آشنايي با شيمي آلي آزمايشگاهي

گزارش کار آزمایشگاه شیمی آلی ۱
جزوه آزمایشگاه شیمی آلی ۱
آزمایشگاه شیمی آلی  (۱)
آشنايي با شيمي آلي آزمايشگاهي
در اين گزارش خلاصه قصد داريم تا با ابزاري كه در اين آزمايشگاه مورد استفاده قرار ميگيرند و نكات ايمني كه بايد رعايت شوند آشنا شويم . اشنايي خود را ابتدا از لوازم و وسايل شروع ميكنيم اما از ذكر كاربرد وسايلي كه قبلا با آنها به حد كافي آشنايي داريم (بورت ، پيپت ، ارلن و ... ) خودداري ميكنيم . ابزاري كه با آنها كار خواهيم كرد عبارتند از :
گيره : ساده ترين وسيله براي نگه داشتن وسايل و ابزار شيشه اي مثل بورت و قيف در روي ميز بكار ميرود .
بالون : بالون ها جزو ظروفي هستند كه داراي حجم هاي معيني هستند و انواع مختلفي دارند . گنجايش تمام ظرف هاي شيشه اي با تغيير اندك دما تغيير ميكند از اينرو كارخانه هاي سازنده روي اين ظروف دماي مناسب كار با اين وسيله را درج ميكنند .
يكي از انواع بالون ها ، بالون روده دار است كه براي انجام واكنش هاي شيميايي و عمل تقطير مورد استفاده قرار ميگيرد
نوع ديگر اين بالون ها ، بالون دو دهانه مي باشد كه از اين نوع هم ميتوان براي انجام عمل تقطير و استفاده در دستگاه تقطير به كاربرد آن اشاره كرد
مبرد : در واكنش هاي شيمي آلي معمولا اجزاي واكنش در حضور يك حلال حرارت داده ميشوند . براي اينكه مواد با نقطه جوش پائين از درون ظرف ، تبخير نشوند و از محيط عمل خارج نشوند از مبرد استفاده ميكنند كه در سطح خنك آن بخار تشكيل شده متراكم ميشود و به داخل ظرف برمي گردد (مبرد برگشتي ) . در عمل تقطير ، ماده تقطير شده به وسيله مبرد به خارج هدايت ميشود (مبرد محصولي )
تعدادي از مبرد ها عبارت اند از :
- مبرد هوايي : اين نوع از مبرد فقط براي اجسام دير جوش با نقطه جوش بالاي قابل استفاده است. نوع ديگري از مبرد هاي هوايي وجود دارد كه بعنوان مبرد برگشتي مناسب ترند كه ميتوان براي اجسامي كه نقطه جوش پائيني دارند از اين نوع مبرد استفاده كرد
- مبرد كروي : فقط بعنوان مبرد برگشتي قابل استفاده هستند . به علت اينكه قسمت خنك كننده مبرد كروي است ، جريان بخارات بصورت تند و سريع بوده و اثر خنك كنندگي زيادي دارد
- مبرد مار پيچ : از اين نوع مبرد نميتوان بعنوان مبرد برگشتي استفاده كرد ، چون مايع متراكم شده در مارپيچ تنگ نميتواند به پائين برگردد و از دهانه به خارج پاشيده شده و خطر ناك است
چند نكته وجود دارد كه بايد هنگام استفاده از مبرد ها به آنها دقت كرد :
* به هنگام اتصال مبرد به ساير وسايل شيشه اي مثل بالون روده دار ، دماسنج روده دار بايد حتما قسمت روده دار مبرد را با استفاده از مواد روغني مثل روغن سيليكون چرب كنيم
* در مبرد ها يك محفظه ورودي آب (پائيني) و يك محفظه خروجي آب (بالايي) وجود دارد و بايد دقت كرد تا محل اتصال ورودي و خوروجي آب به اين محفظه ها اشتباه نشود چون در اينصورت مبرد كارايي خود را از دست ميدهد
* قسمت بالايي مبردها روباز است و در اكثر موارد صرفا بخاطر اين است كه فشار داخل مبرد با فشار محيط برابر شود
* در استفاده از مبرد بايد دفت كرد تا جريان آب سرد قطع نشود چون ممكن است آتش سوزي يا انفجار رخ دهد
ستون تقطير : عمده ترين وسيله اي است كه در عمل تقطير مورد استفاده قرار ميگيرد . انتخاب ستون تقطير به شكل جداسازي ، مقدار ماده تقطير شونده ، دامنه فشاري كه تقطير در آن انجام ميگيرد بستگي دارد . مقدار مايعي كه بايد تقطير شود بايد با اندزه ستون تقطير متناسب باشد . ستون هاي تقطير انواع مختلفي دارند كه از مهم ترين آنها ميتوان به ستون تقطير ويگرو و ستون تقطير برون اشاره كرد . در زير نمونه اي از ستون تقطير برون آمده است
قيف جدا كننده : از قيف جدا كننده براي تفكيك و جدا سازي فازهاي مختلف محلول هامثل فاز آلي و فاز آبي استفاده ميشود . قفي جدا كننده بايد حداكثر تا پر باشد . دهانه قيف را با يك درپوش مي بندند و در حاليكه شير و در پوش آنرا محكم نگه مي دارند ،‌ آنرا تكان مي دهند . سپس دهانه خروجي قيف را رو به بالا نگه داشته و فشار اضافي ايجاد شده را با باز كردن شير خارج ميكنند . با ساكن قرار دادن قيف ، فاز ها از يكديگر تفكيك ميشوند
در زير چند نمونه از قيف هاي جدا كننده را مي بينيم
كپسول چيني : وسيله اي است براي حرارت دادن نمونه ها كه دو نوع با ديواره ضخيم و نازك دارند . اگر از كپسول با جداره ضخيم استفاده كنيم ميتوانيم نمونه را در كوره حرارت دهيم . اما اگر جداره كپسول نازك باشد ، بايد براي حرارت دادن به نمونه از حمام بن ماري استفاده كرد
حمام بن ماري : براي حرارت دادن محلول ها و تبخير كند مايعات بكار ميرود . اين دستگاه داراي محفظه اي است كه از آب پر ميشود و به وسيله مقاومت هاي موجود در آن گرم ميشود و بجوش مي آيد . محفظه داراي دو منفذ ورودي آب سرد و خروجي آب گرم است كه ميتوان با كنترل ورود و خروج آب دماي آنرا تنظيم كرد
قيف بوخنر : عمل صاف كردن با ساده ترين روش بوسيله يك قيف و كاغذ صافي صورت ميگيرد . اگر هدف بدست آوردن محلول رسوب بلوري باشد ، صاف كردن معمولي چندان مناسب نخواهد بود. در اينصورت مكيدن حلال از كاغذ صافي نتيجه بهتري خواهد داد . در مورد مقادير زياد ماده قيف بوخنر با شيشه مكنده (ارلن ماير) مورد استفاده قرار ميگيرد . اندازه قيف بايد متناسب با مقدار ماده مورد نظر باشد . همچنين تكه هاي ضخيم بلور عمل مكيدن و شستن را مشكل ميكند
در زير قيف و دستگاه بوخنر را مشاهده ميكنيم
چراغ بونزن : اين چراغ داراي سه قسمت اساسي است : پايه ، حلقه تنظيم هوا ، لوله . پايه علاوه بر اينكه چراغ را نگه مي دارد داراي سوراخ هايي است كه گاز از آن عبور ميكند و داراي دريچه سوزني است كه كه جريان گاز را كنترل ميكند . حلفه تنظيم هوا داراي سوراخ هاي متعددي است كه ميتوان هوا را تنظيم كرد . لوله نيز مانند اطاقكي است كه سبب ميشود قبل از سوختن گاز و هوا با هم مخلوط شوند . قسمت داخلي شعله داراي رنگ آبي روشن است و خاصيت احيا كنندگي دارد چون مقدار زيادي گاز نسوخته دارد . قسمت خارجي شعله هم رنگ ارغواني مايل به قرمز دارد و داراي خاصيت اكسندگي است چون مقدار زيادي گاز اكسيد شده دارد
در اين قسمت به بررسي مشخصات مواد آزمايشگاهي مي پردازيم
MSDS  (( Material Safety Data Sheets  يا برگه هاي شناسايي ايمني مواد شيميايي اطلاعات اساسي بهداشتي و ايمني مواد شيميايي را براي مصرف و كار برد آنها در محيط كار مشخص مي نمايند .MSDS   متشكل از متن ها و عبارت هاي استاندارد مي باشد كه اطلاعات بهداشتي و ايمني مواد شيميايي را بطور خلاصه بيان  نموده و اين اطلاعات توسط كارشناسان مجرب سازمان هاي بين المللي از شركتهاي سازنده و مراكز كنترل سموم مورد جمع آوري ، اصلاح و بررسي قرار گرفته است .
مشخصات كارتهاي MSDS
برگه هاي شناسايي ايمني مواد شيمياييMSDS  شامل موارد زير مي باشد:
عنوان يا نام ماده شيميايي
فرمول يا تركيب شيميايي ماده
شناسايي مخاطرات ماده شيميايي از نظر حريق  و انفجار ، تماس از طريق تنفس ،پوست ، چشم و خورده شدن آشاميدن و مقررات پيشگيري ( همراه با وسايل حفاظت فردي ) ، كمكهاي اوليه ، روشهاي اطفاء حريق و…
اقدامات لازم در مورد نشتي و دفع ماده شيميايي
انبارداري و نگهداري ماده شيميايي
بسته بندي ، برچسب گذاري و حمل ونقل ماده شيميايي
اطلاعات مهم ،در باره ماده شيميايي شامل حدود تماس شغلي ،مخاطرات فيزيكي و شيميايي ، راههاي تماس ، اثرات تماس كوتاه يا طولاني مدت با ماده شيميايي
خواص فيزيكي ماده شيميايي
اطلاعات زيست محيطي
ملاحظات
علائم مواد شيميايي
بر روي بطري و يا ظرف مواد شيميايي همواره علائمي درج ميشود كه نشان دهنده خصلت شيميايي ماده مورد نظر است . تعدادي از علائم را در زير آورده ايم
علامت لوزي:
علامت لوزي كه توسط NFPA طراحي شده است روشي بين المللي براي شناسايي خطرات مربوط به يك ماده شيميايي خاص است. تا كاركنان با استفاده از اطلاعات آن دچار صدمه و آسيب نشوند.
اين علامت خيلي مواقع در آزمايشگاهها، مكان هاي نگهداري مواد شيميايي يا روي ظروف مواد شيميايي پيدا مي شود. در جدول زير خطرات گوناگون در لوزي مربوطه بوسيله كدهايي به شكل عدد نشان داده شده كه به ترتيب شدت خطر تقسيم بندي شده اند.
خطر حريق) دماي اشتعال(
0- كمتر از ◦73 فارنهايت
1- كمتر از ◦100
2- بيشتر از ◦100 و كمتر از ◦200 فارنهايت
3- بالاتر از ◦200 فارنهايت
4- غير اشتعال
خطر مرتبط با سلامتي
 
1- كشنده
2- بي نهايت خطرناك
3- خطرناك
4- كمي خطرناك
واكنش پذيري
0- احتمال منفجر شدن
1- احتمال انفجار در صورت ضربه يا حرارت
2- تغييرات شيميايي شديد
3- ناپايدار در صورت حرارت دادن
4- پايدار
 
خطرات ويژه
 
OX : اكسيدكننده
ACID : اكسيد
ALK : قليا
CORR :خورنده
Use No Water : از آب استفاده نشود
Radioactive : پرتوزا
در نهايت چند مورد از نكات مهم ايمني را در زير ارائه مي كنيم :
هرگز بدون روپوش، دستكش، ماسك، عينك و ساير وسايل ايمني مناسب آزمايش نكنيم.
شيلنگ هاي آب و گاز را هرگز بدون بست استفاده نكنيم.
هرگز از وسايل معيوب و شكسته استفاده نكنيم. استفاده از اين وسايل مي تواند منجر به بروز خطرات جدي شود.
هرگز ظروف حاوي مواد ومحلول ها را بدون درپوش محكم نگهداري نكنيم تا ضمن جلوگيري از آلودگي هواي آزمايشگاه، از آلودگي نمونه ها با مواد خارجي جلوگيري شود.
از هرگونه خوردن و آشاميدن در محيط آزمايشگاه پرهيز كنيد. محيط آزمايشگاه آلوده به مواد سمي و خطرناك است.
مواد و محلولهاي خطرناك و آلاينده محيط زيست را در فاضلاب يا سطل زباله خالي نكنيم. اين مواد و محلول ها بايد جمع آوري و بطريق مقتضي دفع گردند.
مسيرهاي تردد در آزمايشگاه را خالي از اشياي مزاحم نگهداريم.
محل كپسول هاي آتش نشاني را شناسايي و روش استفاده از آنها را بياموزيم.
خطرات موجود در آزمايشگاه را شناسايي نماييم و روشهاي مناسب مقابله با آنها را بياموزيم.