نگاه گذرا

تئوری اتمی پایه و اساس علم شیمی است. این تئوری بیان می‌دارد که تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده‌اند. یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یک علم تأثیر به‌سزایی داشته، اصل بقای جرم است. این قانون بیان می‌کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده تغییر نمی‌کند. (امروزه فیزیک مدرن ثابت کرده که در واقع این انرژی است که بدون تغییر می‌ماند و همچنین انرژی و جرم با یکدیگر رابطه دارند.)

این مطلب به طور ساده به این معنی است که اگر ده‌هزار اتم داشته باشیمو مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان بطور دقیقده‌هزار اتم خواهیم داشت. اگر انرژی از دست رفته یا به‌دست‌آمده را مد نظرقرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی‌کند. شیمی کنش و واکنش میان اتم‌ها را به تنهایی یا در بیشتر موارد به‌همراه دیگر اتم‌ها و به‌صورت یون یا مولکول (ترکیب) بررسی می‌کند.

این اتم‌ها اغلب با اتم‌های دیگر واکنش‌هایی را انجام می‌دهند. (برای نمونه زمانی‌که آتش چوب را می‌سوزاند واکنشی است بین اتم‌های اکسیژن موجود در هوا که نور بر روی مواد شیمیایی فیلم عکاسی ایجاد می‌کند شکل می‌گیرد.)

یکی از یافته‌های بنیادین و جالب دانش شیمی این بوده‌است که اتم‌هاروی‌هم‌رفته همیشه به نسبت برابر با یکدیگر ترکیب می‌شوند. سیلیس دارایساختمانی است که نسبت اتم‌های سیلیسیوم به اکسیژن در آن یک به دو است. امروزه ثابت شده‌است که استثناهایی در زمینهٔ قانون نسبت‌های معین وجود دارد(مواد غیر استوکیومتری).

یکی دیگر از یافته‌های کلیدی شیمی این بود که زمانی که یک واکنششیمیایی مشخص رخ می‌دهد، مقدار انرژی که بدست می‌آید یا از دست می‌رودهمواره یکسان است. این امر ما را به مفاهیم مهمی مانند تعادل ، ترمودینامیک می‌رساند.

شیمی فیزیک بر پایهٔ فیزیک پیشرفته (مدرن) بنا شده‌است. اصولاً می‌توان تمام سیستم‌های شیمیایی را با استفاده از تئوری مکانیک کوانتوم شرح داد. این تئوری از لحاظ ریاضی پیچیده بوده و عمیقاً شهودیاست. به هر حال در عمل و بطور واقعی تنها بررسی سیستم‌های سادهٔ شیمیاییقابل بررسی با مفاهیم مکانیکی کوانتوم امکان‌پذیر است و در اکثر مواقعباید از تقریب استفاده کرد(مانند تئوری کاری دانسیته). بنابراین درک کامل مکانیک کوانتوم برای تمامی مباحث شیمی کاربرد ندارد؛ زیرا نتایج مهم این تئوری (بخصوص اربیتال اتمی) با استفاده از مفاهیم ساده‌تری قابل درک و به‌کارگیری هستند.

با اینکه در بسیاری موارد ممکن است مکانیک کوانتومنادیده گرفته شود، اما از مفهوم اساسی آن، یعنی کوانتومی کردن انرژی،نمی‌توان صرف نظر کرد. شیمی‌دان‌ها برای بکارگیری کلیه روش‌های طیف نمایی به آثار و نتایج کوانتوم وابسته‌اند. علم فیزیک هم ممکن است مورد بی توجهی واقع شود، اما به هر حال برآیند نهایی آن (مانند رزونانس مغناطیسی هسته‌ای) پژوهیده و مطالعه می‌شود.

یکی دیگر از تئوری‌های اصلی فیزیک مدرن که نباید نادیده گرفته شود نظریه نسبیتاست. این نظریه که از دیدگاه ریاضی پیچیده‌است، شرح کامل فیزیکی علم شیمیاست. مفاهیم نسبیتی تنها در برخی از محاسبات خیلی دقیق ساختمان هسته،به‌ویژه در عناصر سنگین‌تر، کاربرد دارند و در عمل تقریباً با شیمی پیوندندارند.

بخش‌های اصلی دانش شیمی عبارت‌اند از:
شیمی تجزیه، که به تعیین ترکیبات مواد و اجزای تشکیل دهنده آن‌ها می‌پردازد.
شیمی آلی، که به مطالعهٔ ترکیبات کربن‌دار، غیر از ترکیباتی چون دو اکسید کربن (دی اکسید کربن) می‌پردازد.
شیمی معدنی، که به اکثریت عناصری که در شیمی آلی روی آنها تاکید نشده و برخی خواص مولکولها می‌پردازد.
شیمی فیزیک، که پایه و اساس کلیهٔ شاخه‌های دیگر را تشکیل می‌دهد، و شامل ویژگی‌های فیزیکی مواد و ابزار تئوری بررسی آنهاست.

دیگر رشته‌های مطالعاتی و شاخه‌های تخصصی که با شیمی پیوند دارند عبارت‌اند از: علم مواد، مهندسی شیمی، شیمی بسپار، شیمی محیط زیست و داروسازی.
 

آزمایشگاه شیمی محلی است که در آن احتمال خطر وجود دارد. این محل محتوی مایعات قابل اشتعال، ظروف شیشه ای شکننده و مواد شیمیایی خورنده و سمی است. با این حال اگر پیشگیری و دقت به عمل آید از یک آشپزخانه خطرناکتر نیست.

معمولترین خطرات در یک آزمایشگاه شیمی عبارتند از:

1- آتش سوزی و انفجار

2- مواد شیمیایی

3- ظروف شیشه ای


پیشگیری از آتش سوزی و انفجار

1- در صورت امکان از بکار بردن شعله در آزمایشگاه اجتناب کنید

2- چنانچه لازم است از شعله استفاده کنید پیشگیریهای زیر را به عمل آورید

الف) هرگز یک مایع قابل اشتعال را در ظرف باز حرارت ندهید.

ب) هنگامی که مایع قابل اشتعالی را در حالت تقطیر یا رفلاکس حرارت می دهید اطمینان حاصل کنید که تمام رابطها محکم و عاری از فشار باشند.

ج) هرگز مایعات قابل اشتعال را در نزدیکی شعله از ظرفی به ظرف دیگر منتقل نکنید.

د) هرگز نگذارید که یک محصول تقطیر قابل اشتعال، در نزدیکی شعله آزادانه از خنک کننده به ظرف گیرنده ای که چند اینچ پایین تر از آن است بچکد.

3- هرگز دستگاه بسته ای را که در برابر فشار مسدود شده، حتی اگر خنک کننده هم داشته باشد حرارت ندهید.

4- هنگامی که واکنش گرمازایی را انجام می دهید یک حمام آب سرد یا آب یخ تهیه کنید که اگر واکنش بخواهد از کنترل خارج شود از آن استفاده کنید.

5- محل نزدیکترین کپسول آتشنشانی را یاد بگیرید.

6- هیچگاه به یک مایع جوشان سنگ جوش یا جامد دیگری اضافه نکنید.

7- محلولهای اتری را تا مرحله خشک شدن حرارت ندهید.

پیشگیریهای شیمیایی

1- تا جایی که ممکن است نگذارید مواد شیمیایی با پوست شما تماس پیدا کند. و در صورت تماس موضع تماس را با مقدار زیاد آب یا هر ماده شستشو دهنده مناسب بشویید.

2- هرگز ماده شیمیایی را نچشید.

3- تا جایی که ممکن است از استنشاق دود و بخارهای مواد شیمیایی و حلالها اجتناب کنید.

 

با وجود احتياطهاي لازم ممكن است در موقع كار در آزمايشگاه دست يا قسمتي از پوست بدن در اثر تماس با مواد شيميايي سوخته و يا صدمه ببينند. در اين صورت از دستورات زير استفاده كنيد.


سوختگي حاصل از اسيدها:

بلافاصله قسمت آسيب ديده را با آب زياد بشوييد و سپس با محلول سديم بي‌كربنات رقيق (5%) شستشو داده و بعد محل سوختگي را با كمي پارافين يا پماد mgo در گليسرين، چرب كنيد.


سوختگي حاصل از قلياها:

شستشو با مقدار زيادي آب و بعد شستشو با محلول (5%) آمونيم كلريد يا محلول اشباع شده بوريك اسيد و يا محلول (2%) اسيد استيك و مجددا شستشو با آب.


سوختگي با فسفر:

محل سوختگي را بايد با محلول (1%) سولفات مس و يا محلول (1%) نيترات نقره شستشو داد.


سوختگي با برم:

با مقدار زيادي آب بشوييد و سپس با گلسيرين چرب كرده و اگر ناراحتي ادامه داشت پس از مدت كمي گلسيرين را با آب گرم از روي قسمت آسيب ديده پاك نموده و از پماد مخصوص سوختگي استفاده كنيد.


سوختگي بر اثر شعله يا تماس با جسم داغ و يا الكتريسيته:

اگر سوختگي از نوع اول (پوست سرخ و كمي متورم شده) باشد، پماد ضد سوختگي به كار ميبريم. اگر از نوع دوم (توليد تاول در اثر سوختگي) يا نوع سوم (آسيب ديدگي قسمتهاي عمقي پوست) باشد محل آسيب ديده را فورا با محلول 1% سديم بي‌كربنات شستشو داده و از پماد سوختگي استفاده ميكنيم.


بريدگي:

بريدگيهايي كه در آزمايشگاه اتفاق مي افتد بيشتر در نتيجه شكستن ناگهاني ظروف شيشه اي و تماس شي شكسته با دست ميباشد. اگر بريدگي خفيف باشد، بهتر است بگذاريم براي چند ثانيه مقداري خون از بريدگي خارج شود و پس از اطمينان از اينكه ذرات شيشه در زخم نمانده از پودر پنيسيلين استفاده ميكنيم و آنرا با يك باند يا گاز تميز ميبنديم. اگر بريدگي شديدتر باشد پس از ضد عفوني كردن محل آسيب ديده به يكي از طرق فوق باند تميز روي آن قرار داده و با تنسوپلاست روي بريدگي را ميبنديم.


آتش سوزي مواد شيميايي:

بايد به سرعت مواد منفجره و ساير مواد سوختني نظير الكل و اتر را از مجاورت آتش دور نموده و سويچهاي چراغ گاز و دستگاههاي الكتريكي را قطع نمود. براي خاموش كردن آتش بهتر است از سيلندرهاي Solidcarbon Dioxide استفاده كرد.

مخلوط شن و سديم بيكربنات نيز براي خاموش كردن آتش مفيد است.


مسموميت با گازها:

1- دستورات مقدماتي و عمومي

استنشاق گازهاي سمي در آزمايشگاه باعث تحريك بيني و گلو و يا سرفه و سردرد ميشود و اين گونه مواد در آزمايشگاه زياد است. گاهي آثار مسموميت با بعضي گازها پس از چند ساعت آشكار ميشود، در اينگونه موارد بايد قواعد كلي زير را رعايت كرد.

الف) مسموم را به هواي آزاد انتقال داده و دكمه هاي لباس را در ناحيه سينه و گردن باز كنيد.

ب) غرغره كردن محلول سديم بيكربنات رقيق، بوييدن تنطور اكاليپتوس و نعناع و آشاميدن چاي يا شير و يا جوشانده دارچين با آب، از كمكهاي اوليه موثر ميباشد.

2- دستورات اختصاصي براي مسموميت با گازها

الف) گاز آمونياك

استنشاق بخار استيك اسيد رقيق و بعد مانند دستور سوختگي با قلياها عمل شود.

ب) گازهاي برم، كلر، فلوريدريك و كلريدريك

استنشاق بخار محلول رقيق آمونياك و بعد شستشو با آب و محلول 1% سديم بيكربنات

ج) بخارهاي اسيد نيتريك و اكسيدهاي ازت

استنشاق بخار محلول رقيق آمونياك

د) گاز هيدروژن سولفايد

شستشوي بيني و چشم با آب


ورود مواد به چشم

1- ورود مواد قليايي به چشم

به وسيله چشم شوي حاوي آب، چشم را بشوييد و در صورت احساس ناراحتي چند مرتبه و هر مرتبه 2 قطره روغن كرچك يا پارافين در چشم بريزيد. در صورت لزوم ميتوان با محلول 1% بوريك اسيد چشم را بشوييد.

2- ورود مواد اسيدي به چشم

در مورد اسيدها پس از شستشوي چشم با آب، چشم را با محلول 1% سديم بيكربنات بشوييد.


مسموميت در اثر ورود مواد سمي به دهان

الف) اسيدها و بازها فقط داخل دهان شده باشند

به سرعت ماده را بيرون ريخته و با مقدار زيادي آب، دهان را ميشوييم و بعد در مورد اسيدها از آب آهك و در مورد بازها از آب ليمو و يا استيك اسيد 5% براي شستن دهان استفاده ميشود.

ب) مواد سمي فرو برده شده

1- اسيدها

آشاميدن مقدار زيادي آب و پس از آن خوراندن آب آهك و يا مخلوط MgO با آب يا شير، به هيچ وجه از داروهاي تهوع آور يا محلول بيكربنات سديم استفاده نشود.

2- بازها

آشاميدن مقدار زيادي آب و سپس سركه و يا آب ليمو و يا آب نارنج، به هيچ وجه از داروهاي تهوع آور استفاده نشود.

3- نمكهاي آرسنيك يا جيوه

خوردن يك داروي تهوع آور و بعد شير يا سفيده تخم مرغ در آب سرد و روغن كرچك

4- HF

به مريض مقدار زيادي شير بدهيد چون كلسيم موجود در شير بهترين درمان است. استفاده از آب آهك نيز مفيد است.
 

عنوان کتاب:
ایمنی و کمکهای اولیه در آزمایشگاه شیمی

نویسنده:
مینائی فر

زبان:
فارسی

تعداد صفحه:
10

نوع فایل:
PDF

حجم فایل فشرده (KB):
116

لینک دانلود:
دانلود

توضیح: برای بازکردن فایل pdf به نرم افزار Adobe (acrobat) reader نیاز دارید و در صورتی که فایل باز نشد باید این نرم افزار را تهیه و نصب کنید که این نرم افزار معمولا در سی دی مادر برد کامپیوتر یا سی دی راهنمای برخی محصولات که همراه با خرید به شما داده شده است موجود میباشد. و یا میتوانید از بازار تهیه کنید. ویا از سایت Adobe دانلود نمائید.
 

 عنوان کتاب:  
قوانین ایمنی در آزمایشگاه

نویسنده:
نامشخص

ناشر:
سايت شيمي و آزمايشگاه شيمي

www.azshimi.com

www.azshimi.ir

زبان:
فارسی

تعداد صفحه:
6

نوع فایل:
PDF

حجم فایل فشرده (KB):
192

لینک فایل فشرده:
دانلود

لینک فایل PDF
دانلود

توضیح: برای بازکردن فایل pdf به نرم افزار Adobe (acrobat) reader نیاز دارید و در صورتی که فایل باز نشد باید این نرم افزار را تهیه و نصب کنید که این نرم افزار معمولا در سی دی مادر برد کامپیوتر یا سی دی راهنمای برخی محصولات که همراه با خرید به شما داده شده است موجود میباشد. و یا میتوانید از بازار تهیه کنید. ویا از سایت Adobe دانلود نمائید.
 

استوانه ای است پایه دار در حجمهای مختلف که از آن میتوان برای برداشت و انتقال حجمهای بزرگتر از پیپت استفاده کرد لبه آن مانند بشر، برگشتگي شيارمانندي براي خالي كردن محلول دارد. تفاوت درجه بندي آن با بورت و پیپت در اين است كه درجه هاي كوچكتر آن در پايين قرار دارد. (دقت اندازه گیری پیپت و بورت را ندارد).

بالن تقطیر در حقيقت يك نوع ارلن با ته گرد است و معمولا براي تقطير یا رفلاکس مورد استفاده قرار ميگيرد.

بالنی است با گردن بسیار باریک و دراز که بر روی قسمتی از گردن آن خطی وجود دارد. گنجايش بالن حجمي با عددي كه بر روي آن نوشته شده است مشخص مي شود كه حدّ آن همان خط نشانه است. این ظرف برای محلول سازی دقیق و به حجم رساندن محلولها و نیز رقیق سازی آنها مورد استفاده قرار میگیرد.

استفاده از بالن ژوژه برای تهیه محلولهای استاندارد

برای تهیه یک محلول استاندارد باید وزن معینی از جسم را با دقت وزن کرد برای این منظور نخست شیشه ساعت را وزن کنید. جسم موردنظر را در شیشه ساعت (یا شیشه توزین) بریزید و دوباره وزن کنید. تفاوت وزن دو توزین متوالی، نشانگر وزن جسم است.



1- هرگاه جسم مورد نظر در حلال زود حل شود:

قیف کوچکی را در دهانه بالن ژوژه بگذارید. به دقت جسم جامد را توسط قیف به بالن ژوژه منتقل کنید. شیشه ساعت (شیشه توزین) را با حلال بشوئید. سپس جداره قیف را با حلال بشوئید و از روی بالن ژوژه بردارید. دقت کنید که تمام حلال مصرفی را در بالن ژوژه بریزد و آن قدر به هم بزنید تا حل شود.



2- هرگاه جسم مورد نظر به سختی در حلال حل شود:

در این حالت بهتر است از یک بشر کوچک استفاده شود. جسم جامد را که روی شیشه ساعت توزین کرده اید در بشر بریزید و با مقدار کمی از حلال را به دقت روی شیشه را بشویید تا ماده جامد روی آن باقی نمانده باشد سپس با هم زن شیشه ای تمیزی نمونه را خرد کنید و با مقدار بیشتری از حلال آن را حل و به بالن ژوژه منتقل کنید . سپس تا دو سوم گنجایش بالن ژوژه را با حلال پر کنید، بهم بزنید تا محلول یکنواخت شود.



در هر دو حالت، سرانجام آنقدر حلال بیفزائید تا قوس پایینی حلال از خط نشانه 2 سانتی متر فاصله داشته باشد. درب بالن ژوژه را محکم ببندید و بالن ژوژه را چندین بار سر و ته کنید تا محلول یکنواخت شود. درب بالن ژوژه را بردارید. اندکی صبر کنید تا حبابهای هوای حل شده در محلول، خارج شود.

درب بالن ژوژه را بگذارید و 15 دقیقه صبر کنید تا محلول به درجه حرارت آزمایشگاه برسد. سپس قطره قطره حلال بیفزائید تا قوس پایینی محلول به خط نشانه بالن ژوژه مماس شود بار دیگر، در بالن ژوژه را محکم کرده و چندین بار سر و ته کنید تا محلول یکنواخت شود این تنها راه تهیه یک محلول یکنواخت بدون هدر رفتن محلول می باشد. درجه حرارت آزمایشگاه را در مرحله رقیق نمودن نهایی یادداشت کنید. ضریب انبساط آب در حدود0.02% برای هر درجه سانتیگراد می باشد و بسیاری از حلال ها دارای ضریب بالایی هستند. هرگاه درجه حرارت آزمایشگاه متفاوت از درجه حرارت محلول باشد، بایستی تغییر حجم را تصحیح نمود.
 

ابزار مخروطي شكل است كه در قسمت پايين آن لوله باريك و بلندي قرار دارد. نوك اين لوله مورب است. از قيف براي انتقال محلول از ظرفي به ظرف ديگر استفاده مي شود (به عنوان مثال براي انتقال محلول به بورت، استوانه مدرج، بالن حجمی، قيف جداکننده (قیف شيردار)، ارلن و… از قيف استفاده مي شود) براي اين كار، محلول موردنظر را نخست در بشـر ريخته سپس به كمك قيف تمـيز به ظرف دلخواه منتقل مي شود.

از قيف براي جدا كردن مايع از جامد نيز مي توان استفاده كرد. اين كار در شيمي تجزيه وزني براي صاف كردن رسوبها از اهميت ويژه اي برخوردار است. براي اين كار نخست بايد قيف راشست و خشك كرد سپس كاغذ صافي متناسب با قيف و با ذره هاي رسوب برگزيد (كاغذ صافي با قيف مناسب است كه پس از قرار دادن در قيف حدود 5/0 تا 5/1 سانتي متر از لبه قيف پايينتر باشد. و زماني متناسب با ذره هاي رسوب است كه آب زير صافي كاملاً زلال باشد.)

براي گذاشتن كاغذ صافي در قيف ابتدا بايد آن را چندين بار تا كرد، به شكل قيف درآورد و در آن گذاشت. براي اين كه كاغذ به قيف بچسبد بايد آن را خيس كرد و با انگشت تميز كاغذ صافي را كاملاً به جداره قيف چسباند. اگر كاغذ صافي كاملاً به قيف نچسبد و حبابهاي هوا بين كاغذ و جداره داخلي قيف بماند عمل صاف كردن كند مي شود.
 

 قیف بوخنر

قیفی است که داخل آن دارای یک سطح با تعداد زیادی سوراخ کوچک میباشدو از جنس چینی یا شیشه و یا پلی پروپیلن ساخته شده است و برای صاف کردن سریع و همچنین خشک کردن سریع همراه با یک صافی کاغذی و ارلن خلاء به کار میرود.

ارلن خلاء 

یک نوع ارلن است که دارای یک لوله در کنار و نزدیک به نوک آن میباشد که برای خروج هوا (به کمک پمپ مکنده) به کار میرود.
 

روش کار با قیف بوخنر و ارلن خلاء

دستگاهی مشابه زیر سوار کنید.
 

دنباله یک قیف بوخنر (1) را داخل یک چوب پنبه سورخ دار (4) کنید و چوب پنبه را داخل دهانه ارلن (1) نمایید به طوری که از کنار چوب پنبه و دیواره ارلن و یا دیواره دنباله قیف بوخنر و چوب پنبه هیچ گونه هوایی عبور نکند. پس از آن یک شیلنگ را که از یک سر به پمپ مکنده هوا وصل است به خروجی ارلن خلا وصل نمایید (3). سپس یک کاغذ صافی را که کاملا به اندازه کفی دهانه قیف بوخنر بریده اید و توسط ترازوی آزمایشگاه وزن نموده اید داخل قیف نمایید به طوری که به راحتی کف آن قرار گیرد و نه آنقدر بزرگتر از دهانه باشد که لبه های کاغذ از کنار دیواره قیف بالا بایستد و نه آنقدر کوچک باشد که نتواند کف قیف را به گونه ای بپوشاند که تمام سوراخها در زیر کاغذ صافی قرار گیرد. حال اندکی از حلال مناسب (یا مقدار بسیار کمی از محلول شامل رسوب که میخوایید صاف نمایید را روی صافی بریزید تا کاملا به کف قیف بچسبد) و هم اکنون پمپ را روشن کنید و محلول شامل رسوب را به کمک یک همزن شیشه ای به گونه ای داخل قیف بریزید که در یک نقطه در وسط صافی جمع شود. بعد از آن که تمام محلول از زیر قیف خارج شد، میتوانید تپه کوچکی که از رسوبات حاصل شده را با مقدار بسیار کمی از حلال مناسب (که رسوب را تا حد ممکن حل نکند و برعکس ناخالصی ها را حل نماید) بشویید و حال میتواند بسته به میزان لزوم صبر کنید تا بر اثر عبور شدید هوا از داخل رسوبات جمع آوری شده، آن رسوبات به سرعت خشک شود. حال کاغذ صافی را با احتیاط خارج کنید و کاغذ صافی و رسوب روی آنرا وزن کنید و وزن کاغذ صافی خشک که قبلا توزین نموده بودید را از از وزن جدید کم کنید تا وزن رسوب به دست آید.