Profesor coordonator: Ungureanu Mihaela

Cuprins: I – Norme de protecţie în laboratorul de chimie II - Organizarea laboratorului de chimie 1.Generalitati 2.Incaperile laboratorului 3.Instalatiile laboratorului 4.Mobilierul de laborator III - Dotarea laboratorului de chimie 1.Sticlarie 2.Vase de laborator din portelan 3.Ustensilele de laborator metalice si din alte materiale 4.Aparate si dispozitive pentru incalzire IV - Atenţie!!! V - Bibliografie

Activitatile experimentale ale elevilor se efectueaza in laboratorul de chimie, sub indrumarea directa a profesorului. Pentru prevenirea unor accidente, trebuie sa cunoasteti anumite reguli de protectie.

- Se poarta halatul alb, incheiat cu nasturi, curat, pentru protejarea imbracamintei si a pielii.

- Toate experimentele se executa cu cantitati mici de substante.

- Se lucreaza in vase curate. - Inainte de utiliazarea reactivilor, se citeste cu atentie eticheta

pentru identificarea substntelor chimice. - Subsatntele chimice nu se gusta si nu se miros direct.

- La diluarea H2SO4, se toarna acid de apa si nu invers. - Resturile de substante toxice nu se arunca in canal, ci se aduna in

borcane si se arunca in locuri special amenajate. - Aparatura de sticla nu se incalzeste direct pe flacara. - Manipularea substantelor toxice se face sub nisa. - Aparatele electrice nu semanipuleaza cu mana umeda.

Generalităţi Printre laboratoarele cu destinaţie specială se numară alături de laboratoarele din spitale, forme agricole, şantiere de construcţie etc şi laboratoarele din şcoli. Laboratoarele scolare sunt destinate efectuarii unor experimente demonstrative dar si desfasurarii de catre elevi a unor activitati practice prevazute de discipline si programe care vizeaza dezvoltarea unor abilitati necesare pregatirii profesionale a acestora. Aceste laboaratoare trebuie sa dispuna de o datoare adecvata scopuilui urmarit. Indiferent de destinatie, laboratoarele trebuie sa fie cat mai spatioase si luminoase, sa permita o buna aerisire, sa dispuna de mobilier adecvat si sa fie dotate corespunzator cu materiale.aparatura, reactivi. Cladirile laboratoarelor trebuie sa fie asezate departe de surse de praf, zgomot si trepidatii.

Încăperile laboratorului Un laborator trebuie sa dispuna de urmatoarele incaperi: - Sali de lucru care reprezinta laboratoarele propriu zise in care se efectueaza analize , se executa masuratori. Numarul acestora este determinat de metodele de analiza aplicate, de exemplu: - sala pentu metode chimice; - sala pentru metode cinematografice; - Depozit magazii) pentru reactivi, ustensile, materiale diverse aparatura etc: - Sala de balante - Sala pentru dezagregari si calcinari - Camera obscura prevazuta cu posibilitati de diminuare a luminii naturale, necesara unor determinari speciale( analize fizio-chimice) - Camera pentru obtinerea apei distillate, a diverselor gaze uzuale etc. - Biroul sefului de laboratoare. Salile de lucru trebuie sa fie luminoase darn u expune la soare, sa aiba posibilitati bune de aerisire naturala, sa fie incalzite corespunzator.Usile si ferestrele se recomanda sa fie cat mai mari, iar peretii sa fie imbracati in faianta pentru a nu permite absorbtia unoe gaze sau vapori nocivi. Salile destinate a fi depozitate de reactivi materiale etc. , trebuie sa asigure o temperature cat mai constanta, o atmosfera cat mai uscata, sa fie ferrite curenti si de gaze solare.

Instalaţiile laboratorului Laboratoarele moderne dispun de o serie de instalatii care sa le permita o buna functionare si anume:

- instalatia de apa - serveste la alimentarea laboratorului cu apa proastapa si este constituita din tevi confectionate din plumb sau otel zincat imbinate perfect etans;

- instalati de canalizare - serveste la evacuarea apei uzate si

este de obicei confectionata din tevi din fonta imbinate prin etans, introduce in tuburi de beton;

- instalatia electrica de iluminat - are rolul de a asigura

conditii optime de vizibilitate, iluminat artificial realizandu-se prin utilizarea curentului alternative.

- instalatia de gaze - serveste la alimentarea de gaze

combustibile a becurilor de gaze si asigura posibilitatea accesului gazelor combustibili in intreg laboratorul;

- instalatia de aerisire - asigura alaturi de aerisirea

naturala(prin usi si ferestre),improspatarea aerului din laborator cu ajutorul unor instalatii mecanice care au rolul de a elibera aerul viciat;

Mobilierul de laborator

In vederea desfasurarii in bune conditii a lucrarilor, laboratoarele trebuie sa dispuna de mobilier specific constand in mese de laborator , nise, dulapuri, etajere, rafturi, scaune, taburete. Mesele de laborator - servesc pentru materialelor si a aparaturii necesare efectuarii experimentelor. Mesele de laborator pot fi: - simple-la care se lucreaza la o singura parte - duble-care permit lucrul pe ambele parti Nisele de laborator - sunt spatii speciale amenajate destinate efectuarii lucrarilor in care intervin substante impacabile, explozibile, toxice si corozive.Nisele trebuie sa fie racordate la sistemul de aerisire al laboratorului sis a fie dotate cu toate utilitatile ca si mesele de laboartor (apa, gaze, current electric, aer conditionat, vid) Dulapurile, etajerele, rafturile - sunt utile in laboratoare si mai ales in depozitele de materiale si aparatura, pentru pastarea acestora in bune conditii; Scaunele si taburetele - sunt utile in timpul unor explicatii sau date, intocmirii unor referate sau completarii unor fise de lucru sau in timpul observarii unor lucrarii de lunga durata.Scaunele confectionate din lemn si metal, cele mai indicate fiind taburetele circulare si putin mai inalte decat scaunele obisnuite.

În dotarea laboratoarelor intră o serie de vase şi ustensile confecţionate din materiale diverse, precum: sticlă, cuarţ, porţelan, lemn, materiale plastice, materiale metalice, cauciuc ş.a. care trebuie sa reziste la acţiunea agenţilor chimici, la solicitările mecanice, la variaţiile de temperatură la care sunt supuse în timpul experimentelor.

Sticlăria Datorită caracteristicilor sale precum: rezistenţa faţă de diferiţi agenţi chimici, transparenţa, rezistenţa mecanică şi termică, cost redus, curaţare uşoară, sticla este un material foarte mult întrebuinţat la confecţionarea vaselor de laborator. Din acestea se menţionează: Eprubete - utilizate pentru efectuarea reacţiilor de probă. Epubretele sunt primele vase de laborator pe care elevii le utilizează pentru efectuarea unor experienţe simple şi care permit acestora să-şi formeze deprinderi practice. Au forma unor tuburi închise la un capăt, sunt de regulă confecţionate din sticlă termorezistentă şi pot fi gradate su negradate. Pahare de laborator - utilizate pentru efectuarea reacţiilor care au loc la temperaturi nu prea ridicate, sau a unor operaţii precum: dizolvarea, evaporarea, fierberea, precipitarea, decantarea, filtrarea, titrarea volumetrică etc. Au capacităţi cuprinse între 25 - 3000 ml şi sunt de mai multe tipuri, cele mai uzuale fiind: - pahare Berzellius - de formă cilindrică; - pahare Erlenmeyer - conice, utilizate în special pentru titrări volumetrice; - pahare conice gradate; - pahare conice, de trompă, de titrare cu tub. Baloane - au utilizari multiple, capacităţi şi forme diferite în funcţie de destinaţie, după cum urmează: - baloane cu fund plat şi rotund - utilizate pentru fierberea soluţiilor, determinarea unor constante fizice; au capacităţi cuprinse între 50 - 5000 ml; - baloane rotunde cu tub lateral Wurtz şi baloane Engler - utilizate pentru distilări, respectiv determinarea vâscozităţii unor produse; - baloane cotate - utilizate pentru preperarea soluţiilor de concentraţii date şi pentru măsurarea cu exactitate a volumelor de lichide. Sunt baloane cu fundul plat şi gătul alungit, acesta din urmă fiind prevăzut cu un semn circular care delimitează capacitatea de umplere a balonului cotat. Aceasta variază între 25 - 3000 ml. Capacitatea balonului este gravată pe aceasta ca şi temperatura de etalonare. Sunt prevăzute cu dopuri rodate care permit agitarea conţinutului; - baloane Kjeldal - utilizate pentru determinarea azotului din substanţe organice; au forma alungită.

Cilindri gradaţi - utilizaţi la măsurarea aproximativă a volumelor de lichide. Sunt confecţionaţi din sticlă groasă şi gradaţi în mililitri şi fracţiuni de mililitru, având marcată la partea superioară capacitatea maximă de umplere care variază între 5 - 2000 ml şi temperatura de etalonare, de obicei 20gr C (temperatura considerată ca fiind cea mai apropiată de temperatura de lucru din laborator Pipete - utilizate pentru măsurarea volumelor de lichide, au capacităţi diferite, sunt calibrate pentru anumite temperaturi, se păstrează în stative de lemn sau metal speciale şi sunt de diferite tipuri: - pipete gradate - au formă cilindrică, au capacităţi mici de 1, 2, 5, 10 cm3; - pipete cu bulă - au formă cilindrică de diametru variabil, partea centrală având diametru variabil, partea centrală având diametrul cel mai mare (bula). Au capacităţi de 25, 50, 100 cm3 şi sunt marcate cu un singur semn circular practicat la partea superoară, sau cu două semne circulare, unul la partea superioară a bulei iar cel de-al doilea, la parte inferioară a acesteia. Biurete - utilizate pentru titrări volumetrice cu soluţii de diverşi reactivi sau pentru măsurarea cu exactitate a volumelor de lichide sau de gaze (biurete pentru gaze). Din punct de vedere constructiv, sunt tuburi cilindrice gradate care au la partea inferioară un dizpozitiv de încheiere şi reglare a curgerii soluţiei. Acest dispozitiv poate fi un tub din cauciuc cu clemă sau un robinet din sticlă. După capaciatea lor, biuretele pot fi: - macrobiurete - având capacităţi de 25, 50 şi, mai rar, 100 cm3, gradate în cm3 şi zecimi de cm3; - semimicrobiurete, având capacităţi de 5 şi 10 cm3; - microbiurete, având capacităţi de 1, 2, 3 cm3, gradate în cm3, zecimi şi sutimi de cm3 (0.1 respectiv 0.01 cm3). Sticluţe picurătoare - sunt de diferite tipuri şi se utilizează pentru picurarea unor cantităţi mici de lichide, de exemplu, indicatori. Flacoane pentru păstrarea substanţelor - au diferite forme, sunt închise cu dopuri. Cele destinate păstrării substanţelor sensibile la lumină sunt colorate.

Pâlnii - sunt de mai multe tipuri, în funcţie de utilizări şi anume: - pâlnii de filtrare - utilizate la filtrarea precipitatelor; - pâlnii pentru transvasarea lichidelor; - pâlnii de separare - utilizate pentru separarea lichidelor nemiscibile cu densităţi diferite; sunt prevăzute cu dop şlefuit şi robinet şi au diferite capacităţi; pâlnia este susţinută de un stativ de oţel cu ajutorul unui inel metalic; - pâlnii de picurare - utilizate pentru picurarea unor cantităţi de lichid în baloane de reacţie. Picnometre – vase de sticla avand capacitatea cuprinsa intre 10 si 100 cm cubi, utilizate pentru masurarea densitatii. Fiole de cantarire – utilizate pentru cantarirea cu precizie a substantelor lichide sau solide sub forma de pulberi. Sticle de ceas – utilizate pentru: cantarirea substantelor solide, acoperirea paharelor, a cristalizoarelor, in analiza preliminara a substantelor. Cristalizoare – utilizate pentru concentrarea rapida a solutiilor, pentru recristalizare. Refrigerente – utilizate pentru racirea vaporilor si a gazelor, pentru condensarea vaporilor si, in anumite conditii, chiar pentru incalzirea gazelor. exsicatoare – utilizate pentru uscarea lenta si conservarea substantelor care necesita un mediu uscat. Mojare – utilizate pentru maruntirea materialelor solide, maruntirea realizandu-se cu ajutorul pistilului. Piseta – utilizata pentru pastrarea apei distilate, necesara in operatii de spalare a precipitatelor, lucrarile de analiza chimica, pentru aducerea la semn in vasele de masura. Aparatul Kipp – utilizat pentru prepararea diferitelor gaze precum: hidrogenul sulfurat, dioxidul de carbon etc. Baghete din sticla cu manson de cauciuc – utilizate in general pentru omogenizarea substantelor lichide.

Vase de laborator din portelan Vasele de laboartor din portelan sunt mult mai rezistente la temperaturi inlate decat cele din sticla. Cele mai utilizate vase din aceasta categorie sunt: palnii Buchner – utilizate pentru filtrarea in vid creuzete – utilizate pentru uscarea sau calcinarea

precipitatelor, pentru dezagregarea probelor capsule – utilizate pentru concentrarea solutiilor prin

evaporare, recristalizare mojare cristalizatoare

Ustensile de laborator metalice şi din alte materiale

Laboratoarele chimice sunt necesare pentru montarea aparatelor o serie de elemente de sustinere si de legatura precum: stative, cleme, mufe, inele etc. Aceste ustensile se confectioneaza din materiale metalice, din plastic, din lemn. Din aceasta categorie se mentioneaza: Stative - stative confectionate din lemn sau materiale plastice utilizate pentru sustinerea eprubetelor, a pipetelor, pentru uscarea vaselor; - stative confectionate din otel sau fier utilizate pentru sustinerea pieselor componente ale unor instalatii de laborator in realizarea carora se utilizeaza cleme si inele Cleme – utilizate pentru inchiderea accesului sau reglarea debitului lichidelor sau gazelor prin tuburi de cauciuc sau pentru fixarea aparatelor pe stative Inele – au rolul de a fixa aparatele pe stative, prinderea lor pe stativ facandu-se cu ajutorul mufelor. Clesti - utilizati pentru prinderea obiectelor fierbinti; pot fi confectionati din metal sau lemn. Trepiede, site cu azbest, triunghiuri cu portelan - sunt suporturi pentru diverse vase sau aparate utilizate pentru incalzirea sau calcinarea substantelor; Din aceasta categorie de ustensile mai pot fi mentionate: spatule linguri de ars pere din cauciuc

Aparate si dizpozitive pentru incalzire Incalzirea este o operatie cu multiple utilizari in activitte de laborator si anume in accelerarea reactiilor chimice endoterme sau operatii precum:dizolvarea, sublimaream, distilarea, topirea, uscarea, determinarea punctelor de fierbere si de topire ale substantelor. Cele mai uzuale dispozitive si aparate pentru incalzire sunt: Becuri de gaze- utilizate fie pentru incalzirea directa in flacara sub agitare continua, a eprubetelor, paharelor, baloanelor din sticla termorezistenta fie pentru incalzirea pe sita cu azbest sau sita din sarma a vaselor din sticla, a capsulelor, la distilare, dizolvare. Nu se incalzesc direct pe flacara substantele volatile si inflamabile.Cele mai uzuale sunt becurile de gaze Teclu si Bunsen; Resouri, plite electrice- utilizate pentru incalzirea directa a paharelor, baloanelor cu fund plat; Fierbatoare de imersie- utilizate pentru incalzirea lichidelor; Baile de incalzire - folosesc substante gazoase, lichide,solide ce nu sunt bune conducatoare de caldura.Dintre acestea: baile cu aer - realizeaza incalzirea cu aer incalzit, fie de un

dispozitiv electric, fie un bec de gaze; se utilizeaza pentru incalziri care nu necesita transmiterea unei cantitati mari de caldura;

baile cu abur - realizeaza incalzirea cu vapori de apa suprainclziti, procedeul prezentand siguranta in lucru.Din punct de vedere constructive, cele mai simple au forma unor palnii metalice prevazute cu coada in forma literei S, prin care se evacueaza condensul si un tub lateral pentru admisia aburului.Balonul cu lichidul de incalzit se asaza in deschiderea palniei

baile cu apa - sunt cele mai frecvent utilizate

pentru:incalzirea substantelor lichide sau solide, evaporarea lichidelor, favorizarea unor reactii chimice, diferite separari, in cazurile in care nu sunt necesare temperaturi care sa depaseasca 100 C .Au forma:emisferica, tronconica, cilindrica, diferite dimensiuni, sunt confectionate din cupru, incalzirea lor putandu-se realiza pe flacara sau electric;

baile cu nisip - des utilizate in laboratoare, contin nisip fin,

asezat in strat subtire intr-o tava sau o capsula metalica, incalzite la flacara sau electric;

bai cu ulei, saruri topite, metele topite, diferite lichide

precum:glicerina,etilenglicolul- asigura incalzirea la temperature mai ridicate, pana la 400 C.

Cuptoare electrice - in care se incalzesc in general creuzete se fac uscari, calcinari, coaceri.Din aceasta categorie pot fi mentionate: Etuve - utilizate pentru uscari; asigura temperature pana la 200 C; Cuptoare de calcinare - asigura temperaturi mai ridicate, necesare operatiilor de calcinare si anume 400-1200 C.

Pentru asigurarea conditiilor optime si de securitate, dimensiunile incaperilor laboratorului sunt determinante intr-o proportie importanta de numarul persoanelor care isi desfasoara activitatea in acestea. Aparate si instalatiile electrice nu se manipuleaza cu mana umeda. PERICOL DE ELECROCUTARE! Becurile de gaz se aprind numai cand cerintele experimentelor impun si nu se lasa nesupravegheate. Pe masa de lucru nu se vor aseza numai aparatura si materialele necesare lucrarii ce urmeaza a fi efectuata. La terminarea lucrarilor masa va fi eliberata si curatata.

Manipularea substantelor inflamabile, explozibile, toxice in vederea efectuarii unor experimente se face NUMAI sub nisa! Biuretele cu tub de cauciuc si clema se utilizeaza pentru solute alcalinae, iar cele cu robinet di sticla , atunci cand se lucreaza cu solutii agresive pentru cauciuc, precum solutii acide, solutii oxidante, solutii reducatoare. In vederea umplerii, biuretele se aseaza in pozitie perfect verticala cu ajutorul unor cleme pe stative de otel. Umplerea se face turnand solutia pe partea superioara de regula printr-o palnie. Cristalizoarele nu pot fi incalzite direct pe flacara! Este recomandat ca inchiderea si deschiderea exsicatoarelor sa se faca prin culisarea capacului. Aparatul Kipp se foloseste numai sub nisa iar in cazul prepararii hidrogenului se vor indeparta sursele de caldura sau becurile e gaz.

Este recomandabil ca dopurile rodate si robinetele din sticla sa fie legate de corpul vaselor din care fac parte (baloane, biurete etc) deoarece pierderea sau spargerea dopului face inutilizabil vasul respective. Pentru a mari durata de viata a vaselor din portelan , acestea se vor incalzi treptat la flacara inainte de a fi introduce in cuptorul cald. Scoaterea lor din cuptor se va face treptat tinandu-se circa 2 minute in zona mai rece a cuptorului. Aparatura de laborator se utilizeaza numai dupa ce i se verifica integritatea si i se asigura o stare perfecta de curatenie! Se recomanda efectuarea lucrarilor de laborator stand in picioare pentru ca aceasta pozitie asigura mai multa atentie si o mai buna mobilitate in efectuarea lucrarilor.

Cateva reguli elementare de utilizare a eprubetelor:

- eprubetele se umplu cu substante, cel mult pana la jumatate, continutul agitandu-se doar prin scuturare laterala;

- incalzirea la flacara unui bec de gaze se va realiza tinandu-se eprubeta cu un cleste sau manson, putin inclinata pentru a se evita degajarea brusca a vaporilor; se va evita, de asemenea, orientarea deschiderii eprubetei catre persoanele din jur;

- procedeul de omogenizare a continutului eprubetei prin astupare cu degetul si apoi rasturnare este gresit si daunator;

- eprubetele gradate sunt confectionate din sticla groasa, mai putin rezistenta la socuri termice, de aceea nu se recomanda incalzirea acestora la flacara puternica a unui bec de gaze;

Reguli de utilizare a pipetelor Pentru masurarea cu ajutorul pipetei a unui anumit volum de lichid se procedeaza astfel : - se introduce varful pipette iin lichid si se aspira cu para de cauciuc fixata la partea superioara a acesteia, astfel incat nivelul lichidului sa depaseasca gradatia, in cazul pipetei gradate, sau semnul circular de la partea superioara, in cazul pipetei cu bula; - se scoate para de cauciuc, obturandu-se cu degetul aratator orificiul superior al pipetei si se lasa sa se scurga surplusul de lichid, ridicandu-se usor degetul; - se urmareste nivelel lichidului la nivelul ochilor astfel incat acesta sa fie tangent la gradatie, respectiv semn si anume meniscul inferior, in cazul lichidelor incolore, si cel superior in cazul celor colorate; - prin ridicarea degetului se lasa lichidul sa se scurga in vasul pregatit anterior;

- eliminarea ultimelor picaturi de lichid se face prin apropierea varfului pipetei de peretele interior al vasului; NU se sufla in pipeta pentru a se realize acest lucru !

- Manual de Chimie, clasa a IX-a; - Manual de Chimie, clasa a X-a, editura

LVScrepuscul; - Manual de Instrumente si Tehnici de Laborator,

clasa a X-a, editura LVScrepuscul; - Internet.