WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 16 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ТГПУ) М. А. СЕРГЕЕВА, О. А. ГОЛУБИНА :

ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ОСНОВЫ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ Учебное пособие ТОМСК 2011 Печатается по решению УДК 634.41; 631.5 Учебно-методического совета ББК 40.3 я 73 + 40.66 я 73 Томского государственного С 32 педагогического университета С 32 Сергеева, М. А. Торф : химический анализ и основы комплексной переработки : учебное пособие / М. А. Сергеева, О. А. Голубина ; ФГБОУ ВПО «Томский государственный педагогический университет». – Томск : Изд-во ТГПУ, 2011. – 84 с.

ISBN 978–5–89428–546–7 В работе даны описания работ по всем разделам программы курсов «Физико-химия и биология торфа» и «Комплексная переработка торфа». Приведены методики по определению отдельных химических свойств торфов, изложены основные принципы постановки и проведения вегетационного опыта, методы анализа грунта и удобрения, взятых для опыта. В первой главе кратко описана техника лабораторных работ, знание которой необходимо студентам для выполнения практических заданий.

Пособие предназначено для студентов биологических факультетов государственных и педагогических вузов, а также может быть использовано учителями биологии и химии как при проведении уроков, так и во внеклассной работе.

ББК 40.3 я 73 + 40.66 я 73 Рецензенты:

канд. биол. наук, старший научный сотрудник ИМКЭС СО РАН, Е. А. Головацкая, канд. хим. наук, младший научный сотрудник ИХН СО РАН, Т. В. Чешкова.

ISBN 978–5–89428–546–7 © М. А. Сергеева, О. А. Голубина, 2011 © Издательство ТГПУ, 2011 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие............................................................ 4 ГЛАВА 1. ТЕХНИКА ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ...................................... 1.1. Правила техники безопасности при работе в лаборатории............................ 1.2. Химическая посуда и лабораторное оборудование................................. 1.3. Приготовление растворов............................................... ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТОРФА................................ Лабораторная работа 2.1. «Определение степени разложения торфа».................... Лабораторная работа 2.2. «Определение влажности торфа».......................... Лабораторная работа 2.3. «Определение зольности торфа»........................... Лабораторная работа 2.4. «Определение обменной и активной кислотности торфа»........... Лабораторная работа 2.5. «Определение гидролитической кислотности торфа».............. Лабораторная работа 2.6. «Определение подвижного алюминия в торфе».................. Лабораторная работа 2.7. «Определение суммы поглощенных оснований в торфе»............ Лабораторная работа 2.8. «Приготовление водной и солянокислой вытяжки из торфа»......... Лабораторная работа 2.9. «Определение аммонийного азота в торфе».................... Лабораторная работа 2.10. «Определение нитратного азота в торфе»..................... Лабораторная работа 2.11. «Определение подвижного фосфора в торфе».................. Лабораторная работа 2.12. «Определение подвижных соединений калия в торфе»............ Лабораторная работа 2.13. «Определение подвижных соединений железа в торфе»............ Лабораторная работа 2.14. «Определение хлора в торфе»............................ Лабораторная работа 2.15. «Определение обменного кальция и магния в торфе»............. Лабораторная работа 2.16. «Определение выхода гуминовых кислот в торфе»............... ГЛАВА 3. КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТОРФА.................................. 3.1. Вегетационный опыт: краткие сведения...................................... 3.2. Физико-химический анализ грунта......................................... Лабораторная работа 3.1. «Определение обменной кислотности грунта».................. Лабораторная работа 3.2. «Приготовление водной и солянокислой вытяжки из грунта»......... Лабораторная работа 3.3. «Определение содержания водорастворимого углерода в грунте»....... Лабораторная работа 3.4. «Определение полифенолоксидазной и пероксидазной активности грунта» 3.3. Физико-химический анализ удобрений...................................... Лабораторная работа 3.5. «Определение влажности в удобрениях»...................... Лабораторная работа 3.6. «Определение обменной кислотности в удобрениях».............. Лабораторная работа 3.7. «Приготовление водной и солянокислой вытяжки из удобрений»...... Лабораторная работа 3.8. «Физиологическая активность удобрений».................... 3.4. Химический анализ растительного материала.................................. Лабораторная работа 3.9. «Определение первоначальной влажности растительного материала».... Лабораторная работа 3.10. «Определение гигроскопической влаги растительного материала»..... Лабораторная работа 3.11. «Определение нитратов в растительном материале».............. Лабораторная работа 3.12. «Определение аскорбиновой кислоты (витамина С) в растительном материале».............................................. Лабораторная работа 3.13. «Определение рутина (витамина Р) в растительном материале»....... Лабораторная работа 3.14. «Определение хлорофилла a, в, суммы каротиноидов в растительном материале»........................................................ ГЛАВА 4. РАСЧЕТ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА.......... Использованная литература.................................................. Приложения........................................................... ПРЕДИСЛОВИЕ Предлагаемый практикум написан в объеме действующих учебных программ по дисциплинам «Физико-химия и биология торфа» и «Комплексная переработка торфа».



Цель практикума заключается в закреплении, расширении и углублении знаний, полученных студентами при изучении теоретических курсов, читаемых в рамках специальности «Торфяные ресурсы и торфопользование».

Учебное пособие включает лабораторные работы по изучению агрохимических свойств торфов и продукции на их основе (грунтов, удобрений). Физико-химический анализ торфяных ресурсов как потенциального сырья для использования в сельском хозяйстве, медицине и строительстве является актуальным для Западной Сибири, и особенно Томской области, так как запасы торфа в регионе практически неисчерпаемы.

В первой главе пособия рассматриваются правила проведения лабораторных работ, дается характеристика основных видов лабораторной посуды и оборудования, приводятся расчеты по приготовлению растворов различной концентрации. Вторая глава включает лабораторные работы по определению агрохимических свойств торфа, знание которых позволяет корректировать агротехнические мероприятия по повышению плодородия торфяных почв. Третья глава практикума знакомит студентов с общими принципами и методическими приемами постановки и проведения вегетационного опыта, содержит методики определения физико-химических свойств удобрений, грунтов и растений. В приложении даны справочные таблицы, необходимые для приготовления растворов разной концентрации, а также рекомендуемые формы записи полученных результатов.

Пособие построено по единому плану, каждый раздел содержит контрольные вопросы для оценки степени подготовленности студентов.

ГЛАВА 1. ТЕХНИКА ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 1.1. Правила техники безопасности при работе в лаборатории 1. Без преподавателя или лаборанта и в верхней одежде в лабораторию входить не разрешается. Все личные вещи, не являющиеся необходимыми для выполнения работы, убирать в специально отведенный для этого шкаф. Работать в лаборатории разрешается только в специальном халате.

2. При работе в лаборатории должны находиться не менее двух человек, при этом категорически запрещается работа студентов в отсутствие преподавателя или лаборанта.

3. На рабочих столах и вокруг работающих не должно быть ничего лишнего. При работе следует соблюдать тишину, экономить реактивы, электроэнергию, бережно относиться к оборудованию, мебели, посуде. Нельзя оставлять без присмотра работающие установки, включенные электронагревательные приборы, спиртовки.

4. Запрещается бросать в раковины твердые предметы, бумагу, битое стекло, посуду, железо, цинк и т.п. При выливании в раковину растворов необходимо одновременно открывать водопроводный кран.

5. При работе с концентрированными кислотами и щелочами надевают резиновые перчатки, а на глаза – специальные очки. При измельчении щелочей (едкого натра и едкого калия), кроме того, нос и рот закрывают марлевой маской.

6. Переливают концентрированные кислоты и щелочи из больших бутылей очень осторожно, стараясь не разбрызгивать. Если кислота или щелочь прольется на пол, ее сразу же засыпают песком, который выносят из помещения. Облитое место промывают раствором соды, если была разлита кислота, или слабым раствором кислоты, если была разлита щелочь.

7. При попадании концентрированной кислоты на кожу рук или лица необходимо промыть пораженный участок сначала водой, а затем слабым раствором питьевой соды. Концентрированную щелочь, попавшую на кожу, смывают сначала слабым раствором уксусной кислоты, а затем водой.

8. При смешивании жидкостей, взаимодействие которых вызывает сильное разогревание, необходимо соблюдать осторожность, так как раствор может закипеть и разбрызгаться. Например, при разведении концентрированной серной кислоты следует приливать кислоту в воду (а не наоборот) небольшими порциями и постоянно помешивая раствор, избегая чрезмерного нагревания его.

9. Кислоты нагревают только в вытяжном шкафу при опущенной шторе.

10. При определении запаха вещества нельзя подносить к носу сосуд с веществом, его следует держать на расстоянии, направляя к носу небольшое количество паров вещества легким движением руки.

11. Чтобы предохранить руки от порезов, надо осторожно обращаться со стеклянными приборами и посудой. При закрывании колб пробками не следует применять больших усилий.

12. Уходя из лаборатории, нужно убрать рабочее место, выключить нагревательные приборы и тщательно вымыть руки. Лабораторию можно покидать после выполнения работы с разрешения дежурных. Дежурные назначаются на каждое занятие. Они следят за порядком, в конце занятия принимают рабочие места у студентов и сдают лаборанту чистую лабораторию.





13. К работе в химической лаборатории допускаются студенты, прошедшие полный инструктаж, что оформляется соответствующей записью в специальном журнале по технике безопасности и закрепляется подписями студентов и лиц, проводивших инструктаж.

1.2. Химическая посуда и лабораторное оборудование В химической лаборатории для анализа применяют специальную посуду, отличающуюся химической стойкостью или устойчивостью при нагревании до высокой температуры. Ее изготавливают из обычного или термостойкого стекла, фарфора и других огнеупорных материалов.

Стеклянная посуда. Стеклянная химическая посуда по назначению делится на три группы:

общая, специальная и мерная. Посуда общего назначения применяется для выполнения разных целей, к ней относят пробирки, стаканы, плоскодонные колбы, воронки, конические колбы (Эрленмейера), кристаллизаторы, тройники и др. Специальная посуда применяется для одной цели, например:

круглодонные колбы, пикнометры, специальные холодильники и др. Мерная посуда предназначена для отмеривания точных объемов жидкости. К мерной посуде относятся: пипетки, бюретки, мерные колбы, мерные цилиндры и мензурки.

Посуда общего назначения Пробирки (рис. 1) – это узкие цилиндрические с закругленным дном сосуды разной величины и диаметра, сделанные из обычного или термостойкого стекла. Они бывают простые, градуированные и центрифужные.

Для хранения пробирок, используемых в работе, существуют специальные деревянные, пластмассовые или металлические штативы.

Пробирки применяют для проведения аналитических или микрохимических исследований.

Реакцию проводят с небольшим количеством веществ: достаточно бывает 1/4 или 1/8 емкости пробирки. Наполнение пробирки до краев не допускается.

Реактивы в пробирке перемешивают стеклянной палочкой или слегка постукивают пальцем по нижней части пробирки. Не следует закрывать пробирку пальцем, т.к. при этом можно не только ввести в содержимое пробирки что-либо постороннее, но и получить ожог или иные повреждения кожи.

Если пробирку нужно нагреть, ее следует зажать в держателе. При нагревании открытый конец пробирки должен быть обращен в сторону от работающего человека и находящихся рядом.

Если не требуется сильного нагревания, пробирку с нагреваемой жидкостью лучше опустить в горячую воду.

Воронки служат для переливания жидкостей, фильтрования и т.д. Химические воронки выпускают различных размеров, верхний диаметр может составлять от 35 до 300 мм. Обычные воронки имеют ровную внутреннюю стенку, но для ускоренного фильтрования иногда применяют воронки с ребристой внутренней поверхностью. Воронки для фильтрования всегда имеют конус и срезанный длинный конец (рис. 2). При работе воронки устанавливают либо в специальном штативе, либо в кольце на обычном лабораторном штативе, либо помещают длинный конец воронки в горло сосуда.

Рис. 1. Простая пробирка Рис. 2. Воронка При переливании жидкости в бутыль или колбу нельзя наполнять воронку до краев. Если воронка плотно прилегает к горлу сосуда, в который переливают жидкость, то переливание затрудняется, т.к. внутри сосуда создается повышенное давление, поэтому воронку время от времени следует приподнимать или поместить на горло сосуда проволочный треугольник.

Кроме переливания жидкостей воронки используют для фильтрования, укладывая на них специальные фильтры, при этом твердые нерастворимые вещества, содержащиеся в жидкости, задерживаются, а жидкость проходит через поры фильтра.

В качестве фильтра в лабораториях используют фильтровальную бумагу, вату, асбест и др. Различают зольные и беззольные бумажные фильтры. Вес золы указан на каждой пачке фильтров. Если в указанном на пачке числе, обозначающем вес золы одного фильтра, после запятой стоит четыре нуля, то такая бумага считается беззольной, если же после запятой стоит только три нуля, то это зольная бумага.

Фильтровальная бумага бывает трех сортов: быстрофильтрующая (Б), среднефильтрующая (С) и медленнофильтрующая (М). Упаковка готовых быстрофильтрующих бумажных фильтров с диаметром пор около 10 мк обернута розовой или черной лентой. Синей лентой обертывают фильтры, изготовленные из медленнофильтрующей бумаги с диаметром пор 1–2,5 мк. Среднефильтрующие фильтры с диаметром пор около 3,5 мк обертывают белой лентой.

Для фильтрования используют простые и складчатые бумажные фильтры.

Чтобы изготовить простой фильтр, берут кружок фильтровальной бумаги нужного размера и сворачивают его вчетверо. Фильтр должен примерно на 0,5 см не доходить до края воронки.

Если нет круглых фильтров, их вырезают из листа фильтровальной бумаги. Сначала вырезают квадрат, сторона которого примерно на 1 см меньше удвоенной длины, образующей конус воронки (рис. 3). Затем бумагу складывают вчетверо и обрезают концы квадрата с таким расчетом, чтобы в развернутом виде получился круг.

Полученный сектор расправляют так, чтобы одна половина его состояла из трех слоев бумаги, другая – из одного слоя, и вставляют в сухую воронку. Фильтр должен плотно прилегать к стенкам воронки.

Рис. 3. Складывание простого фильтра Изготовление складчатых фильтров показано на рис. 4.

Рис. 4. Изготовление складчатых фильтров Складчатые фильтры применяют для ускорения фильтрования, когда необходимо отделить жидкость от нерастворимых твердых частиц.

Для промывания различных осадков применяют простой фильтр, который хотя и медленно фильтрует, но лучше отделяет жидкие и твердые частицы.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 16 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.