Laboratorium z chemii - niestacjonarne (dr inż. L.Chruściński, dr inż. J. Sielski) (PDF, 1.64 MB, ilość pobrań: 1350)

Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska

Katedra Inżynierii Środowiska

L

ABORATORIUM

C

HEMIA

Kierunek:

BEZPIECZEŃSTWO PRACY W LABORATORIUM CHEMII ANALITYCZNEJ

W celu zapewnienia bezpiecznego i sprawnego przebiegu ćwiczeń laboratoryjnych każdy student rozpoczynający zajęcia powinien zapoznać się z obowiązującymi zasadami pracy i bezpieczeństwa.

Podczas pracy w laboratorium należy przestrzegać następujące reguły:

 należy zapoznać się z lokalizacją wyjść przeciwpożarowych, gaśnic, kącika pierwszej pomocy, w którym znajduje się: apteczka, spis numerów telefonów miejskich służb pomocy, instrukcja udzielania pierwszej pomocy, specjalistyczna aparatura do płukania oczu oraz podstawowe substancje chemiczne służące do neutralizacji rozlanych lub rozsypanych niebezpiecznych związków chemicznych  każdy student powinien być ubrany w fartuch ochronny (czysty i zapięty) . Fartuch nie

może być wykonany z włókien sztucznych i nie może być zapinany, wiązany z tyłu  każdy student bezwzględnie powinien nosić przez cały czas zajęć okulary ochronne  należy przestrzegać porządku: na stołach laboratoryjnych, w przejściach między

stołami i na podłodze

 nie należy spożywać posiłków (możliwość przyjęcia z pokarmem substancji toksycznych)

 nie wolno palić papierosów (niebezpieczeństwo wzniecenia pożaru)  nikt nie powinien pracować sam w laboratorium

 należy stosować się do poleceń osób prowadzących zajęcia i laborantów

 materiały odpadkowe należy gromadzić w przeznaczonych do tego i odpowiednio oznaczonych pojemnikach

 należy sygnalizować każdą niebezpieczną sytuację i zdarzenie

 należy zgłaszać osobom prowadzącym zajęcia zamiar wyjścia z pracowni

Postępowanie w wypadku zaistnienia niebezpieczeństwa

W trakcie pracy laboratoryjnej możemy spotkać się z nagłymi i nieprzewidzianymi zdarzeniami np. pożar, porażenie prądem czy bezpośredni kontakt z substancjami chemicznymi, które mogą okazać się dla nas niebezpieczne. W takich sytuacjach należy natychmiast powiadomić osobę prowadzącą zajęcia lub laboranta, zachować spokój, rozsądek i pełną gotowość do niesienia pomocy poszkodowanemu oraz działań

ratunkowych. Należy także zabezpieczyć miejsce zdarzenia, a w groźniejszych wypadkach konieczne jest wezwanie fachowej pomocy lekarskiej.

Pożary

 instalacji elektrycznej: odłączyć źródło prądu elektrycznego; przy gaszeniu nie wolno używać wody, gaśnic pianowych i hydronetek; należy stosować gaśnice śniegowe

 płonąca odzież: nie dopuścić, aby osoba w palącej się odzieży biegała i rozniecała ogień; jeżeli płonącej odzieży np. fartucha laboratoryjnego nie można szybko zdjąć ofiarę wypadku należy położyć na podłodze i zdusić płomień kocem przeciwpożarowym lub kawałkiem grubej tkaniny i postępować jak przy oparzeniach  płonące odczynniki: wyłączyć znajdujące się w sąsiedztwie palniki gazowe oraz

źródła prądu; usunąć poszkodowanych w bezpieczne miejsce i przystąpić do gaszenia ognia

Mały płomień np. płonącą ciecz w zlewce, można ugasić przykrywając naczynie wilgotnym ręcznikiem, ścierką czy większą zlewką odcinając dopływ powietrza.

Przy gaszeniu pożaru wodę należy używać tylko w razie zapalenia się cieczy mieszającej się z wodą (np. alkohol, aceton, pirydyna itd.). W innych przypadkach należy używać koca gaśniczego, piasku czy odpowiednich gaśnic np. śniegowych

W przypadku zapalenia się siarkowodoru należy używać następujące środki gaśnicze: dwutlenek węgla, woda, proszki gaśnicze. Jako środek neutralizujący można stosować chlorek żelaza (III), mieszaninę siarczanu (VI) żelaza (III) z wapnem, którą dodaje się także do ścieków zawierających siarkowodór. Można również używać roztwory silnie alkaliczne.

Zranienia

 skaleczenia powierzchowne: sprawdzić czy w ranie nie ma widocznych kawałków szkła lub innych przedmiotów, przemyć ranę środkiem odkażającym i lekko zabandażować  skaleczenia głębokie: jeżeli w ranie tkwią obce przedmioty należy unieść zranioną część

ciała do góry, zatamować krwawienie przez zewnętrzny ucisk, nałożyć na ranę opatrunek; nie wolno uciskać naczyń krwionośnych i stosować opasek uciskowych;

wezwać koniecznie lekarza

 szkło w oku: zranionego oka nie przemywać i nie usuwać szkła, poszkodowanego

pozostawić w bezruchu, zabandażować lekko oko i natychmiast wezwać lekarza.

Oparzenia i zatrucia

 termiczne: miejsca oparzenia należy natychmiast ochłodzić w strumieniu zimnej wody

co najmniej przez 10-15 minut. Po schłodzeniu usunąć z oparzonego miejsca wszystkie uciskąjące przedmioty (pierścionki, zegarki, paski, buty itp.) oparzenia zakryć sterylnym opatrunkiem i lekko zabandażować; nie stosować opatrunków samoprzylepnych, maści i nie przekłuwać pęcherzy

 prądem elektrycznym: należy niezwłocznie odłączyć dopływ prądu i odciągnąć osobę

porażoną od źródła porażenia; jeżeli jest to konieczne trzeba zastosować sztuczne oddychanie; poszkodowanego powinno się okryć kocem, zapewnić spokój i wezwać lekarza

 związkami chemicznymi: wiele związków stosowanych w laboratorium chemii

nieorganicznej ma właściwości trujące. Chemik powinien zatem dokładać wszelkich starań, aby zabezpieczyć się przed możliwością zatruwania i starannie unikać wdychania wszystkich par i pyłów oraz kontaktu cieczy i substancji stałych ze skórą. W przypadku bezpośredniego kontaktu z substancjami chemicznymi najczęstszymi drogami zagrożenia są: skóra, układ oddechowy, układ pokarmowy. W zależności od formy ekspozycji i rodzaju działającej substancji chemicznej zaleca się rożne sposoby pomocy.

Charakterystyka Pierwsza pomoc

Mocne kwasy:

kwas azotowy, kwas solny, kwas siarkowy, kwas bromowodorowy, kwas fluorowodorowy, kwas nadchlorowy

Większość mocnych kwasów nieorganicznych reaguje gwałtownie z zasadami wydzielając przy tym bardzo szkodliwe opary-

Podczas mieszania kwasów z wodą należy zachować szczególną ostrożność. Kwas należy wlewać do zimnej wody cienkim strumieniem, żeby zapobiec pryskaniu kwasu.

przy zatruciach inhalacyjnych należy poszko-dowanego wyprowadzić z miejsca narażenia; zapewnić spokój, ułożyć w wygodnej pozycji; chronić przed utratą ciepła; w razie duszności podawać tlen

- przy skażeniu skóry należy zdjąć odzież, obmyć skórę dużą ilością chłodnej bieżącej wody; nie należy stosować mydła i środków zobojętniających; na miejsce oparzenia założyć jałowy opatrunek i zapewnić pomoc chirurgiczną

- skażone oczy należy płukać przez 15 minut delikatnym strumieniem chłodnej

wody; konieczna jest konsultacja okulistyczna

- przy zatruciu drogą pokarmową nie należy prowokować wymiotów; do wypicia podać mleczko magnezowe, białko jaj kurzych lub mleko; nie podawać środków zobojętniających, w przypadku pożaru gasić wodą lub pianą albo proszkiem w zależności od substancji znajdujących się w pobliżu, we wszystkich przypadkach wydzielają się niebezpieczne tlenki, w kontakcie z metalami wydziela się wodór istnieje niebezpieczeństwo wybuchu, kwas nadchlorowy jest promotorem ognia i należy trzymać go z daleka od materiałów łatwopalnych, przy gaszeniu stosować odzież ochronną i aparat tlenowy.

Mocne zasady i amoniak :

wodorotlenek potasu,

wodorotlenek sodu, tlenek wapnia amoniak

Wodorotlenek potasu, wodorotlenek sodu czy tlenek wapnia reagują gwałtownie z kwasami, a przy ich zetknięciu się z wodą wydziela się ciepło. Amoniak jest substancją drażniącą i żrącą. Działa na błony śluzowe oczu oraz górnych dróg oddechowych. Wywołuje ból gardła, chrypkę, może spowodować zapalenie oskrzeli i pluć. Wypicie roztworu amoniaku powoduje głębokie oparzenia przewodu pokarmowego.

- W wypadku zatruć inhalacyjnych poszkodowanego należy wyprowadzić z miejsca narażenia, zapewnić spokój i ułożyć w wygodnej pozycji; chronić przed utratą ciepła; w razie duszności podawać tlen - przy skażeniu skóry trzeba zdjąć odzież,

obmyćskórę dużą ilością chłodnej bieżącej wody; jeżeli są oparzenia nie należy stosować mydła i środków zobojętniających; założyć na oparzenia jałowy opatrunek i zapewnić pomoc chirurgiczną

- skażone oczy płukać przez 15 minut dużą ilością bieżącej wody; bezwzględnie konieczna jest konsultacja okulistyczna - przy zatruciu drogą pokarmową podać do

wypicia sok z cytryny lub pomarańczy, rozcieńczony roztwór kwasu mlekowego lub cytrynowego, białko jaj kurzych, ewentualnie mleko; niczego nie podawać doustnie; nie podawać środków zobojętniających oraz nie prowokować wymiotów

- w przypadku pożaru gasić w zależności od substancji znajdujących się w pobliżu (NaOH - gasić proszkiem CO2, amoniak - wodą i gaśni

cami pianowymi), brak specjalnych zagrożeń, tylko w przypadku amoniaku występuje zagrożenie wydzielania się niebezpiecznych par, ulatnianie par powstrzymywać rozpyloną wodą, zbiorniki schładzać wodą

Silnie toksyczne substancje stałe:

związki rtęci, arsenu, cyjanki

Rtęć jest jedynym pierwiastkiem metalicznym występującym w stanie ciekłym w temperaturze pokojowej. Jest odporna na działanie stęż. HCI, rozc. H2SO4 i innych kwasów nieutleniających.

Reaguje już w normalnej temp. z siarką, chlorem, bromem i jodem. Zatrucie parami rtęci powoduje ostre zapalenie dróg oddechowych i niewydolność krążenia

-przy zatruciu inhalacyjnym rtęcią należy poszkodowanego wyprowadzić z miejsca zagrożenia; zapewnić spokój i ułożyć w wygodnej pozycji

- skażenie skóry nie wymaga leczenia

-przy oparzeniu skóry gorącą rtęcią należy założyć na poparzone miejsce jałowy opatrunek

- przy zatruciu drogą pokarmową podać łagodny środek przeczyszczający, np. 50 cm3 płynnej parafiny lub 15 g tiosiarczanu

sodu w ½ szklanki ciepłej wody; podać środek wymiotny: łyżeczka musztardy lub łyżka soli kuchennej rozpuszczonej w szklance ciepłej wody; w przypadku zatrucia cyjankami podać odtrutkę - wodorotlenek żelaza(ll), można podać 200-300 g 0,1% wody utlenionej lub 10% roztwór Na2S2O3; wskazana jest kontrola

lekarska

- rozlaną rtęć należy dokładnie zebrać a pozostałość posypać aktywnym węglem jodowanym, sproszkowaną siarką z sodą lub pyłem cynkowym; na mokro zmyć roztworem wapna chlorowanego, a po 2 dniach roztworem Na2S

-w przypadku soli rtęci i arsenu gasić pożar w zależności od substancji znajdujących się w pobliżu, cyjanków NIE GASIĆ wodą, stosować indywidualne aparaty tlenowe z powodu wydzielających się niebezpiecznych gazów (pary rtęci w przypadku jej soli lub HCN przy cyjankach)

Niebezpieczne toksyczne gazy

tlenek węgla Gaz duszący, łączy się z hemoglobiną krwi w wyniku czego powstaje karboksyhemoglobina (trwalszy związek od oksyhemoglobiny); w rezultacie zablokowania hemoglobiny następuje głód tlenowy organizmu i w końcowym przypadku śmierć)

- przy zatruciu inhalacyjnym poszkodowanego należy wynieść z miejsca zagrożenia (ratujący musi być w masce); zapewnić bezwzględny spokój ułożyć w wygodnej pozycji (bezruch) - wysiłek może spowodować obrzęk płuc); chronić przed utratą ciepła; utrzymać drożność dróg oddechowych; w razie duszności podawać tlen (w przypadku zatrucia chlorem podawać tlen bez dodatku CO2

ponieważ tworzy ona z chlorem fosgen) - skażoną skórę i oczy należy płukać przez 10- 15 min dużą ilością bieżącej i chłodnej wody; wezwać lekarza

- przy zatruciu tlenkiem węgla (czad) osobie przytomnej można podać do picia herbatę lub czarną kawę; jeśli osoba poszkodowana jest nieprzytomna to nie podajemy żadnych środków doustnych

- środki gaśnicze dla siarkowodoru: CO2, woda,

proszki gaśnicze; jako środek neutralizujący można stosować chlorek żelazowy, mieszaninę siarczanu(VI) żelaza(III) z wapnem. Można też stosować roztwory silnie alkaliczne; w przypadku chloru nie stosować wody, jest silnym utleniaczem i w przypadku pożaru wydziela niebezpieczne gazy, we wszystkich przypadkach należy stosować odzież ochronną i indywidualny aparat tlenowy

chlor Jest gazem drażniącym i duszącym, w zetknięciu z wilgotną, powierzchnią błon śluzowych powstaje kwas podchlorawy, chlorowodór, wolne rodniki tlenowe i inne związki chlorowe o silnym działaniu biologicznym

fluor, cyjanowodór, fluorowodór, siarkowodór dwutlenek azotu

Fluor i fluorowodór są gazami żrącymi mogącymi przenikać przez skórę powodując głębokie martwice, działającymi bezpośrednio na komórki blokując Ca, działanie enzymów, oddychanie tkankowe przemianę węglowodanów, lipidów. Cyjanowodór jest gazem szybko wchłaniającym się przez skórę, płuca i układ pokarmowy. Hamuje układ enzymatyczny, uniemożliwiając oddychanie komórkowe, ekspozycja na gaz powoduje utratę przytomności, porażenie układu oddechowego i zatrzymanie akcji serca. Siarkowodór to gaz o charakterystycznym zapachu przy niskich stężeniach, przy dużych bezzapachowy, powoduje podrażnienie dróg oddechowych i oczu, łatwo wchłania się z płuc blokując oddychanie komórkowe, działanie enzymów, uszkadzając nerwy obwodowe i układ krwionośny

Dwutlenek azotu jest gazem drażniącym, powodującym zmiany w układzie oddechowym i krążenia, powodując duszności, wymioty, przy dużym stężeniu utratę przytomności i ostrą niewydolność układu oddechowego i krążenia

Niebezpiecznie toksyczne i silnie drażniące ciecze

brom, kwas

fluorowodorowy

Brom działa silnie drażniąco i żrąco na błony śluzowe i skórę; ma właściwości kumulatywne; wchłania się do ustroju przez skórę, drogi oddechowe i przewód pokarmowy. Kwas fluorowodorowy jest cieczą żrącą o działaniu takim jak jego gazowy odpowiednik, który został opisany powyżej

- w przypadku kontaktu z bromem należy usunąć poszkodowanego ze strefy zagrożenia, zdjąć skażoną odzież i zapewnić dopływ świeżego powietrza; konieczne jest zapewnienie spokoju i bezruchu (groźba obrzęku płuc), utrzymania drożności dróg oddechowych oraz ciepłoty ciała - - przy zatruciu doustnym osobie przytomnej

możliwie jak najszybciej należy podać do wypicia 2-4 szklanki wody i prowokować wymioty, skażoną skórę i oczy płukać dużą ilością bieżącej wody; należy wezwać lekarza

- - rozlany ciekły brom dokładnie spłukujemy wodą, a następnie neutralizujemy roztworem kwaśnego węglanu sodowego dodając środek neutralizujący porcjami; można też stosować sodę lub zmielony wapień

- brom i kwas fluorowodorowy (gasić w zależności od substancji znajdujących się w pobliżu) są niepalne, w przypadku pożaru brom wydziela niebezpieczne pary cięższe od powietrza, a kwas fluorowodorowy gazowy HF ratownicy powinni być w odpowiednich kombinezonach i aparatach tlenowych, kwas fluorowodorowy w kontakcie z metalami wydziela wodór, co może doprowadzić do wybuchu, pojemniki z kwasem w razie pożaru chłodzić strumieniem wody z pewnej odległości, nie dopuścić do dostania się do wód powierzchniowych i gruntowych

Nafta Jest cieczą łatwopalną o specyficznym zapachu, łatwo wchłania się z dróg oddechowych oraz przez skórę, rozpuszcza lipidy, a więc neurony oraz błony komórkowe prowadząc do uszkodzenia układu nerwowego, drgawek i w skrajnych przypadkach śpiączki

- w przypadku zatruć inhalacyjnych należy poszkodowanego wyprowadzić z miejsca zagrożenia; zapewnić spokój, ułożyć w wygodnej pozycji

-przy skażeniu skóry niezwłocznie zdjąć odzież, obmyć skórę dużą ilością wody z mydłem; skonsultować się z dermatologiem w fazie objawów podrażnienia skóry

- skażone oczy płukać przez 15 minut dużą ilością wody przy zatruciu drogą pokarmową niezwłocznie po połknięciu poszkodowany powinien sam sprowokować wymioty (później nie prowokować wymiotów); podać do wypicia ok. 150 cm3 płynnej parafiny; nie podawać mleka, tłuszczów i alkoholu; wezwać lekarza fosfor Substancja samozapalna w powietrzu, bardzo

trująca

- skażoną skórę zmywać dużą ilością wody - przy zatruciu doustnym osobie przytomnej

zastosować płukanie żołądka (przez kolejne podawanie płynów i prowokowanie wymiotów); w lżejszych przypadkach należy podawać co 10 minut 1 łyżeczkę 1% roztworu siarczanu (VI) miedzi(II) aż do wywołania wymiotów, a następnie 200-300 cm3 oleju parafinowego; zapewnić ciepło i spokój; wezwać lekarza - gaszenie polega na odcięciu dopływu powietrza;

środki gaśnicze - woda, piasek, piana sód Substancja silnie higroskopijna, która powoduje

w kontakcie ze skórą oparzenia a przy dostaniu się do oka może spowodować utratę wzroku, przy spożyciu może doprowadzić do perforacji przełyku i żołądka

- małe kawałki sodu należy zebrać i wrzucić do bezwodnego alkoholu, a następnie po całko-witym rozpuszczeniu powstały alkoholan sodo wy zhydrolizować dodając wody

- w przypadku kontaktu z sodem należy poszkodowanego wyprowadzić ze środowiska

skażonego; zdjąć skażoną odzież i zapewnić dostęp świeżego powietrza; utrzymać drożność dróg oddechowych

- przy zatruciu doustnym osobie przytomnej natychmiast podać do wypicia wodę (1-2 szklanki) lub 3-4 białka jaj kurzych roztrze-panych w szklance mleka

- skażoną skórę zmyć dużą ilością bieżącej wody przez około 15 minut

- - skażone oczy płukać przez 10-15 minut dużą ilością wody; wezwać lekarza

- -palący się sód daje bardzo gorący, lecz zlokalizowany płomień, który najlepiej jest gasić piaskiem lub za pomocą gaśnicy proszkowej, w żadnym razie nie wolno stosować gaśnicy tetrowej lub z dwutlenkiem węgla, możliwość wystąpienia samozapłonu sodu bez cieczy ochronnej

Rozpuszczalniki

Aceton Jest cieczą łatwopalną, z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe, dobrze wchłania się przez drogi oddechowe, słabo przez skórę, działa odurzająco, silnie działa na błony śluzowe, jest inhibitorem przemian biochemicznych

- -przy zatruciu inhalacyjnym wyprowadzić

przytomnego poszkodowanego ze strefy zagrożenia, zapewnić spokój, ułożyć w pozycji półsiedzącej, a w razie duszności podawać tlen - przy skażeniu skóry należy zdjąć wierzchnią odzież, zmyć skórę dużą ilością wody

- - w przypadku skażenia oczu przemywać dużą ilością wody przez około 15 minut

- -przy zatruciu drogą pokarmową należy wywołać wymioty (pierwsze 5 minut) później nie prowokować wymiotów; podać do picia 150cm3 płynnej parafiny; nie podawać mleka, tłuszczów i alkoholu; wezwać lekarza

- - trzymać z dala od źródeł ognia, w przypadku pożaru gasić wodą, gaśnicami proszkowymi pianowymi, CO2

Eter etylowy Jest substancją łatwopalną, z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe, związkiem drażniącym, narkotycznym, działa depresyjnie na ośrodkowy układ nerwowy, pary wchłaniane są przez drogi oddechowe, w postaci ciekłej z przewodu pokarmowego.

- przy zatruciu inhalacyjnym koniecznie wynieść poszkodowanego z miejsca narażenia, ułożyć w wygodnej pozycji i zapewnić spokój

- przy oblaniu skóry zdjąć odzież, zmyć skórę dużą ilością wody z mydłem

- oczy płukać dużą ilością wody przez 15 minut; wezwać lekarza

- trzymać z dala od źródeł ognia, w przypadku pożaru gasić gaśnicami proszkowymi, piano-wymi, CO2

Metanol Jest cieczą wysoce łatwopalna, z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe, łatwo wchłania się z układu oddechowego i przewodu pokarmowego oraz przez skórę, toksyczne są produkty metabolicznej przemiany, które kumulują się w tkankach i w oku, co prowadzi do kwasicy i zwyrodnienia oka (uszkodzenie rogówki, siatkówki i nerwu wzrokowego) oraz wątroby, nerek i serca.

- przy zatruciu inhalacyjnym należy poszko-dowanego wyprowadzić z miejsca zagrożenia - przy skażeniu skóry niezwłocznie zdjąć odzież, obmyć skórę wodą; skonsultować się z dermatologiem w razie objawów podrażnienia skóry

- skażone oczy płukać przez 15 minut dużą ilością wody

- przy zatruciu drogą pokarmową niezwłocznie po wypiciu poszkodowany powinien sam sprowokować wymioty; podać do wypicia 40% alkohol etylowy

- 100 cm3 -trzymać z dala od źródeł ognia, w przypadku pożaru możliwość tworzenia się niebezpiecznych par, gasić wodą, gaśnicami proszkowymi, pianowymi, CO2

Tetrachlorek węgla Jest cieczą bardzo rzadką stosowaną w laboratoriach (zakazana ze względu na wpływ na powiększanie dziury ozonowej), wchłania się z dróg oddechowych, przez skórę i błony śluzowe. Przenika przez barierę mózgową i wiąże się z tkanką nerwową. Mechanizm toksyczny związany jest z powstawaniem wolnych rodników. Duże stężenie powoduje utratę przytomności, znieczulenie ogólne i zgon

- w przypadku zatruć inhalacyjnych należy poszkodowanego wyprowadzić z miejsca narażenia, zapewnić spokój i ułożyć w wygodnej pozycji

- przy skażeniu skóry należy zdjąć odzież, zmyć skórę dużą ilością bieżącej wody (z mydłem jeżeli nie ma oparzeń)

- skażone oczy natychmiast płukać przez 15 minut dużą ilością wody; zapewnić konsultację okulistyczną

- przy zatruciu drogą pokarmową (w ciągu 5 minut) poszkodowany powinien sam wywołać wymioty (później nie prowokować wymiotów); podać do wypicia 150 cm3 płynnej parafiny; nie podawać mleka, tłuszczów i alkoholu; wezwać lekarza

- przy pożarze pomimo tego, że jest substancją niepalną wydziela niebezpieczne pary jak HĆI, fosgen, gasić wodą, pianą, proszkiem itd. w zależności od materiałów składowanych w pobliżu, nie dopuścić do dostania się do wód powierzchniowych i gruntowych

Chloroform Jest substancją niepalną, działa depresyjnie na ośrodkowy układ nerwowy, uszkadza wątrobę i nerki. Jest substancją drażniącą. Pary chloroformu drażnią spojówki i górne drogi oddechowe; ciekły chloroform powoduje piekący ból skóry, przekrwienie; połknięty silnie drażni błony śluzowe jamy ustnej i gardła

- przy zatruciu inhalacyjnym należy wypro-wadzić poszkodowanego z miejsca zagrożenia; zapewnić spokój; podać tlen do oddychania - przy oblaniu skóry należy zdjąć odzież, zmyć skórę dużą ilością wody (z mydłem, jeżeli nie ma oparzeń); nałożyć na oparzenia jałowy opatrunek

- przy skażeniu oczy płukać dużą ilością wody przez 15 minut

- przy zatruciu drogą pokarmową spowodować wymioty w ciągu 5 minut po połknięciu, potem nie prowokować wymiotów; podać do wypicia 150 cm3 płynnej parafiny; nie podawać mleka, tłuszczów ani alkoholu; wezwać lekarza - przy pożarze wydziela niebezpieczne pary jak HCI, Cl2 i fosgen, gasić wodą, gaśnicami

proszkowymi pianowymi, w zależności od materiałów składowanych w pobliżu

Związki chemiczne potencjalnie niebezpieczne

Siarka Jest substancją palną tworzy z powietrzem mieszaniny wybuchowe, działa drażniąco na błony śluzowe dróg oddechowych, oczu oraz na skórę, najczęstszym objawem działania siarki jest nieżyt górnych dróg oddechowych, doustne zatrucie siarką elementarną wywołuje zaburzenia procesów oksydacyjnych w ustroju, znużenie, skłonności do omdleń i zawrotów głowy, siarka w postaci stałej nie stwarza zagrożenia

- w przypadku rozsypania zebrać do zamy-kanego naczynia

- usunąć osoby zdradzające objawy zatrucia ze skażonego pomieszczenia, zapewnić dostęp świeżego powietrza

- oczy opłukać dużą ilością bieżącej wody, zapewnić pomoc lekarską

- w stanach niedomogi układu oddechowego1 stosuje się terapię tlenową i środki pobudzające krążenie

- w przypadku pożaru wydziela niebezpieczne gazy (tlenki siarki), gasić wodą, gaśnicami proszkowymi pianowymi, CO2

Nadtlenek wodoru Jest silnym utleniaczem i promotorem ognia (wydziela tlen), powoduje oparzenia zarówno przewodu pokarmowego (przy spożyciu) jak i skóry, podrażnienie błon śluzowych, oczu, dróg oddechowych

- należy poszkodowanego wyprowadzić ze środowiska skażonego

- skażoną skórę i oczy płukać dużą, ilością bieżącej wody przez około 15 minut

- przy zatruciu przez drogi pokarmowe natych-miast osobie przytomnej podać do wypicia 2-4 szklanki wody i delikatnie prowokować wymioty; podać do picia duże ilości mleka; wezwać lekarza

- w przypadku pożaru gasić wodą, nigdy nie stosować proszku, piany i CO2

Nadmanganian potasu

Jest bardzo silnym utleniaczem i promotorem ognia (należy go trzymać z dala od substancji łatwopalnych), przy kontakcie ze skórą powodują ciemne plamy a przy dłuższej ekspozycji oparzenia. Wdychanie pyłów powoduje obrzęk dróg oddechowych, spożycie może spowodować mdłości, wymioty oraz ryzyko perforacji przełyku i żołądka

- należy usunąć poszkodowanego z miejsca zagrożenia

- przy skażeniu skóry zdjąć odzież, spłukać miejsca skażone obficie bieżącą letnią wodą, przemyć roztworem tiosiarczanu i nałożyć jałowy opatrunek

- przy doustnym skażeniu, o ile nie został połknięty, wielokrotnie dokładnie płukać jamę ustną wodą, jeżeli został połknięty jak najszybciej podać do picia mleko, białko kurzych jaj oraz przystąpić do płukania żołądka - - przy kontakcie z oczami należy natychmiast płukać oczy wodą; wezwać lekarza

- w wypadku pożaru stosować odpowiednią odzież i aparat oddechowy ze względu na wydzielające się niebezpieczne pary, jeśli nie ma przeciwwskazań gasić wodą, nie dopuścić do dostania się do wód gruntowych lub powierzchniowych

Pięciotlenek fosforu Jest higroskopijnym, czułym na powietrze, bezzapachowym ciałem stałym powodującym oparzenia i trudno gojące się rany, w przypadku kontaktu z okiem może spowodować zmętnienie rogówki i utratę wzroku, wdychanie pyłów powoduje uszkodzenie dróg oddechowych, spożycie może spowodować mdłości, wymioty oraz ryzyko perforacji przełyku i żołądka.

- małe ilości pięciotlenku fosforu rozpuścić wprowadzając go bardzo ostrożnie małymi porcjami do wody przy intensywnym chłodzeniu;

roztwór zneutralizować wapnem; większe ilości neutralizować przez powolne dodawanie do mleka wapiennego nie dopuszczając do nagrzania mieszaniny

- w przypadku skażenia dróg oddechowych należy usunąć zatrutego z atmosfery skażonej; zapewnić dopływ świeżego powietrza i utrzymać stałą drożność dróg oddechowych

- przy zatruciu doustnym podać natychmiast do wypicia białka jaj kurzych

- skażoną skórę zmywać dużą ilością wody, a oparzone miejsca pokryć jałowym opatrunkiem - w przypadku oparzeń oczu przemyć je bieżącą wodą i następnie płukać roztworem fizjolo-gicznym chlorku sodowego lub wodą destylo-waną; nałożyć jałowy opatrunek

- w czasie pożaru stosować ubranie kwasoodporne i aparat oddechowy, gdyż wydziela niebezpieczne pary, nie dopuścić do kontaktu z wodą, gasić gaśnicami proszkowymi, śniegowymi lub suchym piaskiem Dwutlenek siarki Jest to gaz silnie drażniący, który wchłaniany

jest przez drogi oddechowe i ulega w organizmie utlenieniu. Łatwo rozpuszcza się w błonach śluzowych tworząc silnie drażniący kwas. Przy zatruciu następuje podrażnienie błon (zwłaszcza spojówek), nieżyt dróg oddechowych, obrzęk płuc i uduszenie. Przy dużych stężeniach może dojść do skurczu krtani i gwałtownej śmierci przez uduszenie.

- neutralizuje się za pomocą wapna gaszonego lub wodorotlenku sodowego

- w przypadku zatruć górnych dróg oddechowych należy poszkodowanego wyprowadzić ze środowiska skażonego

- zdjąć i usunąć skażoną odzież; zapewnić dostęp świeżego powietrza; chronić przed utratą ciepła; zapewnić bezwzględny spokój i ułożyć w wygodnej pozycji (groźba obrzęku płuc); utrzymać drożność dróg oddechowych - skażoną skórę obmyć dużą ilością bieżącej

wody przez około 15 minut

- skażone oczy płukać przez 10-15 min dużą ilością chłodnej wody; wezwać lekarza

1. Prawo do udziału w ćwiczeniach laboratoryjnych studenci uzyskują po zaliczeniu instruktażu dotyczącego problemów bezpieczeństwa i higieny pracy, który odbywa się podczas pierwszego spotkania na pracowni.

2. Studentom przydzielone są szafki z odpowiednim zestawem sprzętu przyjętym na podstawie rewersu. Studenci odpowiadają materialnie za pozostawiony do ich dyspozycji sprzęt. Wszystkie braki i uszkodzenia należy zgłaszać do asystentów prowadzących zajęcia. Klucze do szafek pobiera się i zdaje w dniu ćwiczenia. Po semestralnym cyklu każdy student musi zdać sprzęt, co jest jednym z warunków

zaliczenia zajęć laboratoryjnych.

3. Studenci przebywający na laboratorium muszą być ubrani w czysty, dopasowany, odpowiedniej długości, zapinany z przodu fartuch ochrony. Fartuch nie może być wykonany z włókien sztucznych i nie może być zapiany lub wiązany z tyłu. Studenci bez

fartucha nie mogą odrabiać ćwiczeń. Podczas zajęć włosy powinny być spięte, a

noszenie sandałów w laboratorium jest zabronione.

4. Do wycierania szkła laboratoryjnego i utrzymania czystości swojego stanowiska studenci powinni używać własny ręcznik papierowy.

5. Studenci przebywający na terenie laboratorium chemicznego muszą nosić przez cały czas trwania laboratorium okulary ochronne. Okulary optyczne nie stanowią dostatecznej ochrony przed ewentualnym zagrożeniem. Praca w szkłach kontaktowych powinna być zakazana, ponieważ są podatne na działanie oparów różnych substancji, co może powodować podrażnienie oczu. Do pracy w laboratorium zalecane stosowanie jednorazowych lateksowych rękawiczek.

6. Studenci są obowiązani do punktualnego uczęszczania na pracownię. Obecność na zajęciach jest obowiązkowa. Usprawiedliwienie nieobecności następuje po okazaniu zwolnienia lekarskiego najpóźniej w ciągu dwóch tygodni po terminie ćwiczeń.

7. W czasie trwania zajęć na sali przebywają tylko studenci wykonujący dane ćwiczenie. 8. Żaden student nie powinien pracować sam w laboratorium.

9. Kategorycznie zabrania się studentom wykonywania samowolnych eksperymentów nie związanych z programem zajęć oraz prowadzenia doświadczeń w sposób zagrażający zdrowiu własnemu i kolegów. Wynoszenie odczynników i sprzętu z laboratorium jest

także zakazane.

10. Po rozpoczęciu każdych zajęć laboratoryjnych zostaje przeprowadzone krótkie (20-25 min.) kolokwium z materiału obowiązującego do danego ćwiczenia. Ostatnie 10 min. zajęć przeznaczone jest na sprzątanie stanowisk pracy.

11. Student otrzymuje zadanie do wykonania wyłącznie po zdaniu kolokwium. Studenci są zobowiązani do zdawania kolokwiów w terminach podanych w harmonogramie.

12. Niezaliczone ćwiczenia studenci odrabiają w terminach poprawkowych po wcześniejszym zdaniu kolokwium do brakującego ćwiczenia.

13. Poszczególne grupy studenckie pozostają pod opieką osób prowadzących zajęcia, które sprawdzają obecność, wydają zadania, przeprowadzają kolokwia i udzielają wyjaśnień. We wszystkich sprawach dotyczących pracy w laboratorium należy zgłaszać się do osób prowadzących znajdujących się na sali.

14. Student w czasie pracy jest obowiązany do prowadzenia dziennika laboratoryjnego, w którym na bieżąco zapisuje wyniki poszczególnych czynności (ważenia i miareczkowania), obliczeń i obserwacji. W tym samym zeszycie opracowuje się sprawozdania, na podstawie których odbywa się zaliczenie zadań. Dziennik

jest jedynym dokumentem, w którym wolno prowadzić notatki laboratoryjne. Niedopuszczalne jest prowadzenie notatek na luźnych karteczkach. Dziennik

laboratoryjny nie może mieć formy skoroszytu do którego wpinane są pojedyncze kartki. Z zeszytu nie wolno usuwać kartek oraz wymazywać lub zamazywać nieprawidłowego zapisu. W przypadku pomyłki błędny zapis należy skreślić pojedynczą linią, a obok

napisać wartość prawdziwą.

15. Warunkiem przystąpienia do kolokwium jest posiadanie w dzienniku laboratoryjnym

opisu teoretycznego danego ćwiczenia napisanego odręcznie.

16. Sprawozdanie z ćwiczeń musi zawierać:

a. Tytuł i datę wykonywanego oznaczenia.

b. Opis teoretyczny zagadnień związanych z wykonywanym ćwiczeniem napisany odręcznie.

c. Opis zasad prowadzonego oznaczenia.

d. Wszystkie wyniki ważenia, objętości stosowanych naczyń, objętości

roztworów, mierzonych sygnałów, czyli wszystkie informacje niezbędne do obliczenia wyniku.

e. Równania opisujące zachodzące reakcje.

f. Wzór pokazujący, jak zostały wykonane obliczenia.

g. Podsumowanie obserwacji potwierdzających poprawność jakiegoś wyniku lub całej analizy. Wszystkie zapisy powinny być wprowadzane na bieżąco w trakcie prowadzenia obserwacji.

15. Studentów obowiązuje utrzymanie czystości na sali ćwiczeń. Każdy student jest odpowiedzialny za czystość swojego stanowiska pracy. Nie wolno wrzucać żadnych odpadków stałych do zlewu. Należy je wrzucać do koszy znajdujących się na sali.

16. Nie wolno pozostawiać ubrań na sali ćwiczeń.

17. Teczki i torebki należy umieszczać w wyznaczonym do tego celu miejscu. Nie wolno kłaść ich na stołach laboratoryjnych i parapetach okiennych.

18. Otwieranie okien na sali może nastąpić po wyrażeniu zgody przez osobę prowadzącą zajęcia.

19. W laboratorium zabrania się spożywania posiłków, palenia tytoniu, picia napojów i

żucia gumy oraz korzystania z telefonów komórkowych. Każde wyjście z pracowni musi

być zgłaszane obecnemu na sali opiekunowi. Nie wolno opuszczać stanowiska pracy w trakcie trwającego eksperymentu.

20. Prace związane z wydzielaniem się par lub dymów toksycznych lub szkodliwych

należy bezwzględnie prowadzić pod wyciągiem. Należy zachować dużą ostrożność

przy sprawdzaniu zapachu wydzielanych par. W razie konieczności należy ostrożnie skierować dłonią wydzielające się pary w kierunku nosa.

21. Student pracujący w pokoju wagowym musi postępować zgodnie z regulaminem i instrukcją pokoju wagowego.

22. Obowiązkiem studenta jest maksymalna oszczędność wody, elektryczności i odczynników

23. Po zakończeniu ćwiczeń student jest zobowiązany schować swój sprzęt laboratoryjny do przydzielonej szafki, sprzątnąć stół i sprawdzić czy zamknięty jest dopływ wody.

24. Nieprzestrzeganie niniejszego regulaminu spowoduje w stosunku do winnego wyciągnięcie konsekwencji w postaci obniżenia stopnia z ćwiczenia, a ponadto unieważnienia wykonywanego ćwiczenia lub usunięcie z pracowni.

WARUNKI ZALICZENIA LABORATORIUM:

1. Do wykonania praktycznego ćwiczenia są dopuszczani tylko studenci, którzy: a. pozytywnie zaliczyli kolokwium do ćwiczenia

b. posiadają dziennik laboratoryjny z właściwym opisem ćwiczenia c. ubrani są w fartuch i okulary ochronne.

2. W czasie wykonywania ćwiczenia student zobowiązany jest przedstawić prowadzącemu efekty doświadczeń (kolby i zlewki z uzyskanymi roztworami itp.), co musi być potwierdzone odpowiednim wpisem w dzienniku laboratoryjnym.

3. Sprawozdanie z ćwiczenia należy przedstawić prowadzącemu do zaliczenia na koniec

zajęć laboratoryjnych lub najpóźniej na kolejnych zajęciach. Po tym terminie

sprawozdania nie powinny być oceniane.

4. Ocena z każdego ćwiczenia jest średnią ocen z kolokwium i przedstawionego sprawozdania. W ocenie każdego sprawozdania ma udział: błąd wykonanego oznaczenia, jakość i forma przedstawionego opisu ćwiczenia, a także oceniana jest sprawność praktyczna wykonania ćwiczenia przez studenta.

5. Warunkiem zaliczenia laboratorium jest wykonanie wszystkich ćwiczeń

przedstawionych w programie zajęć.

6. Średnia ocen z wykonanych ćwiczeń jest oceną końcową z laboratorium.

7. Studenci, którzy byli nieobecni lub nie zaliczyli kolokwium z danego ćwiczenia mogą odrobić brakujące ćwiczenie na końcowych zajęciach poprawkowych pod warunkiem wcześniejszego zaliczenia kolokwiów.

8. Zgodnie z regulaminem studiów niezaliczone kolokwium można poprawiać tylko dwukrotnie.

9. Studenci, którzy w trakcie semestru mają z różnych powodów więcej niż dwa

niezaliczone ćwiczenia nie będą dopuszczeni do terminów poprawkowych co jest

HARMONOGRAM

ZAJĘĆ

NA

PRACOWNI

CHEMII

Kierunek: Inżynieria Bezpieczeństwa Pracy, studia niestacjonarne, III semestr Wymiar: 20 godz.: 2x2 godz. + 4 zajęcia po 4 godz.

1. Informacje wstępne:. Regulamin pracowni i obowiązujące przepisy BHP. Przydział szafek ze szkłem i sprzętem laboratoryjnym. Mycie szkła laboratoryjnego. Przygotowanie roztworu kwasu solnego. (2 godz.)

2. Kolokwium 1 - Alkacymetria. Oznaczanie wodorotlenku sodu. 3. Kolokwium 2 - Kompleksometria.

Oznaczanie kompleksometryczne cynku. 4. Kolokwium 3 – Spektrofotometria.

Spektrofotometryczne oznaczanie żelaza (III) metodą tiocyjanianową. 5. Termin rezerwowy.

OBOWIĄZUJĄCY ZAKRES MATERIAŁU

Podstawowe wiadomości z chemii wymagane od studentów niezbędne do rozpoczęcia laboratorium

1. Układ okresowy: pojęcie pierwiastka, liczba atomowa i masowa, podział pierwiastków na bloki pierwiastków, grupy i szeregi. Znajomość nazw, symboli i stopnia utlenienia pierwiastków grup głównych układu okresowego oraz wybranych pierwiastków bloku-d (chrom, mangan, żelazo, kobalt, nikiel, miedź, cynk, srebro, kadm, złoto, rtęć). Metale, niemetale i semimetale. Tlenki kwasowe, zasadowe i amfoteryczne. Własności kwasowe i zasadowe pierwiastków.

2. Znajomość nazw i wzorów podstawowych kwasów, zasad i soli. Umiejętność pisania reakcji powstawania soli, kwasów i zasad. Dysocjacja elektrolityczna kwasów, zasad i soli. Stopień dysocjacji elektrolitów. Podział na mocne i słabe elektrolity. Hydroliza soli.

3. Jednostka atomowa masy. Definicja mola i masy molowej.

4. Stężenie roztworów: procentowe i molowe. Przygotowywanie roztworów o określonym stężeniu molowym i procentowym. Mieszanie, rozcieńczanie i zatężanie roztworów.

Kolokwium 1 Alkacymetria

1. Analiza miareczkowa. Podział metod miareczkowych według rodzaju titranta oraz sposobu prowadzenia miareczkowania. Błędy w analizie miareczkowej.

2. Obliczenia w analizie miareczkowej - obliczenia na podstawie stechiometrii reakcji i stężenia molowego.

3. Alkacymetria. Reakcje kwas-zasada, reakcje zobojętniania i hydrolizy. Teoria Arrheniusa, stała dysocjacji, stopień dysocjacji, stała i stopień hydrolizy, prawo rozcieńczeń Ostwalda. Teoria kwasów i zasad wg Brönsteda. Iloczyn jonowy wody, definicja i obliczanie pH. Wskaźniki kwasowo-zasadowe według teorii Ostwalda.

Krzywe miareczkowania: mocnego kwasu mocną zasadą, mocnej zasady mocnym kwasem, słabego kwasu mocną zasadą, słabej zasady mocnym kwasem, słabego kwasu słabą zasadą, wieloprotonowych kwasów i zasad. Punkt równoważnikowy i punkt końcowy

Roztwory buforowe, pojemność buforowa, obliczanie pH roztworów buforowych. Roztwory mianowane, substancje wzorcowe do mianowania kwasów i zasad.

4. Oznaczanie wodorotlenku sodowego. Wyprowadzenie wzorów do wyliczenia miana kwasu solnego ustawianego na węglan sodowy oraz na masę NaOH w oznaczanej próbie.

Kolokwium 2 Kompleksometria

1. Charakterystyka metody: ogólny schemat reakcji, metale oznaczane tą metodą. Kompleksometria, chelatometria, kompleksonometria.

2. Pojęcia podstawowe w kompleksometrii: atom centralny, liczba koordynacyjna. Ligandy jedno i wielofunkcyjne, sól kompleksowa, sfera koordynacji, kompleksy homoligandowe i chylatowe.

3. Trwałość kompleksów. Stała trwałości. Kompleksy bierne i labilne. Czynniki wpływające na trwałość kompleksów. Kompleksy chelatowe.

4. Kompleksony. Kwas etylenodiaminotetraoctowy i jego sól disodowa. Czynniki wpływające na trwałość kompleksu z EDTA (pH, stopień utlenienia, rodzaj atomów donorowych, konfiguracja elektronowa).

5. Wskaźniki kompleksometryczne i ich podział (czerń eriochromowa T, mureksyd)

6. Metody miareczkowania roztworem EDTA (bezpośrednie, odwrotne, podstawieniowe). Przykłady oznaczeń.

7. Kompleksometryczne oznaczanie cynku.

8. Wyprowadzenie wzoru na wyliczenie masy cynku w badanej próbie.

9. Przy wszystkich oznaczeniach należy znać: równania reakcji, rodzaje i barwy kompleksów.

Kolokwium 3 Spektrofotometria

1. Co to jest światło białe i monochromatyczne?

2. Długość fali promieniowania. Zakres ultrafioletowy i widzialny widma.

3. Na czym polega zjawisko absorpcji światła w roztworach związków chemicznych? Jaka jest zależność między absorpcją promieniowania a barwą substancji?

4. Co się dzieje w cząsteczkach związku chemicznego, gdy absorbują światło z zakresu widzialnego i ultrafioletu?

5. Widmo elektronowe związku (zależność absorbancji od długości fali). 6. Co to są chromofory i auksochromy ?

7. Absorbancja i transmitancja.

8. Prawo Lamberta-Beera: warunki stosowalności i odchylenia. 9. Metoda krzywej wzorcowej.

10. Budowa i działanie spektrofotometru.

11. Oznaczanie żelaza (III) metodą tiocyjanianową (rodankową). 12. Wyprowadzenie wzoru na masę żelaza(III) w badanej próbie.

Literatura obowiązująca do kolokwium:

1. Instrukcja: „Laboratorium Chemia Analityczna”

2. A. Cygański „Chemiczne metody analizy ilościowej” WNT(1987), (1992),(1994) 3. A. Cygański „Metody spektroskopowe w chemii analitycznej" WNT(1993)

4. A. Cygański, R. Sołoniewicz, „Laboratorium analizy ilościowej" zeszyt 1, 2 i 3

Skrypt Politechniki Łódzkiej.

5. J. Minczewski, Z. Marczenko „Chemia analityczna” tom 1-3, PWN

6. D. A. Skoog, D. M. West, F. James Holler, S. R. Grouch, “Podstawy chemii analitycznej” , t.1,PWN

2006.

7. A. Persona, „Chemia analityczna. „Podstawy klasycznej analizy ilościowej” Medyk 2007.

8. K. Badowska-Olenderek, J. Czyżewski, J. Naumczyk - Laboratorium podstaw chemii analitycznej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1997.

9. T. Lipiec, Z. S. Szmal - Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej. PZWL, Warszawa 1972.

ĆWICZENIE NR 1

OZNACZANIE WODOROTLENKU SODOWEGO NaOH

1. Przygotowanie mianowanego roztworu 0.1 mol/dm

3

kwasu solnego HCl

Roztwór mianowany to roztwór odczynnika o dokładnym, znanym stężeniu analitycznym, który stosujemy w analizie miareczkowej. Procedurę wyznaczenia tego stężenia tradycyjnie nazywamy mianowaniem. Kwas solny o stężeniu 0.1 mol/dm3

sporządza się przez rozcieńczenie stężonego ok. 35%-owego roztworu HCl o gęstości 1.18 g/cm3_{. Sposób}

obliczenia objętości stężonego kwasu solnego, którą należy wziąć do przygotowania 1 dm3

roztworu o stężeniu 0.1 mol/dm3

HCl jest następujący: Z definicji stężenia wyrażonego w procentach masowych wynika, że 35 g HCl znajduje się w 100 g roztworu stężonego, tj. w

3 84,7cm 1,18

100 _

. Masa 0.1 mola HCl wynosi 0.1 MHCl = 0.1·36,5 = 3.65 g HCl. Ta masa

znajduje się w następującej objętości stężonego 35%-owego kwasu solnego: 35 g HCl - 84,7 cm3 3.65 g HCl - Vx Vx = 8,83cm3 35 84,7 3,65  

Należy cylinderkiem miarowym odmierzyć 9 cm3

stężonego roztworu HCl i rozcieńczyć do objętości 1 dm3

lub odpowiednio mniejszą objętość stężonego kwasu, jeśli przygotowujemy np. 0.5 lub 0.3 dm3 rozcieńczonego kwasu. Otrzymuje się w ten sposób roztwór o stężeniu przybliżonym, którego dokładne miano ustala się przez miareczkowanie odważek sody otrzymanej z NaHCO3. Podczas takiego miareczkowania wobec oranżu metylowego

przebiega reakcja:

Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + H2O + CO2

UWAGA! Przygotować 0.3 dm3 roztworu kwasu solnego 0.1 mol/dm3 w butelce z korkiem ze szlifem.

2. Nastawianie miana 0.1 mol/dm

3

roztworu kwasu solnego HCl przy

użyciu węglanu sodowego Na

2

CO

3

.

Bezwodny węglan sodowy zawiera zwykle nieco wilgoci oraz kwaśny węglan sodowy. Ogrzewanie w ciągu ok. godziny w temp. 270-300o_{C pozbawia sodę wilgoci oraz domieszek}

NaHCO3 w wyniku termicznego rozkładu:

2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2+ H2O

Ogrzewanie sody przeprowadza się w tyglu porcelanowym w piecu elektrycznym z regulowaną temperaturą lub w łaźni piaskowej ogrzewanej palnikiem gazowym. Tygiel z wysuszoną sodą umieszcza się w eksykatorze, a po ostudzeniu przesypuje się sodę do szczelnego naczynka wagowego, które także przechowuje się w eksykatorze.

Odważki sody powinny być takiej wielkości, aby podczas miareczkowania zużywano z biurety 30 - 40 cm3 0.1 mol/dm3 roztworu HCl. Miareczkowanie prowadzi się wobec oranżu metylowego w sposób podany poniżej.

Pod koniec miareczkowania roztwór jest nasycony CO2, który obniża nieco pH roztworu

NaCl. W przypadku trudności w ustaleniu końca miareczkowania należy przygotować roztwór porównawczy, tzw. wzorzec (świadek) miareczkowania, którym jest roztwór o objętości i stężeniu równych objętości i stężeniu roztworu miareczkowanego w końcu miareczkowania.

Wykonanie nastawienia miana roztworu HCl przy użyciu Na2CO3:

Z naczynka wagowego odważa się dokładnie na wadze analitycznej (metodą przez odsypywanie) 0.15-0.20 g Na2CO3 i przenosi ilościowo do kolbki stożkowej o pojemności

250 cm3. Odważony węglan rozpuszcza się w ok. 60 cm3 wody destylowanej, dodaje 1-2 krople roztworu oranżu metylowego i roztwór miareczkuje z biurety roztworem przygotowanego kwasu solnego. Miareczkowanie prowadzi się aż do pojawienia się barwy cebulkowej, przejściowej miedzy żółtą i czerwoną.

Wykonuje się, co najmniej 2 oznaczenia (miareczkowania).

Dokładne stężenie kwasu oblicza się dla każdego oznaczenia (wg wzoru przedstawionego poniżej) i podaje wynik jako wartość średnią z dwóch (lub więcej) oznaczeń.

Dokładne stężenie molowe kwasu oblicza się wg wzoru: 106 V m 1000 1 2 c Na2CO3 HCl     gdzie: 3 2CO Na

m - masa [g] odważki węglanu sodu Na2CO3,

V - objętość [ml] roztworu HCl zużyta na zmiareczkowanie odważki Na2CO3

106 - masa molowa węglanu sodu Na2CO3

3. Oznaczenie masy wodorotlenku sodowego NaOH

Otrzymane w kolbie miarowej o pojemności 250 cm3

zadanie (próbkę z roztworem NaOH) rozcieńcza się wodą destylowaną do kreski (ustawiając na kresce menisk dolny) i dokładnie miesza roztwór w kolbie.

Następnie odmierza się pipetą 25 cm3

tego roztworu do kolbki stożkowej, dodaje

ok. 40 cm3 wody destylowanej oraz 1-2 krople oranżu metylowego i miareczkuje roztworem kwasu solnego (którego miano nastawiono w pkt.2) do zmiany barwy z żółtej na cebulkową.

Wykonuje się, co najmniej 3 oznaczenia (miareczkowania).

Uśrednia się objętości kwasu zużytego w kolejnych miareczkowaniach (jeżeli różnica pomiędzy nimi nie jest większa niż 0.1 cm3

) i oblicza masę NaOH ze wzoru podanego poniżej.

Wzór na obliczenie masy NaOH:

40 1000 V c M 1000 V c m HCl HCl NaOH HCl HCl NaOH    

gdzie: cHCl - stężenie molowe roztworu kwasu solnego HCl

VHCl - objętość [ml] roztworu HCl zużyta podczas miareczkowania

ĆWICZENIE NR 2

KOMPLEKSOMETRYCZNE OZNACZANIE CYNKU

1. Mianowany roztwór EDTA (wersenian disodowy, sól disodowa kwasu

etylenodiaminotetraoctowego,)

Jeżeli dysponuje się odpowiednio czystym wersenianem disodowym to można roztwór EDTA przygotować przez rozpuszczenie w wodzie odpowiedniej odważki dwuwodnej soli. Nie należy jednak wersenianu suszyć, ponieważ bezwodna sól jest higroskopijna i musi być przechowywana w eksykatorze nad P2O5, ale sól uwodniona jest trwała w dużym zakresie

wilgotności powietrza.

Masa molowa wersenianu disodowego C10H14N2Na2O8∙2H2O wynosi 372.24 g/mol. Do

przygotowania roztworu o stężeniu 0.05 mol/dm3

należy rozpuścić 18.6050 g wersenianu disodowego w wodzie i rozcieńczyć wodą do objętości 1 dm3.

W przypadku związku o mniejszej lub niepewnej czystości należy nastawić jego miano stosując odpowiednie substancje wzorcowe. Substancje wzorcowe, które zostały z pozytywnymi wynikami zastosowane do nastawiania miana roztworów EDTA, można podzielić na dwie grupy:

1/ metale i tlenki organiczne Mg, Cu, Ni, Zn, Cd, MgO, PbO, ZnO; 2/ nieorganiczne sole bezwodne MgSO4, CaCO3, PbCl2, Pb(NO3)2

Najlepiej ustalać miano roztworu EDTA na roztwór wzorcowy oznaczanego metalu w warunkach określonej metody. Nie jest to jednak regułą w kompleksometrii. Z substancji wzorcowych często stosowany jest węglan wapnia.

W miareczkowaniach kompleksometrycznych stosuje się najczęściej roztwory o stężeniach 0.1-0.01 mol/dm3. Duża czułość wskaźników kompleksometrycznych umożliwia stosowanie roztworów nawet o stężeniu 0.001 mol/dm3

. N H2 C C H2 N C H2 H2 C H2 C H₂C C O ONa C O OH C C O O HO NaO

2. Oznaczanie

cynku

Jony cynkowe miareczkuje się roztworem EDTA w środowisku buforu amonowego (NH4Cl -

NH3) wobec czerni eriochromowej jako wskaźnika.

Oznaczaniu cynku przeszkadzają przede wszystkim jony miedzi, niklu i kobaltu. Metale te oraz żelazo (po zredukowaniu do Fe(II) kwasem askorbinowym) maskuje się przeprowadzając je w trwałe kompleksy cyjankowe. Dodany cyjanek potasowy przeprowadza także cynk w kompleks cyjankowy. Cynk demaskuje się, (czyli uwalnia z kompleksu cyjankowego) za pomocą aldehydu mrówkowego. Aldehyd wiąże cyjanki w trwałą cyjanohydrynę uwalniając jony cynkowe, które można teraz odmiareczkować roztworem EDTA. Podobnie jak cynk zachowuje się kadm. Glin oraz żelazo(III) można maskować fluorkami. Fluorki wiążą jony wapnia i magnezu w trudno rozpuszczalne związki.

Wykonanie oznaczenia masy cynku Zn2+:

Otrzymany w kolbie miarowej o pojemności 250 cm3

roztwór rozcieńcza się wodą destylowaną do kreski (ustawiając na kresce menisk dolny) i dokładnie miesza roztwór w kolbie.

Następnie odmierza się pipetą 25 cm3

roztworu, przenosi do kolby stożkowej i uzupełnia wodą destylowaną do objętości ok. 60 cm3

. Do tak przygotowanego roztworu dodaje się 5 cm3

roztworu buforu amonowego o pH=10, szczyptę mieszaniny czerni eriochromowej T z NaCl i miareczkuje roztworem EDTA o stężeniu 0.05 mol/dm3 do zmiany zabarwienia roztworu miareczkowanego z różowofiołkowego na niebieskie. Wykonuje się, co najmniej 3 oznaczenia (miareczkowania).

Uśrednia się objętości roztworu EDTA zużytego w kolejnych miareczkowaniach (jeżeli różnica pomiędzy nimi nie jest większa niż 0.1 cm3

) i oblicza masę Zn2+ na podstawie wzoru podanego poniżej.

Wzór na obliczenia masy cynku Zn2+

: m_Zn = c EDTA VEDTA 1000 65.37

gdzie: c_EDTA - stężenie molowe roztworu EDTA

EDTA

V - objętość roztworu EDTA zużyta podczas miareczkowania 65.37 - masa molowa cynku Zn

Reakcje:

W roztworach wodnych metale znajdują się nie w postaci wolnych jonów, lecz w postaci akwakompleksów, tj. kompleksów, w których ligandami są cząsteczki wody. Reakcje tworzenia się kompleksu można przedstawić równaniem ogólnym:

[M(H2O)x]n+ + Lp- → MLn-p + x H2O

Reakcja tworzenia kompleksów z EDTA jest zgodna z tym równaniem. Sól disodowa kwasu etylenodiaminotetraoctowego w roztworze wodnym dysocjuje na jony:

Na2H2Y → H2Y2- + 2 Na+

Jon H2Y2- ma silne właściwości kompleksotwórcze i reaguje z kationami Mn+ zgodnie

z następującym równaniem:

[M(H2O)x]n+ + H2Y2- ↔ MYn - 4 + 2 H3O+ + (x-2) H2O

Trwałość kompleksów z EDTA zależy od czynników wewnętrznych tj. właściwości danego kationu, ale również od czynników zewnętrznych jak np. pH roztworu. Wzrost stężenia jonów H+ przesuwa równowagę reakcji w kierunku substratów, co powoduje zmniejszenie trwałości kompleksu:

Mn + + H2Y2- ↔ MYn - 4 + 2 H+

Ogólnie słuszna jest reguła, że kompleksy z kationami dwuwartościowymi są trwałe w środowisku alkalicznym lub słabo kwaśnym, kompleksy z kationami trójwartościowymi są trwałe w środowisku kwaśnym (pH= 1÷2), a kompleksy z kationów czterowartościowych są trwałe nawet przy pH  1.

Oznaczanie metali (Ca, Mg, Zn) odbywa się w obecności czerni eriochromowej T, zachowującej się jak wskaźnik alkacymetryczny mający dwa przejścia barwne odpowiadające dwustopniowej dysocjacji protonów.:

Oznaczenie wykonuje się najczęściej w roztworach o pH =10, przy którym następuje wyraźna zmiana barwy

Reakcje zachodzące w roztworze podczas oznaczania cynku:

a) reakcja ze wskaźnikiem

b) reakcja podczas miareczkowania EDTA

W czasie miareczkowania następuje zmiana barwy z czerwonej (barwa kompleksu cynku ze wskaźnikiem) na niebieską, charakterystyczną dla jonów czerni eriochromowej. Wydzielające się w tej reakcji jony H+

zostają związane przez bufor.

ZnF- + H₂Y2- ZnY2- + HF2- + H+ winnoczerwony bezbarwny niebieski

niebieski

Zn2+ + HF2- ZnF- + H+ winnoczerwony

H₂F- HF2- F

3-pH 6.3 pH 11.5

ĆWICZENIE NR 3

SPEKTROFOTOMETRYCZNE OZNACZANIE ŻELAZA(III)

METODĄ TIOCYJANIANOWĄ

1. Zasada oznaczenia żelaza metodą tiocyjanianową (rodankową)

Jon żelazowy Fe3+

tworzy z jonami tiocyjanianowymi (rodankowymi) SCN -zabarwienie krwistoczerwone. Przy małej ilości jonów tiocyjanianowych powstaje początkowo FeSCN

2-, a zwiększenie ich stężenia prowadzi do powstania jonu [Fe(SCN)6]3-.

Intensywność barwy roztworu zależy od stężenia jonów SCN

i od innych czynników. W obecności dużego nadmiaru jonów tiocyjanianowych roztwór podlega prawu Lamberta-Beera w szerokim zakresie stężeń.

Reakcję należy wykonywać w środowisku kwaśnym, najlepiej od kwasu azotowego, w celu cofnięcia hydrolizy jonu żelazowego:

Fe3 + + 3 H2O → Fe(OH)3↓ + 3 H+

W wykonaniu oznaczenia przeszkadza obecność wielu anionów i kationów. Szereg anionów tworzy z jonami żelazowymi jony zespolone, jak np. fluorki, fosforany, chlorki, winiany, arseniany, octany. Z tego względu w razie nieobecności dużego nadmiaru tych anionów najlepiej jest strącić najpierw żelazo amoniakiem w postaci Fe(OH)3, następnie osad

rozpuścić w kwasie azotowym i w otrzymanym roztworze kolorymetrycznie oznaczyć żelazo.

W wykonaniu oznaczenia przeszkadza obecność kationów tworzących osady i kompleksy z jonami tiocyjanianowymi. Należą tu: Hg2+

(tworzą Hg(SCN)2 i [Hg(SCN)4]2-, dopuszczalna

zawartość 1 mg/ cm3

), Cd2+, Zn2+, Mn2+, Ag+,Cu2+', Bi3+, Co2+, Ni2+,Cr3+ i inne.

Pod nieobecność podanych wyżej jonów można oznaczyć metodą tiocyjanianową nawet 2.5 µg Fe w 50 ml roztworu. Do oznaczenia najodpowiedniejsze są stężenia żelaza od 0.04 do 0.1 mg Fe w 50 ml.

Barwa roztworu po pewnym czasie słabnie wskutek redukcji jonów Fe3+

przez jony SCN-. W eterze, acetonie i innych rozpuszczalnikach organicznych kompleks tiocyjaniano-żelazowy jest znacznie trwalszy. Z tego względu podczas oznaczania bardzo małych ilości żelaza, prowadzi się oznaczania w roztworze zawierającym 50% acetonu. Kompleks tiocyjaniano -żelazowy można również ekstrahować eterem (lub alkoholem izoamylowym)

i prowadzić oznaczenie w tym rozpuszczalniku. Czułość metody tiocyjanianowej (rodankowej) wzrasta 2-3 krotnie przez zastosowanie rozpuszczalnika organicznego zamiast wody.

Natężenie barwy porównuje się z roztworem wzorcowym, zawierającym znaną ilość żelaza Roztwór wzorcowy sporządza się zwykle z naważki soli Fe2(SO4)3·(NH4)2SO4·24 H2O lub

FeNH4(SO4)2·12 H2O.

2. Oznaczenie żelaza w badanej próbie

2a. Przygotowanie roztworów wzorcowych:

Do siedmiu kolb miarowych o pojemności 50 ml ponumerowanych od 0 do VI, wlać po 25 ml acetonu a następnie do odpowiednich kolb wymienione objętości roztworu Fe(III) o stężeniu 0.1 mg Fe/ml: kolba 0: 0.0 ml (ślepa próba),

kolba I: 0.2 ml, kolba II: 0.5 ml, kolba III: 0.8 ml, kolba IV: 1.0 ml, kolba V: 1.2 ml, kolba VI: 1.4 ml.

Następnie do każdej z kolb dodać 10 ml 10%-owego roztworu tiocyjanianu amonu NH4SCN, uzupełnić wodą destylowaną do kreski i dokładnie wymieszać roztwory w

kolbach. Uwaga:

Należy uważać, aby roztwory nie były poddawane bezpośredniemu działaniu promieni słonecznych.

2b. Wykreślanie widma absorpcyjnego kompleksu tiocyjaniano-żelazowego (III):

Krzywą absorpcji (widmo) związku otrzymujemy mierząc wartości absorbancji w funkcji zmieniającej się długości fali światła przechodzącego przez roztwór.

Im większa ilość energii promieniowania zostanie zaabsorbowana, tym bardziej wzrasta mierzona wartość absorbancji. W miejscach największego pochłaniania promieniowania powstaje tzw. maksimum absorpcyjne.

Widmo absorpcji kompleksu żelaza należy zmierzyć dla roztworu o największym stężeniu (kolba VI). Jako odnośnik stosuje się tzw. ślepą próbę czyli roztwór o identycznym składzie jak roztwór badany nie zawierający jednak żelaza. Absorbancję roztworu żelaza mierzymy dla różnych długości fali w zakresie 400 - 600 nm co 1 nm.

Na podstawie zmierzonych wartości należy wybrać długość fali, przy której osiągnięta została najwyższa wartość absorbancji i tą długość fali ((λmax) stosować do dalszych

oznaczeń. Pomiary wykonywane przy λmax odznaczają się największa dokładnością

i czułością.

Rys. 1. Widmo absorpcyjne kompleksu tiocyjaniano-żelazowego(III).

2c. Wykreślanie krzywej wzorcowej.

Krzywą wzorcową nazywamy przedstawioną graficznie zależność absorbancji od stężenia substancji wzorcowej. Wykonanie takiego wykresu umożliwia bezpośrednie odczytywanie szukanego stężenia (lub masy) na podstawie zmierzonych wartości absorbancji oznaczanych próbek. Prostoliniowy przebieg tej zależności w badanym zakresie świadczy o spełnieniu przez układ prawa Lamberta-Beera.

W spektrofotometrze ustawić długośc fali λmax (wyznaczoną w punkcie 2b) i zmierzyć

kolejno absorbancje przygotowanych roztworów wzorcowych I–VI. Jako odnośnik stosować roztwór ślepej próby nie zawierający żelaza.

Znając stężenie podstawowego roztworu żelaza ( 0.1 mg Fe/ ml), objętości tego roztworu pobrane do przygotowania roztworów wzorcowych I–VI, oraz objętość końcową roztworu w kolbie (V = 50 ml) obliczyć stężenia wszystkich roztworów wzorcowych w [mg/ml].

Wartości absorbancji i stężenia roztworów wzorcowych zamieścić w tabeli wg wzoru: Nr próbki V roztw. [ml] cFe [mg/ml] A 0 0 I 0.2 II 0.5 itd.

Na podstawie danych z tabeli wykreślić krzywą wzorcową zależnościabsorbancji od stężenia żelaza(III) w roztworze: A = f(cFe).

2d. Oznaczenie zawartości żelaza w badanej próbie:

Do otrzymanego w kolbie miarowej o pojemności 50 ml zadania, zawierającego nieznaną ilość żelaza, należy dodać:

25 ml acetonu;

10 ml 10%-owego roztworu tiocyjanianu (rodanku) amonu NH4SCN;

uzupełnić roztwór wodą destylowaną do kreski (ustawiając na kresce menisk dolny) i dokładnie wymieszać.

Zmierzyć absorbancję otrzymanego roztworu w identycznych warunkach w jakich wykonywano krzywą wzorcową.

Nanieść na wykres krzywej wzorcowej absorbancję badanej próbki (Ax) i odczytać

odpowiadające jej stężenie żelaza w roztworze (cx).

Znając stężenie (cx) i objętość roztworu badanego (V) można obliczyć masę żelaza Fe(III)

w badanej próbie.

Zawartość żelaza Fe(III) w miligramach w badanej próbie oblicza się wg wzoru:

m

Fe[mg]

= c

x

· V

gdzie: cx - stężenie Fe(III) odczytane z wykresu A = f (cFe)

Biureta Kran biureta Zestaw do miareczkowania: biureta, statyw, łapa, kolba stożkowa

Kolba stożkowa Zlewka Lejek z sączkiem Łapa Cylindry miarowe Szkiełko zegarowe Szalka Petriego Tryskawka Eksykator Naczyńko wagowe

Okulary laboratoryjne

Składanie sączka

Łyzeczka do odczynników Szczypce do tygli Zakraplacz Szczotka do mycia szkła

Pipetka Pasteura

Odczyt objętości

W biurecie z paskiem

Schellbacha