Legfontosabb balesetvédelmi és munkavezetési tudnivalók és laboratóriumi alapműveletek 1. A laboratórium A munkát irányító tanár, laboratóriumvezető vagy laboráns jelenléte nélkül a laboratóriumban diák nem tevékenykedhet. A laboratóriumban csendben, türelmesen, nyugodt mozgással és mindig az elvégzendő munkának megfelelő rendben dolgozunk. Nem végzünk más tevékenységet, mint amit célul magunk elé kitűztünk. Erre a tevékenységre elméletben előzetesen felkészülünk, nem végzünk nem tervezett és ismeretlen eredménnyel végződő műveleteket. Az eszközöket és anyagokat feleslegesen nem fogdossuk, nem rakosgatjuk, nem próbálgatjuk, hanem csak a feladatnak megfelelő célirányos műveleteket végezzük el velük. A munkaasztalon rendet tartunk, csak a szükséges anyagok és eszközök vannak rajta! Óvatosan mozgunk, hogy eszközt óvatlan mozdulattal fel ne borítsunk! Könnyen boruló eszközt (pl.: mérőhenger, mérőlombik) használaton kívül az asztalon magunktól távolabb helyezünk el. Mindig használjuk a szükséges védőfelszereléseket: köpeny, kesztyű, szemüveg! Bármely baleset vagy tűz esetén azonnal használjuk a megfelelő mentesítő módszert (mentesítő vegyszer, tűzoltó zuhany, szemzuhany, tűzoltó homok, porraloltó stb.). Társunknak a mentesítésben haladéktalanul segítséget nyújtunk. Bármilyen szokatlan eseményt észlelünk, vagy bármilyen apró vagy nagyobb sérülés történik, illetve bármilyen apróbb vagy nagyobb baleset, vagy tűzeset történik, mindig haladéktalanul szólni kell a tanárnak vagy a jelen lévő laboratóriumi dolgozónak. Balesetet, sérülést, eszköz megrongálódását, vegyszerkiömlést, tüzet nem szabad eltitkolni! Az esetleges tüzet (laboratóriumi berendezés, ruházat, stb.) azonnal el kell oltani, a tűzoltás módja azonban függ attól, hogy mi gyulladt meg. Ezért az oltás a tanár vagy laboráns dolga, a tűz oltásával diák ne próbálkozzon meg! A laboratóriumba ételt és italt bevinni tilos, enni-inni nem szabad! Munka után mindig kezet kell mosni! A laboratóriumból bármely oda való tárgyat (laboratóriumi eszköz) vagy vegyszert kivinni, hazavinni tilos! 2. Vegyszerek Vegyszert kézzel megfogni, kóstolni, szagolni nem szabad, illetve csak a tanár útmutatásai szerint szabad. Alapvetően ügyelünk arra, hogy vegyszer (szilárd anyag, folyadék vagy gáz) bőrre, szembe, szájba ne kerüljön! A vegyszerek veszélyjelöléseit meg kell ismerni. 3. Műveletek, tevékenység Minden tevékenységet úgy kell végezni, hogy a balesetet, sérülést, eszközrongálódást megelőzzük, ezért nyugodtan, óvatosan dolgozunk, semmilyen eszközt nem teszünk ki érezhetően nagy erőbehatásnak, túlságosan erős és hosszan tartó hevítésnek. Műveletet, futó reakciót nem hagyunk felügyelet nélkül. Sérült elektromos eszközt és törött, sérült laboreszközt nem használunk, nyílt láng használatakor a hosszú hajat a lángba éréstől óvjuk (pl.: biztonságosan felkötjük, összefogatjuk). Bármely eszköz (pl.: kémcső) melegítésekor vagy abban reakció lejátszódásakor az eszközt úgy helyezzük el, hogy a kifutó, kifröccsenő, kirobbanó anyag emberre ne kerülhessen (pl.: a kémcső száját arrafelé tartjuk, amerre senki 1
nem tartózkodik, főzőpohárban forró folyadék, lejátszódó vagy várható kémiai reakció fölé nem hajolunk). Veszélyes gázfejlődéssel, heves szikrázással vagy szétfröccsenéssel járó, robbanással járó reakciót működő elszívófülkében végzünk. A laboratórium elhagyása előtt meggyőződünk róla, hogy leálltak-e a futó műveletek és reakciók, biztonságosan elpakoltunk -e mindent, és elzárjuk a nyílt lángot, lekapcsoljuk a működő készülékeket, elzárjuk a vizet, gázt és villanyt. Veszélyszimbólumok (jelenlegi és 2015-től szabványos): 2
Gyakorlás: mit jelentenek az egyes szimbólumok? Részletesebb leírás az egyes balesetveszélyes műveletekről és munkamódokról, eszközhasználatokról: Figyelem! Ebben az ismertetőben csak a leglényegesebb szabályokat foglaljuk össze, ezeken kívül még nagyon sok balesetvédelmi és munkaviteli tudnivaló létezik. Ezért a tanár minden kísérlet előtt felhívja a diákok figyelmét minden balesetveszélyes műveletre, és hogyan kell a műveletet végrehajtani, mivel kerülhetjük el a baleset bekövetkezését! A műveletet csakis azon a módon szabad végrehajtani, más módon tilos! 1. Borszeszégő, más néven denaturált szesz-égő használata: Az égő kisebb hőmennyiséggel, rövidebb ideig (néhány percig) történő melegítésre alkalmas. Az égő tartálya huzamos használat során átmelegedhet, a borszesz ezért gázosodhat és kifújhat belőle, ezért huzamos ideig nem használjuk, feleslegesen nem égetjük, használaton kívül eloltjuk. Meggyújtása úgy történik, hogy a kupakját levesszük és égő gyufával közelítünk a kanóca felé. Eloltásához a kupakot oldalról óvatosan ráborítjuk a lángra. Az égőt elfújni nem szabad, mert a lángot az üveg folyadéktartálya vagy a porcelán kanóctartója esetleges repedésén át, vagy a mindenképpen meglévő illesztési hézagon át a tartályba fújhatjuk és az égő berobbanhat. Sérült, egyenetlenül lobogó lánggal égő vagy nemcsak a kanócon, hanem más helyen is lánggal égő borszeszégőt el kell oltani és nem szabad tovább használni! 2. Gázégő (pl.: Bunsen-égő) használata: Nagyobb hőmennyiséggel és tartós ideig (akár órákig is) történő melegítésre alkalmas. A lángja szabályozható, a gázcsapot és a levegőadagoló gyűrűt egymáshoz úgy állítjuk be, hogy a láng egyenletesen, röviden vagy közepes hosszúsággal, kék színnel, nem lobogva, kormozásmentesen égjen. Sárgán, kormozón, hosszú és lobogó lánggal égés esetén általában több levegőt kell a gázégőnek biztosítani úgy, hogy a levegőszabályozó gyűrűvel nagyobb levegőbeömlő nyílást hagyunk szabadon. A gáz égőbe történő áramlásának megindítása és befejezése (a gáz elzárása) a gázcsappal történik! Ügyeljünk, hogy gáz szabadon ne áramoljon sokáig, hamar tartsuk oda a gyufát, hogy a gáz minél hamarabb meggyulladjon! 3
: Gyújts meg, oltsd el a borszeszégőt, gázégőt! 3. Kémcsőben lévő szilárd anyag és folyadék melegítése: A kémcsőfogóba a kémcsövet felső negyedénél fogatjuk be, ügyelve (ha a fogó csipesz-szerű), hogy az ujjunkat a nyitószerkezetről vegyük le, nehogy véletlenül azt megnyomva a kémcső a melegítés közben kicsússzon a fogóból. A kémcsövet ferdén tartjuk a láng felső harmadába! Ha úgy szükséges (pl.: a jód szublimációjának és lecsapódásának megfigyeléséhez), akkor csak a kémcső legalját (ahol a jódkristályok vannak) tartjuk a lángba, ha úgy szükséges (pl. folyadék átmelegítéséhez), akkor a kémcsövet a lángban óvatosan, hosszirányban mozgatjuk. Folyadékot a kémcsőben nem hagyunk felforrni, a forrás előtt a kémcsövet a lángból kivesszük! A melegítés közben a kémcső nyílása ( szája ) arrafelé nézzen, amerre senki nem tartózkodik! A melegítést mindig csak a szükséges ideig végezzük! Fontos! A kémcső olyan üvegből készül, amely a melegítést jól tűri, akár üresen, akár szilárd anyaggal vagy folyadékkal. Nem jól tűri azonban a hirtelen hűtést. Ezért a forró kémcsőbe hideg anyagot ne tegyünk, mert a kémcső megrepedhet, esetleg el is törik, és a benne lévő anyag kipereg/kifolyik! Forró kémcsövet vízbe téve ne hűtsünk, várjuk meg amíg a kémcső a levegőn magától kissé lehűl és csak azután hűtsük tovább vízzel! Felelj! Mi látható az egyes képeken? - szükséges anyagok: kristályos jód, vegyszerkanál, kis főzőpohárnyi csapvíz - szükséges eszközök: borszeszégő, kémcső, kémcsőfogó, kémcsőállvány a., A jód tárolóedényéből a vegyszerkanálba vegyél ki néhány kristály jódot, majd ezt tedd a kémcső aljára, majd fogd be a kémcsövet a fogóba, gyújtsd meg a borszeszégőt és a láng felső harmadába téve melegítsd a kémcső legalját (ahol a jódkristályok vannak)! A kémcső más részeit ne melegítsd! A jód szublimál és lila gázok keletkeznek. A melegítést csak addig folytasd, ameddig a lila gázok a kémcsőben maradnak, gáz a kémcső nyílásán ne távozzon el! b., Főzőpohárból önts fel vízzel egy kémcsövet kb. az egyharmadáig és melegítsd fel benne közel forrásig! Figyelj, hogy helyesen történjen a melegítés! (Hogy tartod a kémcsövet? Mozgatod a lángban? Forrás előtt - az első buborékok megjelenése előtt - kiveszed a kémcsövet a lángból?) 4
4. Főzőpohár és Erlenmeyer-lombik melegítése: Ezek az eszközök a kémcsőhöz hasonlóan melegítésre is alkalmasak, de kevéssé bírják a nyílt lángot, ezért tilos nyílt lánggal melegíteni ezeket. A láng és az üvegeszköz közé hőelosztó anyagot teszünk, pl.: sűrű szövésű drótháló, fémlap vagy azbesztbetétes drótháló (közös néven: alátétlap). A láng és az alátétlap távolságát úgy választjuk meg, hogy azt a láng legteteje érje, vagyis a láng ne terüljön szét, mert a szétterülő lángrészben annak hirtelen lehűlése miatt tökéletlen az égés, így káros gázok (CO, NO x ) keletkeznek és a láng kormozhat is. Felelj! Mi látható az egyes képeken? 5. Forralás: A tiszta folyadékok túlhevülhetnek! Túlhevülés akkor következik be, ha a folyadék a forráspontján nem kezd el forrni és ezért a hőmérséklete tovább emelkedik. Igen ritkán, de előfordulhat, hogy külső vagy belső hatásra a túlhevült folyadék egész tömege egyszerre kezd forrni és robbanásszerű, heves szétfröccsenés következhet be. Ezt elkerülhetjük, ha forrkövet (néhány apró üveggyöngy vagy porcelándarabka) teszünk a folyadékba még a melegítés megkezdése előtt. Hatására a folyadék a forráspontot elérve mindenképpen forrni kezd. Forralni csak forrkővel szabad! 6. Keverés üvegbottal főzőpohárban: Figyelünk, hogy az üvegbot ne érjen hozzá a főzőpohár falához: a keverés ne adjon hangot! Az üvegbot ugyanis karcolja a pohár falát és annak ezért a szilárdsága meggyengül. Használhatunk gumizott végű üvegbotot is, ekkor nem kell figyelni az előzőekre, mert a gumi nem karcolja a pohár falát. - szükséges anyagok: csapvíz, konyhasó - szükséges eszközök: borszeszégő vagy bunsen-égő, vasháromláb, alátétlap, közepes főzőpohár, üvegbot, borszeszes hőmérő, vegyszerkanál Állítsd össze a fentebb látható főzőpohár melegítést, engedd a poharat a csapról kb. negyed részéig, szórj bele egy kanál konyhasót, kevergesd és közben melegítsd fel 60 C-ra. A hőmérővel csak időnként ellenőrizd a folyadék hőmérsékletét, egyébként tartsd biztonságos helyen! A hőmérővel keverni nem szabad! 60 C-nál zárd el az égőt és fejezd be a melegítést! 5
7. Szaglás: Bármilyen edénybe csakis úgy szagolunk bele, hogy az edényt magunkhoz fokozatosan közelítjük, közben az edényből kiáramló gázt a kezünkkel az orrunk felé hajtjuk, hogy ne érje az orrot hirtelen erős gázmennyiség! Maró, mérgező gázok közvetlen, nagy mennyiségben történő belélegzése súlyos légúti vagy egyéb károsodást okozhat! 8. Öntés, adagolás szűk edényből szűk edénybe, öntés/adagolás szűk nyílású edénybe (pl. kémcsőbe): Ha adagolás közben mindkét edényt vagy eszközt kézben kell tartani, az öntést, adagolást ne két ember végezze, hanem mindig egy! Egyik kezünkbe fogjuk az egyik, másik kezünkbe a másik edényt vagy eszközt, így a mozgást koordinálni tudjuk. Ha a két edényt, eszközt nem ugyanaz az ember fogja, az együttmozgás koordinálása nehéz, így az egyik ember nagyon könnyen leöntheti a másik ember kezét, vagy rápergetheti a másik kezére az adagolt vegyszert! Kémcsőbe úgy öntünk/adagolunk, hogy a kémcsövet ferdén tartjuk. Tágabb nyílású edénybe, pl.: főzőpohárba öntés, adagolás esetén előfordulhat, hogy a folyadék felfröccsen, ezért lassan, óvatosan, kis adagonként öntsünk, adagoljunk! Nem feltétlenül fontos így csinálni, de a felfröccsenést elkerülhetjük úgy is, hogy ha üvegbotra, lassan öntjük rá a beöntendő folyadékot és az üvegboton folyik le az alsó edénybe. Felelj! Mi látható az egyes képeken? - szükséges anyagok: csapvíz - szükséges eszközök: 2 közepes főzőpohár, üvegbot Mindkét főzőpoharat töltsd meg a csapról kb. 1/3-adáig vízzel! a., Az egyik pohárból csepegtesd/öntsd a vizet a másikba! Mit tapasztalsz? b., Az egyik pohárból úgy öntsd a vizet a másikba, hogy üvegbotot is használsz közben! Mit tapasztalsz? 6
9. Tömegmérés és térfogatmérés: a laboratóriumi munkák alapvető műveletei. Pontos elvégzésük nélkül nem lehetne a kísérleteket megfelelően végrehajtani vagy téves eredményekre jutnánk. A., tömegmérés: Történhet kétkarú mérleggel vagy digitális kijelzésű mérlegekkel. Mindig a mérlegek használati utasításai szerint dolgozunk. A mérlegek legfontosabb jellemzői: - méréshatár: amekkora legnagyobb tömeggel meg szabad a mérleget terhelni, - érzékenység: amekkora legkisebb tömeg észrevehető változást okoz a kijelzőn. - szükséges anyagok: finomszemcsés konyhasó - szükséges eszközök: kétkarú vagy digitális táramérleg, papírlap (v. p.csónak), vegyszerkanál A tanár útmutatásai szerint dolgozz! a., tömeg megállapítása. Mérj le három kisebb tárgyat (pl.: ceruza, toll, radír) a mérlegen! - az (1) tárgy tömege: g (gramm) - az (2) tárgy tömege: g (gramm) - az (3) tárgy tömege: g (gramm) Add meg a tárgyak tömegét (tizedesjeggyel) milligrammban és kilogrammban! 1: mg. kg 2: mg. kg 3: mg. kg b., tömeg kimérése. Mérj ki a mérlegen határozott mennyiségű (pl.: 1,5 g vagy 2,4 g stb.) konyhasót! Mérhetsz sorozatban is, azaz az egyik kimérendő mennyiség után további vegyszert adagolsz, amíg el nem éred a következő mérendő mennyiséget. A mérendő tömeg(ek) :. g (A mérés után a vegyszert viszateheted a tárolóedénybe.) 7
B., térfogatmérés: Történhet hozzávetőleges pontossággal és pontosan. A térfogatokat a laboratóriumban cm 3 -ben vagy ml (milliliter)-ben mérjük és így adjuk meg. 1 cm 3 = 1 ml. Nagyobb mennyiségeknél használjuk még a l (liter) mértékegységet is: 1 l =1000 ml (1000 cm 3 ). - térfogatmérés főzőpohárban: a főzőpoharak többnyire tartalmaznak térfogatjelöléses osztásokat. Az osztások csupán hozzávetőlegesen (körülbelül) mutatják a pohárban lévő folyadékmennyiséget, ezért a főzőpohár nem pontos mérőeszköz, de nem is mindig kell hajszálpontosan mérni (pl.: 1:1 sósavoldat elkészítésénél sem kell), így több esetben a főzőpoharak jól használhatók keverésre, hígításra más mérőeszköz nélkül is. - térfogatmérés mérőhengerben: a mérőhengerek pontos mérőeszközök, akkor használjuk, ha pontosan kell kimérni egy folyadékmennyiséget (pl.: 100 g 12 m/m %-os sóoldat készítésekor). A mérőhengeren ennek megfelelően mindig van osztás. A pontosság általában 0,5, 1 vagy 2 ml. A leolvasás (és többnyire a feltöltés is) úgy történik, hogy a mérőhengert emeljük a szemünkhöz, nem mi hajolunk le a mérőhengerhez! - szükséges anyagok: csapvíz - szükséges eszközök: közepes (200-300 ml) főzőpohár, kisebb mérőhenger A tanár útmutatásai szerint dolgozz! a., állapítsd meg mekkora térfogatú folyadék befogadására és mennyi kimérésére alkalmas a nálad lévő főzőpohár és mérőhenger! főzőpohár: befogadás ml (cm 3 ), kimérhető: ml (cm3) mérőhenger: kimérhető:.. ml (cm 3 ) b., töltsd meg kb. 150 ml vízzel a főzőpoharat! (A vizet a csapról engedd a pohárba!) c., töltsd fel a mérőhengert 55 ml vízzel! (Mérj ki 55 ml vizet!) A vizet a főzőpohárból öntsd a mérőhengerbe! d., töltsd fel a mérőhengert teljesen (a legfelső osztásig)! Ürítsd ki a főzőpoharat, majd öntsd bele a teljesen feltöltött mérőhengerből az összes vizet a főzőpohárba! Hogy viszonyul egymáshoz a két térfogatjelzés?.. 8