curente ar trebui să fie păstrați bine etanși și cei mai volatili (de exemplu, acid clorhidric, amoniac etc.) - pe rafturi speciale din hota de fum.

Reactivii vărsați sau vărsați accidental trebuie curățați imediat și cu atenție.

Este strict interzisă aruncarea în chiuvete a lichidelor și solidelor nemiscibile cu apă, precum și a otrăvurilor puternice, inclusiv a mercurului sau a sărurilor sale. Deșeurile de acest fel ar trebui scoase la sfârșitul zilei de lucru în zonele de drenaj special amenajate. În situații de urgență, când sala de laborator se dovedește a fi otrăvită cu vapori sau gaze otrăvitoare, este posibil să stați în ea pentru a opri echipamentul, pentru a curăța solventul vărsat etc., numai într-o mască de gaz. O mască cu gaz trebuie să fie întotdeauna la locul de muncă și pregătită pentru utilizare imediată.

Mulți reactivi sunt livrați în laborator în recipiente mari. Este interzisă preluarea de cantități mici de substanțe direct din butoaie, sticle mari, butoaie etc.

Prin urmare, o operație destul de obișnuită în practica de laborator este ambalarea reactivilor. Această operațiune trebuie efectuată numai de lucrători cu experiență, care sunt bine conștienți de proprietățile acestor substanțe.

Ambalarea reactivilor solizi care pot irita pielea sau membranele mucoase trebuie făcută cu mănuși, ochelari de protecție sau o mască. Părul trebuie ascuns sub o beretă sau batistă, mansetele și gulerul halatului trebuie să se potrivească perfect corpului.

După ce ați lucrat cu substanțe prăfuite, ar trebui să faceți un duș și să vă puneți salopeta la spălat. Pentru a proteja sistemul respirator de praf și vapori corozivi, utilizați respiratoare sau măști de gaze. Nu puteți înlocui aparatele respiratorii cu bandaje de tifon - acestea nu sunt suficient de eficiente.

Documente similare

Baza teoretică a chimiei analitice. Metode de analiză spectrală. Relația chimiei analitice cu științele și industriile. Importanța chimiei analitice. Aplicarea metodelor exacte de analiză chimică. Compuși complexi ai metalelor.

rezumat, adăugat 24.07.2008


Concept de analiză în chimie. Tipuri, etape de analiză și metode: chimice (mascare, precipitare, coprecipitare), fizice (distilare, distilare, sublimare) și fizico-chimice (extracție, sorbție, schimb ionic, cromatografie, electroliză, electroforeză).

rezumat, adăugat 23.01.2009


Conceptul de compoziție cantitativă și calitativă în chimia analitică. Influența cantității de substanță asupra tipului de analiză. Metode chimice, fizice, fizico-chimice, biologice pentru determinarea compoziției sale. Metode și etape principale ale analizei chimice.

prezentare adăugată 01.01.2016


Importanța practică a chimiei analitice. Metode de analiză chimică, fizico-chimică și fizică. Pregătirea unei substanțe necunoscute pentru analize chimice. Sarcini de analiză calitativă. Etapele analizei sistematice. Detectarea cationilor și anionilor.

rezumat, adăugat 10/05/2011


Specificitatea chimiei analitice a apelor uzate, lucrări pregătitoare pentru analiză. Metode de concentrare: adsorbție, evaporare, înghețare, eliberare de substanțe volatile prin evaporare. Principalele probleme și direcții de dezvoltare a chimiei analitice a apelor uzate.

rezumat, adăugat 12/08/2012


Principalele etape în dezvoltarea chimiei. Alchimia ca fenomen al culturii medievale. Apariția și dezvoltarea chimiei științifice. Originile chimiei. Lavoisier: o revoluție în chimie. Victoria doctrinei atomico-moleculare. Originea chimiei moderne și problemele ei în secolul XXI.

rezumat, adăugat 20.11.2006


„Arta de testare” și istoria apariției laboratoarelor. Dezvoltarea creativă a științei chimice din Europa de Vest. Lomonosov M.V. ca chimist analitic. Realizări rusești în domeniul analizei chimice în secolele XVIII-XIX. Dezvoltarea chimiei interne în secolul XX.

termen de hârtie adăugat 26/10/2013


Modalități de cunoaștere și clasificare a științelor moderne, relația dintre chimie și fizică. Structura și proprietățile materiei ca întrebări generale ale științei chimice. Caracteristicile varietății de structuri chimice și teoria chimiei cuantice. Amestecuri, echivalent și cantitate de substanță.

prelegere adăugată 18/10/2013


Principalele funcții ale chimiei. Proprietățile detergenților și agenților de curățare. Utilizarea chimiei în sănătate și educație. Asigurarea creșterii producției, extinderea termenului de valabilitate al produselor agricole și creșterea eficienței creșterii animalelor folosind chimia.

prezentare adăugată 20.12.2009


Metode de chimie analitică, analize cantitative și calitative. Sisteme Redox. Modalități de exprimare a concentrației soluțiilor și a relației acestora. Clasificarea metodelor de analiză titrimetrică. Analiza spectrală moleculară.

Știința este unul dintre cele mai importante domenii ale activității umane în stadiul actual al dezvoltării civilizației mondiale. Astăzi există sute de discipline diferite: tehnică, socială, umanitară, științele naturii. Ce învață? Cum s-au dezvoltat științele naturii sub aspect istoric?

Știința naturii este ...

Ce este știința naturii? Când a apărut și în ce direcții constă?

Știința naturii este o disciplină care studiază fenomenele naturale și fenomenele care sunt externe subiectului cercetării (omul). Termenul „știință naturală” în rusă provine din cuvântul „natură”, care este un sinonim pentru cuvântul „natură”.

Matematica și filozofia pot fi considerate fundamentul științelor naturii. Din ele, în mare, au apărut toate științele naturale moderne. La început, naturaliștii au încercat să răspundă la toate întrebările referitoare la natură și la tot felul de manifestări ale acesteia. Apoi, pe măsură ce obiectul cercetării a devenit mai complex, științele naturii au început să se împartă în discipline separate, care în timp au devenit din ce în ce mai izolate.

În contextul timpurilor moderne, știința naturii este un complex de discipline științifice despre natură, luate în relația lor strânsă.

Istoria formării științelor naturii

Dezvoltarea științelor naturii a avut loc treptat. Cu toate acestea, interesul uman pentru fenomenele naturale s-a manifestat în antichitate.

Filosofia naturală (de fapt, știința) se dezvolta activ în Grecia Antică. Gânditorii antici, cu ajutorul metodelor de cercetare primitive și, uneori, cu intuiția, au fost capabili să facă o serie de descoperiri științifice și presupuneri importante. Chiar și atunci, filozofii naturali erau siguri că Pământul se învârte în jurul Soarelui, ar putea explica eclipsele solare și lunare, au măsurat parametrii planetei noastre destul de precis.

În timpul Evului Mediu, dezvoltarea științelor naturale a încetinit considerabil și a fost puternic dependentă de biserică. Mulți oameni de știință din acest moment au fost persecutați pentru așa-numita necredință. De fapt, toate cercetările și cercetările științifice s-au rezumat la interpretarea și justificarea scripturilor. Cu toate acestea, logica și teoria s-au dezvoltat semnificativ în Evul Mediu. De asemenea, este demn de remarcat faptul că în acest moment centrul filozofiei naturale (studiul direct al fenomenelor naturale) s-a deplasat geografic către regiunea arabo-musulmană.

În Europa, dezvoltarea rapidă a științelor naturale începe (se reia) abia în secolele XVII-XVIII. Acesta este momentul acumulării pe scară largă a cunoștințelor de fapt și a materialului empiric (rezultatele observațiilor și experimentelor „de câmp”). Științele naturii din secolul al XVIII-lea se bazează, de asemenea, în cercetarea lor cu privire la rezultatele numeroaselor expediții geografice, călătorii și studii ale ținuturilor nou descoperite. În secolul al XIX-lea, logica și gândirea teoretică au ieșit din nou în prim plan. În acest moment, oamenii de știință procesează în mod activ toate faptele colectate, propun diverse teorii, formulează modele.

Cei mai remarcabili naturaliști din istoria științei mondiale includ Thales, Eratostene, Pitagora, Claudius Ptolemeu, Arhimede, Galileo Galilei, Rene Descartes, Blaise Pascal, Nikola Tesla, Mihail Lomonosov și mulți alți oameni de știință celebri.

Problema clasificării științelor naturii

Științele naturale de bază includ: matematica (care este adesea numită și „regina științelor”), chimia, fizica, biologia. Problema clasificării științelor naturale există de mult timp și îngrijorează mintea a peste o duzină de oameni de știință și teoreticieni.

Această dilemă a fost abordată cel mai bine de Friedrich Engels, un filosof și om de știință german, care este mai bine cunoscut ca prieten apropiat al lui Karl Marx și coautor al celei mai faimoase lucrări a sa numită Capital. El a reușit să identifice două principii de bază (abordări) ale tipologiei disciplinelor științifice: aceasta este o abordare obiectivă, precum și principiul dezvoltării.

Cel mai detaliat a fost propus de metodologul sovietic Bonifatiy Kedrov. Nu și-a pierdut relevanța în zilele noastre.

Lista științelor naturii

Întregul complex de discipline științifice este de obicei împărțit în trei grupe mari:

• științe umaniste (sau sociale);
• tehnic;
• natural.

Acestea din urmă studiază natura. O listă completă a științelor naturii este prezentată mai jos:

• astronomie;
• biologie;
• medicamentul;
• geologie;
• știința solului;
• fizică;
• istoria naturala;
• chimie;
• botanică;
• zoologie;
• psihologie.

În ceea ce privește matematica, oamenii de știință nu au un consens asupra grupului de discipline științifice căruia ar trebui să i se atribuie. Unii o consideră o știință naturală, alții - exactă. Unii metodologi clasifică matematica ca o clasă separată a așa-numitelor științe formale (sau abstracte).

Chimie

Chimia este o vastă zonă a științelor naturii, al cărei obiect principal de studiu este materia, proprietățile și structura acesteia. Această știință are în vedere și obiecte la nivel atomico-molecular. De asemenea, ea studiază legăturile chimice și reacțiile care apar atunci când interacționează diferite particule structurale de materie.

Pentru prima dată, teoria conform căreia toate corpurile naturale constau din elemente mai mici (invizibile pentru om) a fost propusă de filosoful grec antic Democrit. El a sugerat că fiecare substanță conține particule mai mici, la fel cum cuvintele sunt compuse din litere diferite.

Chimia modernă este o știință complexă care include câteva zeci de discipline. Acestea sunt chimie anorganică și organică, biochimie, geochimie, chiar și cosmochimie.

Fizică

Fizica este una dintre cele mai vechi științe de pe Pământ. Legile descoperite de ea acționează ca bază, fundament pentru întregul sistem de discipline ale științelor naturale.

Termenul „fizică” a fost folosit pentru prima dată de Aristotel. În acele zile de început, era practic identic cu filozofia. Fizica a început să se transforme într-o știință independentă abia în secolul al XVI-lea.

Astăzi, fizica este înțeleasă ca fiind știința care studiază materia, structura și mișcarea ei, precum și legile generale ale naturii. Există mai multe secțiuni principale în structura sa. Acestea sunt mecanica clasică, termodinamica, teoria relativității și altele.

geografie fizica

Distincția dintre științele naturale și umane a fost trasată într-o linie groasă prin „corpul” științei geografice unificate odinioară, împărțind disciplinele sale individuale. Astfel, geografia fizică (spre deosebire de cea economică și socială) s-a regăsit în sânul științelor naturale.

Această știință studiază învelișul geografic al Pământului în ansamblu, precum și componentele naturale individuale și sistemele care îl alcătuiesc. Geografia fizică modernă constă din mai multe dintre ele:

• știința peisajului;
• geomorfologie;
• climatologie;
• hidrologie;
• oceanologie;
• știința solului și altele.

Știință și științe umane: unitate și diferență

Științe umane, științe ale naturii - sunt atât de departe unul de celălalt pe cât ar părea?

Desigur, aceste discipline diferă în ceea ce privește subiectul cercetării. Științele naturii studiază natura, științele umaniste - se concentrează asupra oamenilor și societății. Disciplinele umanitare nu pot concura cu cele naturale în acuratețe, nu sunt capabile să-și demonstreze matematic teoriile și să confirme ipotezele.

Pe de altă parte, aceste științe sunt strâns legate, împletite între ele. Mai ales în condițiile secolului XXI. Astfel, matematica a fost introdusă mult timp în literatură și muzică, fizică și chimie - în artă, psihologie - în geografie socială și economie și așa mai departe. În plus, a devenit de mult timp evident că multe descoperiri importante se fac tocmai la joncțiunea mai multor discipline științifice, care, la prima vedere, nu au absolut nimic în comun.

In cele din urma...

Știința naturii este o ramură a științei care studiază fenomenele, procesele și fenomenele naturale. Există o mare varietate de astfel de discipline: fizică, matematică și biologie, geografie și astronomie.

Științele naturii, în ciuda numeroaselor diferențe în materie și metode de cercetare, sunt strâns legate de disciplinele sociale și umanitare. Această legătură este deosebit de puternică în secolul XXI, când toate științele converg și se împletesc.

Lecția numărul 1

Temă: Chimia este o știință naturală.

Poartă: dați conceptul de chimie ca știință; să arate locul chimiei printre științele naturii; să cunoască istoria originii chimiei; ia în considerare importanța chimiei în viața umană; studiați regulile de conduită în clasa de chimie; să se familiarizeze cu metodele științifice de cunoaștere în chimie; dezvolta logica gândirii, capacitatea de a observa; încurajează interesul pentru subiectul studiat, perseverența, diligența în studiul subiectului.

În timpul orelor.

EuOrganizarea clasei.

IIActualizarea cunoștințelor de bază.

Ce științe naturale cunoașteți și studiați?

De ce sunt numite naturale?

III Comunicarea subiectului, scopul lecției, motivația activităților educaționale.

După raportarea subiectului și scopului lecției, profesorul pune o întrebare problematică.

Ce crezi că studiază chimia? (Elevii își împărtășesc ipotezele, toate sunt scrise pe tablă). Profesorul spune apoi că în timpul lecției vom afla care sunt presupunerile corecte.

IIIÎnvățarea de materiale noi.

Înainte de a începe lecția, trebuie să studiem regulile de conduită într-o sală de chimie. Uită-te în fața ta pe perete un suport pe care sunt scrise aceste reguli. De fiecare dată când intrați în birou, trebuie să repetați aceste reguli, să le cunoașteți și să le respectați cu strictețe.

(Citim cu voce tare regulile de conduită în camera chimică.)

Reguli de comportament pentru elevii din clasa de chimie.

Puteți intra în sala de chimie numai cu permisiunea profesorului

În sala de chimie, trebuie să mergi cu un pas măsurat. În niciun caz nu trebuie să vă mișcați brusc, deoarece puteți răsturna echipamentele și reactivii care stau pe mese

În timpul lucrărilor experimentale din camera de chimie, trebuie să fiți în halat.

Când efectuați lucrări experimentale, puteți începe lucrul numai după permisiunea profesorului

Când faceți experimente, lucrați calm, fără agitație. Nu-ți împinge colegul de birou. Tine minte! Precizia este cheia succesului!

După finalizarea experimentelor, este necesar să ordonați locul de muncă și să vă spălați bine mâinile cu apă și săpun.

Chimia este o știință a naturii, locul chimiei printre științele naturii.

Științele naturii includ geografie fizică, astronomie, fizică, biologie, ecologie și altele. Ei studiază obiecte și fenomene naturale.

Să luăm în considerare ce loc ocupă chimia printre alte științe. Le oferă substanțe, materiale și tehnologii moderne. Și, în același timp, folosește realizările matematicii, fizicii, biologiei, ecologiei pentru propria sa dezvoltare ulterioară. În consecință, chimia este știința centrală, fundamentală.

Granițele dintre chimie și alte științe ale naturii sunt din ce în ce mai neclare. Chimia fizică și fizica chimică au apărut la granița cercetării fenomenelor fizice și chimice. Biochimia - chimia biologică - studiază compoziția chimică și structura compușilor conținuți în organismele vii.

Istoria chimiei.

Știința substanțelor și a transformărilor lor a luat naștere în Egipt, țara cea mai avansată din punct de vedere tehnic din lumea antică. Preoții egipteni au fost primii chimiști. Aveau multe secrete chimice încă nerezolvate. De exemplu, prin tehnicile de îmbălsămare a corpurilor faraonilor și nobililor morți, precum și prin obținerea unor vopsele.

Astfel de industrii precum ceramica, fabricarea sticlei, vopsirea, parfumeria, au realizat o dezvoltare semnificativă în Egipt cu mult înainte de era noastră. Chimia a fost considerată o știință „divină”, a fost în întregime în mâinile preoților și a fost ascunsă cu grijă de către toți cei neinițiați. Cu toate acestea, unele informații au pătruns totuși în afara Egiptului.

În jurul secolului al VII-lea. ANUNȚ arabii au adoptat moștenirea și metodele de lucru ale preoților egipteni și au îmbogățit omenirea cu noi cunoștințe. Arabii au adăugat prefixul al la cuvântul hemi, iar conducerea în studiul substanțelor, care a ajuns să fie numită alchimie, a trecut la arabi. Trebuie remarcat faptul că în Rusia alchimia nu era răspândită, deși lucrările alchimiștilor erau cunoscute și chiar traduse în slavona bisericească. Alchimia este arta medievală de a obține și prelucra diverse substanțe pentru nevoi practice. Spre deosebire de filozofii antici greci, care doar observau lumea, iar explicația se baza pe presupuneri și reflecții, alchimiștii au acționat, au experimentat, făcând descoperiri neașteptate și îmbunătățind tehnica experimentală. Alchimiștii credeau că metalele sunt substanțe formate din trei elemente principale: săruri - ca simbol al durității și solubilității; sulf - ca substanță capabilă să se încălzească și să ardă la temperaturi ridicate; mercur - ca substanță capabilă de evaporare și care posedă luciu. În acest sens, s-a presupus că, de exemplu, aurul, care era un metal prețios, posedă, de asemenea, exact aceleași elemente, ceea ce înseamnă că poate fi obținut din orice metal! Se credea că obținerea aurului din orice alt metal este asociată cu acțiunea pietrei filosofale, pe care alchimiștii au încercat fără succes să o găsească. În plus, au crezut că dacă bei un elixir făcut din Piatra Filozofală, vei câștiga tinerețe veșnică! Dar alchimiștii nu au reușit să găsească și să obțină nici piatra filosofală, nici aur din alte metale.

Rolul chimiei în viața omului.

Elevii enumeră toate aspectele influenței pozitive a chimiei asupra vieții umane. Profesorul ajută și îndrumă gândirea elevilor.

Profesor: Chimia este utilă numai în societate? Ce probleme apar în legătură cu utilizarea produselor chimice?

(Elevii încearcă să găsească și un răspuns la această întrebare.)

Metode de cunoaștere în chimie.

O persoană primește cunoștințe despre natură folosind o metodă atât de importantă ca observarea.

Observare - aceasta este concentrarea atenției asupra obiectelor cognitive pentru a le studia.

Cu ajutorul observației, o persoană acumulează informații despre lumea din jur, pe care apoi le sistematizează, identificând modele generale de rezultate ale observației. Următorul pas important este găsirea motivelor care explică tiparele găsite.

Pentru ca observația să fie fructuoasă, trebuie îndeplinite o serie de condiții:

definiți clar subiectul observației, adică la ce va atrage atenția observatorului - o substanță specifică, proprietățile acesteia sau transformarea unor substanțe în altele, condițiile pentru punerea în aplicare a acestor transformări etc;

formularea scopului observației, observatorul trebuie să știe de ce conduce observația;

întocmește un plan de observație pentru a atinge obiectivul stabilit. Pentru a face acest lucru, este mai bine să propuneți o ipoteză, adică o ipoteză (din ipoteza greacă - o bază, o ipoteză) despre cum se va produce fenomenul observat. O ipoteză poate fi prezentată și ca urmare a observării, adică atunci când se obține un rezultat care trebuie explicat.

Observația științifică este diferită de observarea în sensul cotidian al cuvântului. De regulă, observația științifică se efectuează în condiții strict controlate, iar aceste condiții pot fi modificate la cererea observatorului. Cel mai adesea, o astfel de observație se efectuează într-o cameră specială - un laborator.

Experiment- reproducerea științifică a oricărui fenomen în scopul cercetării sale, testarea în anumite condiții.

Un experiment (din Lat. Experimentum - experiență, test) vă permite să confirmați sau să infirmați ipoteza care a apărut în timpul observării și să formulați o concluzie.

Să desfășurăm un mic experiment pentru a studia structura flăcării.

Să aprindem o lumânare și să aruncăm o privire atentă asupra flăcării. Nu are o culoare uniformă și are trei zone. Zona întunecată (1) se află la baza flăcării. Ea este cea mai rece în comparație cu ceilalți. Zona întunecată este înconjurată de o parte luminoasă a flăcării (2), a cărei temperatură este mai mare decât în \u200b\u200bzona întunecată. Cu toate acestea, cea mai ridicată temperatură este în partea incoloră superioară a flăcării (zona 3).

Pentru a se asigura că diferite zone ale flăcării sunt la temperaturi diferite, se poate efectua un astfel de experiment. Așezați o așchie sau un chibrit în flacără, astfel încât să traverseze toate cele trei zone. Veți vedea că pata este carbonizată în zonele 2 și 3. Aceasta înseamnă că temperatura flăcării este cea mai mare acolo.

Se pune întrebarea, flacăra unei lămpi cu alcool sau combustibilul uscat va avea aceeași structură ca flacăra unei lumânări? Răspunsul la această întrebare poate fi două ipoteze - ipoteze: 1) structura flăcării va fi aceeași cu flacăra unei lumânări, deoarece se bazează pe același proces - combustie; 2) structura flăcării va fi diferită, deoarece apare ca urmare a arderii diferitelor substanțe. Pentru a confirma sau infirma una dintre aceste ipoteze, apelăm la un experiment - vom efectua un experiment.

Investigăm structura flăcării lămpii spirtoase cu un chibrit sau o așchie.

În ciuda diferențelor de formă, dimensiune și culoare uniformă, în ambele cazuri flacăra are aceeași structură - aceleași trei zone: întuneric interior (cel mai rece), strălucitor mediu (fierbinte) și exterior incolor (cel mai fierbinte).

Prin urmare, pe baza experimentului efectuat, se poate concluziona că structura oricărei flăcări este aceeași. Semnificația practică a acestei concluzii este după cum urmează: pentru a încălzi un obiect într-o flacără, acesta trebuie adus în partea superioară, adică cea mai fierbinte parte a flăcării.

Este obișnuit să se întocmească date experimentale într-un jurnal special de laborator, care este un caiet obișnuit, dar intrările din acesta sunt strict definite. Se notează data experimentului, numele său, cursul experimentului, care este deseori întocmit sub forma unui tabel.

Încercați să descrieți un experiment pentru a studia structura unei flăcări în acest fel.

Toate științele naturii sunt experimentale. Iar pentru înființarea unui experiment, sunt deseori necesare echipamente speciale. De exemplu, în biologie, dispozitivele optice sunt utilizate pe scară largă, ceea ce face posibilă mărirea imaginii unui obiect observat de multe ori: o lupă, un microscop.

Fizicienii din studiul circuitelor electrice utilizează dispozitive pentru a măsura tensiunea, curentul și rezistența electrică.

Oamenii de știință-geografi sunt înarmați cu dispozitive speciale - de la cele mai simple (busolă, sonde meteorologice) până la nave de cercetare, stații orbitale spațiale unice.

Chimiștii folosesc, de asemenea, echipamente speciale în cercetarea lor. Cel mai simplu dintre ele este, de exemplu, un dispozitiv de încălzire care vă este deja familiar - o lampă cu alcool și diverse ustensile chimice în care se efectuează transformări de substanțe, adică reacții chimice.

IV Generalizarea și sistematizarea cunoștințelor dobândite.

Deci, ce studiază chimia? (În timpul lecției, profesorul a atras atenția asupra corectitudinii sau incorectității ipotezelor copiilor cu privire la subiectul chimiei. Și acum a sosit timpul să generalizăm și să oferim un răspuns final. Tragem definiția chimiei).

Ce rol joacă chimia în viața unei persoane și a societății?

Ce metode de cunoaștere în chimie știți acum.

Ce este supravegherea? Ce condiții trebuie îndeplinite pentru ca observația să fie eficientă?

Care este diferența dintre ipoteză și concluzie?

Ce este un experiment?

Ce fel de structură are flacăra?

Cum trebuie făcută încălzirea?

V Reflecție, rezumând lecția, atribuind note.

VI Raportați temele, instrucțiuni despre cum să le finalizați.

Profesor: Trebuie:

Aflați notele esențiale pentru această lecție.

Descrieți un experiment pentru a studia structura unei flăcări folosind tabelul de mai jos.