Организация работы в лаборатории
- Находиться в лаборатории в одиночку запрещено. Напарник необходим не только для оказания помощи при несчастном случае, но и для взаимного контроля действий, которые могут привести к аварийной ситуации.
- Лаборатория требует порядка и сосредоточенности. Рабочее место должно быть организовано так, чтобы ничто не мешало выполнению опыта. Спешка, беспорядок и игнорирование правил безопасности часто становятся причиной травм и аварий.
- Перед началом работы нужно знать расположение средств пожаротушения (огнетушителей, ящика с песком, противопожарной кошмы) и аптечки. Важно уметь правильно использовать эти средства в случае необходимости.
Гигиена труда
- Приём пищи и напитков, а также курение в помещении, где проводятся химические эксперименты, запрещены.
- Для опытов используют только чистую химическую посуду. Остатки предыдущих веществ могут изменить ход реакции или вызвать нежелательные побочные процессы. После завершения работы посуду обязательно тщательно моют.
- Во время работы следует поддерживать чистоту и аккуратность. Необходимо избегать попадания реагентов на кожу, так как многие вещества обладают раздражающим или токсическим действием.
Обращение с химическими веществами
- Запрещается пробовать реактивы на вкус, даже если они считаются безопасными. Запах летучего вещества определяют осторожно: пары направляют к себе лёгким движением ладони, не поднося сосуд близко к лицу и не делая глубокого вдоха.
- Все ёмкости с реактивами должны иметь чёткую маркировку. На этикетке указывают название вещества, а при необходимости — дату приготовления раствора. Надпись должна быть разборчивой и прочно закреплённой на сосуде.
- Перенося сосуд с реактивом, его держат двумя руками: одной — за горловину, другой — поддерживают снизу. Это снижает риск падения и проливания содержимого.
- Запрещается втягивать растворы в пипетку ртом. Для набора жидкости используют специальные приспособления — резиновую грушу, пипеттор или дозатор.
Работа с источниками тепла и нагретыми объектами
- При нагревании веществ в пробирках или колбах отверстие сосуда должно быть направлено в сторону от людей. Нельзя смотреть сверху в нагреваемую ёмкость: при вскипании жидкость может выплеснуться.
- Горячую стеклянную посуду ставят только на термостойкие подставки (керамическую плитку или асбестовую сетку). Нагрев проводят постепенно. При работе с раскалёнными предметами используют держатели или термостойкие перчатки.
- Работающие горелки, плитки и другие нагревательные приборы нельзя оставлять без присмотра. После эксперимента их обязательно отключают.
- По окончании рабочего дня или серии опытов ответственный сотрудник должен перекрыть газ, воду и отключить электроприборы.
Правила обращения с реактивами и отходами
- При переливании жидких реактивов сосуд держат этикеткой вверх, а ладонь, поддерживающая дно, одновременно прикрывает эту этикетку от возможных брызг.
- Твёрдые реактивы отбирают только чистым и сухим инструментом (шпатель, лопатка, ложка), предназначенным для данного вещества. Использование одного шпателя для разных веществ приводит к загрязнению. После работы инструмент кладут на чистую поверхность (фильтровальную бумагу или керамическую плитку).
- Принцип минимальной достаточности: для опыта берётся строго необходимое количество реактива. Избыток, даже если он не был использован, никогда не возвращается в исходную склянку, а утилизируется как отход.
- После отбора нужного объёма реактива исходная тара сразу герметизируется родной пробкой и возвращается на место хранения, чтобы избежать путаницы и испарения вещества.
- В канализацию запрещено сливать концентрированные кислоты и щёлочи, органические растворители, а также токсичные и легковоспламеняющиеся отходы. Их собирают в специально предназначенные и промаркированные ёмкости с инертной средой.
- Концентрированные кислоты и щёлочи разбавляют, медленно добавляя реагент тонкой струёй в большой объём холодной воды при постоянном перемешивании. Это необходимо для равномерного распределения выделяющейся теплоты.
Средства индивидуальной и коллективной защиты
- В лаборатории должны быть средства защиты органов зрения (очки, защитные экраны) и дыхания (маски, респираторы), доступные для немедленного применения.
- В каждом помещении размещают комплект противопожарных средств: углекислотные или порошковые огнетушители, ящик с сухим песком и совком, огнестойкое покрывало для изоляции очага возгорания или тушения одежды на человеке.
- Использование средств индивидуальной защиты (халат, очки, перчатки, закрытая обувь) и соблюдение норм личной гигиены (мытьё рук после работы) — обязательное условие допуска к проведению экспериментов.
Лабораторная посуда и оборудование
Лабораторная посуда и оборудование — это главные инструменты химика, которые позволяют проводить эксперименты с высокой точностью, воспроизводимостью и безопасностью.
К ним относятся специальные ёмкости и устройства разного объёма и конструкции. Их изготавливают из химически и термически стойких материалов: специальных сортов силикатного стекла (например, пирекса), кварца, фарфора, а в современных лабораториях — также из полипропилена, тефлона и других инертных полимеров.
Главные требования к таким материалам — устойчивость к агрессивным веществам (кислотам, щелочам, органическим растворителям) и способность выдерживать резкие перепады температуры. Это необходимо для безопасной работы с реактивами.
| Изображение | Название | Применение |
|---|---|---|
| Мерная химическая посуда | ||
![]() | Мензурка | Измерение объёма жидкости |
![]() | Мерный цилиндр | Измерение объёма жидкости |
![]() | Мерный стакан | Измерение объёма жидкости |
![]() | Пипетка с делениями + бюретка | Набор объёма жидкости, добавление контролируемого объёма жидкости по каплям |
| Оборудование для проведения опытов | ||
![]() | Штатив для пробирок | Закрепление пробирок |
![]() | Лабораторный штатив | Закрепление посуды и оборудования |
| 2.3-8.jpg | Ложечка | Для сжигания сухих веществ |
![]() | Тигельные шипцы | Удерживание горячей посуды |
![]() | Ручной пробиркодержатель | Закрепление пробирок |
| Фарфоровая посуда | ||
![]() | Ступка с пестиком | Для размельчения сухих веществ |
![]() | Фарфоровые тигли и чашечки | Для прокаливания веществ и выпаривания различных растворов |
| Нагревательные приборы | ||
![]() | Спиртовка | Используется для нагревания пробирок, колб и т. д. |
![]() | Водяная баня | Используется для нагревания пробирок, колб и т. д. |
![]() | Электроплитка | Используется для нагревания стаканов, колб и т. д. |
| Посуда для проведения опытов | ||
![]() | Пробирки | Для проведения опытов |
![]() | Конические колбы | Для проведения опытов |
![]() | Круглодонные колбы | Для проведения опытов |
![]() | Воронки | Для фильтрования растворов — отделения осадка от жидкости |
![]() | Бумажный фильтр | Для фильтрования растворов |
![]() | Аппарат Киппа | Для получения газов |
![]() | Колба Вюрца | Для разделения жидкостей с различной температурой кипения |
![]() | Эксикатор | Для сушки веществ |
![]() | Делительная воронка | Для разделения несмешивающихся жидкостей |
![]() | Обратный холодильник | Используется для охлаждения и конденсации паров, образующихся при кипении органических жидкостей |
![]() | Нисходящий холодильник | Используется при дистилляции (перегонке) жидкостей |
![]() | Шпатель | Отбор сыпучих веществ |
![]() | Стеклянная палочка | Перемешивание жидкостей |
![]() | Ртутный термометр | Измерение температуры |
![]() | Бюкс | Хранение жидких и твёрдых веществ |
Правильный выбор и грамотное использование конкретного типа посуды — не формальность, а необходимое условие успеха опыта. Например, титрование невозможно без бюретки, перегонка жидкостей — без круглодонной колбы и нисходящего холодильника, а экстракция — без разделительной воронки.
Знание лабораторного оборудования, его назначения и правил применения — важная часть химической грамотности. От этого напрямую зависят точность результатов и безопасность работы.
Правила безопасности при работе с едкими, горючими и токсичными веществами, средствами бытовой химии
- Разбавляя кислоту, её всегда добавляют в холодную воду, а не наоборот. Концентрированный раствор вливают тонкой струёй в достаточный объём воды, постоянно перемешивая стеклянной палочкой. Если нарушить эту последовательность, возможны перегрев, вскипание и разбрызгивание.
- Твёрдые щёлочи — гидроксиды натрия и калия — гигроскопичны и агрессивны. Их берут только пинцетом или щипцами, избегая контакта с кожей. Растворение проводят в фарфоровой посуде, постепенно добавляя небольшие порции вещества к воде при непрерывном перемешивании.
- При разливе концентрированной кислоты или щёлочи запрещается использовать для сбора тряпки или бумагу. Место аварии немедленно засыпают абсорбентом — чистым сухим кварцевым песком. После полного впитывания жидкости влажный песок аккуратно собирают неметаллическим совком в специальную химически стойкую тару для безопасной утилизации (промывки и нейтрализации).
- При попадании кислоты на кожу сначала удаляют видимые капли (не растирая), затем промывают поражённое место большим количеством холодной проточной воды. После этого участок обрабатывают 2–3%-м раствором гидрокарбоната натрия и наносят нейтральное защитное средство, например вазелин.
- При контакте кожи со щёлочью также сначала удаляют капли без растирания, затем длительно промывают водой. Дополнительная обработка проводится слабым (1–2%-м) раствором уксусной или лимонной кислоты.
- Работы, сопровождающиеся выделением летучих токсичных веществ (хлор, аммиак, оксиды азота, пары органических растворителей) или мелкодисперсной пыли, выполняют только в вытяжном шкафу при действующей вентиляции.
- Перед применением средств бытовой химии — чистящих порошков, растворителей, инсектицидов — необходимо ознакомиться с инструкцией производителя. Дозировки, способ использования и меры защиты (перчатки, проветривание помещения) должны соблюдаться полностью.
- Особое внимание следует уделять фармацевтическим препаратам и реактивам с ограниченным сроком годности. Использовать просроченные вещества запрещено: это может привести не только к снижению эффективности, но и к образованию токсичных продуктов разложения.
Регулярная проверка аптечки и лабораторных запасов — обязанность ответственного лица.
Методы разделения смесей и очистки веществ
Смесь — система, состоящая из двух или нескольких веществ, хаотично чередующихся друг с другом в пространстве.
Чистое вещество — физически и химически однородный материал, обладающий определённым комплексом постоянных свойств; содержание примесей в препаратах особой чистоты измеряется миллионными и миллиардными долями процента.
Способы разделения смесей:
Способы разделения смесей
| Однородные смеси (гомогенные) | Неоднородные (гетерогенные) |
|---|---|
| Дистилляция (нефть) | Фильтрование (вода — песок) |
| Кристаллизация (вода — сахар) | Отстаивание (вода — мел) |
| Выпаривание (вода — поваренная соль) | Центрифугирование (вода — мел) |
| Магнитная сепарация (железо — медь) |
Применение некоторых неорганических и органических веществ
Применение неорганических веществ
| Вещество | Применение |
|---|---|
| Сера | Получение резины (вулканизация), получение серной кислоты |
| Уголь активированный | Поглотитель в фильтрах и при отравлениях |
| $O_3$ (озон) | Дезинфекция воды |
| $Cl_2$ (хлор) | Дезинфекция воды, отбеливатель |
| $I_2$ | Антисептик для ран |
| $Н_2$ | Получение аммиака, метанола, насыщенных углеводородов, маргарина (гидрогенизация) |
| $Si$ | Полупроводники |
| $Р$ красный | Производство спичек, катализатор |
| $Al$ | Сплавы для самолётостроения, фольга, упаковка |
| $Cu$ | Электропровода |
| $H_3PO_4$ (ортофосфорная кислота) | Пищевая промышленность, получение удобрений |
| $H_2SO_4$ (серная кислота) | Получение удобрений |
| $HNO_3$ (азотная кислота) | Получение нитросоединений, взрывчатых веществ и удобрений |
| Нитраты (нитрат натрия, нитрат калия, нитрат аммония) | Азотсодержащие удобрения (селитры) |
| Фосфат, гидрофосфат кальция, суперфосфат | Фосфорные удобрения |
| $SiO_2$ (кварц, кремнезём, песок) | Керамика, стекло |
| $NaCl$ (поваренная соль) | Пищевая промышленность, консервант, получение металлического натрия и щёлочи |
| $NaHCO_3$ (питьевая/пищевая сода), $ (NH_4)_2CO_3$, $Na_2CO_3$ | Разрыхлитель теста, чистящее средство, производство стекла |
| $NH_3$ (аммиак) | Сырьё для получения удобрений и азотной кислоты |
| $NH_3 \cdot H_2O$ (нашатырный спирт) | Стеклоочистительные жидкости, используется при потере сознания |
| $H_2O_2$ | Антисептик для ран, отбеливатель |
| $СОСl_2$ (фосген) | Боевое отравляющее вещество |
| $KClO_3$ (хлорат калия, бертолетова соль) | Производство спичек, получение кислорода в лаборатории |
| $V_2O_5$ (оксид ванадия(V)) | Катализатор |
| $Na_3[AlF_6] $ (криолит) | Получение алюминия |
| $Al_2O_3$ (корунд, глинозём) | Получение алюминия |
| $FeS_2$ (пирит) | Получение серной кислоты |
| $Na_2SiO_3$, $K_2SiO_3$, $H_2SiO_3$ | Силикатный клей |
| $Na_2O_2$, $KO_2$ (пероксиды и надпероксиды) | Регенерация воздуха |
| $SiC$ (карборунд) | Инструменты для сверления |
Применение органических веществ
| Вещество | Применение |
|---|---|
| Углеводороды | |
| Метан, этан, пропан, бутан | Топливо для газовых плит, отопления, подогрева воды и приготовления пищи |
| Метан | Получение ацетилена с помощью пиролиза |
| Этан | Получение этена |
| Кумол | Получение фенола и ацетона |
| Бензин, керосин | Топливо |
| Парафины | Получение вазелина, изготовление свечей |
| Хлорпроизводные алканов ($CHCl_3$, $CCl_4$) | Растворители |
| Алкены | Получение полимеров |
| Этен | Получение этанола |
| Алкадиены | Получение каучуков |
| Ацетилен | Сварка металлов |
| Бензол и толуол | Растворители |
| Кислородсодержащие соединения | |
| Этанол | Растворитель, основной компонент алкогольных напитков, топливо |
| Этиленгликоль | Антифриз, производство синтетических волокон и пластмасс |
| Глицерин | Пищевая и косметическая промышленность, производство тринитроглицерина |
| Фенол | Антисептик, производство фенолформальдегидной смолы |
| Формальдегид | Производство фенолформальдегидной смолы |
| Ацетон | Растворитель |
| Уксусная кислота | Консервирование, производство искусственных волокон и тканей, очистка от накипи |
| Простые и сложные эфиры | Растворители |
| Стеарат/пальмитат натрия | Твёрдое мыло |
| Лимонная кислота | Пищевая промышленность, очистка от накипи |
| Жиры | Пищевая промышленность, производство маргарина (гидрогенизация ненасыщенных жиров), мыла (омыление жиров) |
| Азотсодержащие соединения | |
| Анилин | Производство красителей |
| Тринитроглицерин | Лекарство и взрывчатые вещества |
| Тринитротолуол | Взрывчатые вещества |
| Аминокислоты | Пищевая промышленность и медицина |
| Нитробензол и нитроалканы | Растворители |



























