گزارش کار آزمایشگاه شیمی آلی ۱

جزوه آزمایشگاه شیمی آلی ۱

آزمایشگاه شیمی آلی  (۱)

آشنایی با شیمی آلی آزمایشگاهی

در این گزارش خلاصه قصد داریم تا با ابزاری که در این آزمایشگاه مورد استفاده قرار میگیرند و نکات ایمنی که باید رعایت شوند آشنا شویم . اشنایی خود را ابتدا از لوازم و وسایل شروع میکنیم اما از ذکر کاربرد وسایلی که قبلا با آنها به حد کافی آشنایی داریم (بورت ، پیپت ، ارلن و … ) خودداری میکنیم . ابزاری که با آنها کار خواهیم کرد عبارتند از :

گیره : ساده ترین وسیله برای نگه داشتن وسایل و ابزار شیشه ای مثل بورت و قیف در روی میز بکار میرود .

بالون : بالون ها جزو ظروفی هستند که دارای حجم های معینی هستند و انواع مختلفی دارند . گنجایش تمام ظرف های شیشه ای با تغییر اندک دما تغییر میکند از اینرو کارخانه های سازنده روی این ظروف دمای مناسب کار با این وسیله را درج میکنند .

یکی از انواع بالون ها ، بالون روده دار است که برای انجام واکنش های شیمیایی و عمل تقطیر مورد استفاده قرار میگیرد

نوع دیگر این بالون ها ، بالون دو دهانه می باشد که از این نوع هم میتوان برای انجام عمل تقطیر و استفاده در دستگاه تقطیر به کاربرد آن اشاره کرد

مبرد : در واکنش های شیمی آلی معمولا اجزای واکنش در حضور یک حلال حرارت داده میشوند . برای اینکه مواد با نقطه جوش پائین از درون ظرف ، تبخیر نشوند و از محیط عمل خارج نشوند از مبرد استفاده میکنند که در سطح خنک آن بخار تشکیل شده متراکم میشود و به داخل ظرف برمی گردد (مبرد برگشتی ) . در عمل تقطیر ، ماده تقطیر شده به وسیله مبرد به خارج هدایت میشود (مبرد محصولی )

تعدادی از مبرد ها عبارت اند از :

– مبرد هوایی : این نوع از مبرد فقط برای اجسام دیر جوش با نقطه جوش بالای قابل استفاده است. نوع دیگری از مبرد های هوایی وجود دارد که بعنوان مبرد برگشتی مناسب ترند که میتوان برای اجسامی که نقطه جوش پائینی دارند از این نوع مبرد استفاده کرد

– مبرد کروی : فقط بعنوان مبرد برگشتی قابل استفاده هستند . به علت اینکه قسمت خنک کننده مبرد کروی است ، جریان بخارات بصورت تند و سریع بوده و اثر خنک کنندگی زیادی دارد

– مبرد مار پیچ : از این نوع مبرد نمیتوان بعنوان مبرد برگشتی استفاده کرد ، چون مایع متراکم شده در مارپیچ تنگ نمیتواند به پائین برگردد و از دهانه به خارج پاشیده شده و خطر ناک است

چند نکته وجود دارد که باید هنگام استفاده از مبرد ها به آنها دقت کرد :

* به هنگام اتصال مبرد به سایر وسایل شیشه ای مثل بالون روده دار ، دماسنج روده دار باید حتما قسمت روده دار مبرد را با استفاده از مواد روغنی مثل روغن سیلیکون چرب کنیم

* در مبرد ها یک محفظه ورودی آب (پائینی) و یک محفظه خروجی آب (بالایی) وجود دارد و باید دقت کرد تا محل اتصال ورودی و خوروجی آب به این محفظه ها اشتباه نشود چون در اینصورت مبرد کارایی خود را از دست میدهد

* قسمت بالایی مبردها روباز است و در اکثر موارد صرفا بخاطر این است که فشار داخل مبرد با فشار محیط برابر شود

* در استفاده از مبرد باید دفت کرد تا جریان آب سرد قطع نشود چون ممکن است آتش سوزی یا انفجار رخ دهد

ستون تقطیر : عمده ترین وسیله ای است که در عمل تقطیر مورد استفاده قرار میگیرد . انتخاب ستون تقطیر به شکل جداسازی ، مقدار ماده تقطیر شونده ، دامنه فشاری که تقطیر در آن انجام میگیرد بستگی دارد . مقدار مایعی که باید تقطیر شود باید با اندزه ستون تقطیر متناسب باشد . ستون های تقطیر انواع مختلفی دارند که از مهم ترین آنها میتوان به ستون تقطیر ویگرو و ستون تقطیر برون اشاره کرد . در زیر نمونه ای از ستون تقطیر برون آمده است

قیف جدا کننده : از قیف جدا کننده برای تفکیک و جدا سازی فازهای مختلف محلول هامثل فاز آلی و فاز آبی استفاده میشود . قفی جدا کننده باید حداکثر تا پر باشد . دهانه قیف را با یک درپوش می بندند و در حالیکه شیر و در پوش آنرا محکم نگه می دارند ،‌ آنرا تکان می دهند . سپس دهانه خروجی قیف را رو به بالا نگه داشته و فشار اضافی ایجاد شده را با باز کردن شیر خارج میکنند . با ساکن قرار دادن قیف ، فاز ها از یکدیگر تفکیک میشوند

در زیر چند نمونه از قیف های جدا کننده را می بینیم

کپسول چینی : وسیله ای است برای حرارت دادن نمونه ها که دو نوع با دیواره ضخیم و نازک دارند . اگر از کپسول با جداره ضخیم استفاده کنیم میتوانیم نمونه را در کوره حرارت دهیم . اما اگر جداره کپسول نازک باشد ، باید برای حرارت دادن به نمونه از حمام بن ماری استفاده کرد

حمام بن ماری : برای حرارت دادن محلول ها و تبخیر کند مایعات بکار میرود . این دستگاه دارای محفظه ای است که از آب پر میشود و به وسیله مقاومت های موجود در آن گرم میشود و بجوش می آید . محفظه دارای دو منفذ ورودی آب سرد و خروجی آب گرم است که میتوان با کنترل ورود و خروج آب دمای آنرا تنظیم کرد

قیف بوخنر : عمل صاف کردن با ساده ترین روش بوسیله یک قیف و کاغذ صافی صورت میگیرد . اگر هدف بدست آوردن محلول رسوب بلوری باشد ، صاف کردن معمولی چندان مناسب نخواهد بود. در اینصورت مکیدن حلال از کاغذ صافی نتیجه بهتری خواهد داد . در مورد مقادیر زیاد ماده قیف بوخنر با شیشه مکنده (ارلن مایر) مورد استفاده قرار میگیرد . اندازه قیف باید متناسب با مقدار ماده مورد نظر باشد . همچنین تکه های ضخیم بلور عمل مکیدن و شستن را مشکل میکند

در زیر قیف و دستگاه بوخنر را مشاهده میکنیم

چراغ بونزن : این چراغ دارای سه قسمت اساسی است : پایه ، حلقه تنظیم هوا ، لوله . پایه علاوه بر اینکه چراغ را نگه می دارد دارای سوراخ هایی است که گاز از آن عبور میکند و دارای دریچه سوزنی است که که جریان گاز را کنترل میکند . حلفه تنظیم هوا دارای سوراخ های متعددی است که میتوان هوا را تنظیم کرد . لوله نیز مانند اطاقکی است که سبب میشود قبل از سوختن گاز و هوا با هم مخلوط شوند . قسمت داخلی شعله دارای رنگ آبی روشن است و خاصیت احیا کنندگی دارد چون مقدار زیادی گاز نسوخته دارد . قسمت خارجی شعله هم رنگ ارغوانی مایل به قرمز دارد و دارای خاصیت اکسندگی است چون مقدار زیادی گاز اکسید شده دارد

در این قسمت به بررسی مشخصات مواد آزمایشگاهی می پردازیم

MSDS  (( Material Safety Data Sheets  یا برگه های شناسایی ایمنی مواد شیمیایی اطلاعات اساسی بهداشتی و ایمنی مواد شیمیایی را برای مصرف و کار برد آنها در محیط کار مشخص می نمایند .MSDS   متشکل از متن ها و عبارت های استاندارد می باشد که اطلاعات بهداشتی و ایمنی مواد شیمیایی را بطور خلاصه بیان  نموده و این اطلاعات توسط کارشناسان مجرب سازمان های بین المللی از شرکتهای سازنده و مراکز کنترل سموم مورد جمع آوری ، اصلاح و بررسی قرار گرفته است .

مشخصات کارتهای MSDS

برگه های شناسایی ایمنی مواد شیمیاییMSDS  شامل موارد زیر می باشد:

عنوان یا نام ماده شیمیایی

فرمول یا ترکیب شیمیایی ماده

شناسایی مخاطرات ماده شیمیایی از نظر حریق  و انفجار ، تماس از طریق تنفس ،پوست ، چشم و خورده شدن آشامیدن و مقررات پیشگیری ( همراه با وسایل حفاظت فردی ) ، کمکهای اولیه ، روشهای اطفاء حریق و…

اقدامات لازم در مورد نشتی و دفع ماده شیمیایی

انبارداری و نگهداری ماده شیمیایی

بسته بندی ، برچسب گذاری و حمل ونقل ماده شیمیایی

اطلاعات مهم ،در باره ماده شیمیایی شامل حدود تماس شغلی ،مخاطرات فیزیکی و شیمیایی ، راههای تماس ، اثرات تماس کوتاه یا طولانی مدت با ماده شیمیایی

خواص فیزیکی ماده شیمیایی

اطلاعات زیست محیطی

ملاحظات

علائم مواد شیمیایی

بر روی بطری و یا ظرف مواد شیمیایی همواره علائمی درج میشود که نشان دهنده خصلت شیمیایی ماده مورد نظر است . تعدادی از علائم را در زیر آورده ایم

علامت لوزی:

علامت لوزی که توسط NFPA طراحی شده است روشی بین المللی برای شناسایی خطرات مربوط به یک ماده شیمیایی خاص است. تا کارکنان با استفاده از اطلاعات آن دچار صدمه و آسیب نشوند.
این علامت خیلی مواقع در آزمایشگاهها، مکان های نگهداری مواد شیمیایی یا روی ظروف مواد شیمیایی پیدا می شود. در جدول زیر خطرات گوناگون در لوزی مربوطه بوسیله کدهایی به شکل عدد نشان داده شده که به ترتیب شدت خطر تقسیم بندی شده اند.

در نهایت چند مورد از نکات مهم ایمنی را در زیر ارائه می کنیم :

هرگز بدون روپوش، دستکش، ماسک، عینک و سایر وسایل ایمنی مناسب آزمایش نکنیم.

شیلنگ های آب و گاز را هرگز بدون بست استفاده نکنیم.

هرگز از وسایل معیوب و شکسته استفاده نکنیم. استفاده از این وسایل می تواند منجر به بروز خطرات جدی شود.

هرگز ظروف حاوی مواد ومحلول ها را بدون درپوش محکم نگهداری نکنیم تا ضمن جلوگیری از آلودگی هوای آزمایشگاه، از آلودگی نمونه ها با مواد خارجی جلوگیری شود.

از هرگونه خوردن و آشامیدن در محیط آزمایشگاه پرهیز کنید. محیط آزمایشگاه آلوده به مواد سمی و خطرناک است.

مواد و محلولهای خطرناک و آلاینده محیط زیست را در فاضلاب یا سطل زباله خالی نکنیم. این مواد و محلول ها باید جمع آوری و بطریق مقتضی دفع گردند.

مسیرهای تردد در آزمایشگاه را خالی از اشیای مزاحم نگهداریم.

محل کپسول های آتش نشانی را شناسایی و روش استفاده از آنها را بیاموزیم.

خطرات موجود در آزمایشگاه را شناسایی نماییم و روشهای مناسب مقابله با آنها را بیاموزیم.