تجارب التحليل المعملية وتفسيرها

يوجد الكثير من التجارب التي تحدث في المختبر، وتختلف التجارب باختلاف المركبات المراد الحصول عليها، والتي تكون ناتجة عن طريق دمج مواد مع بعضها البعض، ونستخدم تجارب معملية في عدة مراحل منها ما يطبق في المدارس، وهي تجارب ذات طابع خفيف ومنها ما يتم خلال المرحلة الجامعية، وتعد هذه التجارب تفسيرات للظواهر والقوانين ويتم ترجمة هذه القوانين عمليا.

أهم الأدوات التي تستخدم في مختبرات الكيمياء التحليلية

• الدوارق المعيارية: وعاء زجاجي مخروطي الشكل له عنق ضيق من الأعلى، تكون له درجة حرارة معينة وهي 20 درجة سيلسيوس،لاويكون له قياسات مختلفة تبدأ من (5-500)مل.

• المخابير المدرجة: هي أوعية تكون ذات شكل اسطواني وتكون مدرجة وتختلف في السعات المدرجة وتكون هذه السعات بين(1-2000)مل.

• الأقماع: وهي أحد الأدوات البسيطة التي تستخدم في المختبر، لكنها مهمة جدا وتكون وظيفة هذه الأقماع فصل عملية الاستخلاص لسائلين أو أكثر، وتستخدم في الترشيح عن طريق إضافة ورق الترشيح.

• الماصات: وتعد هذه الأداة من أصغر وأسهل الأدوات استعمالاً في المختبر، وتكون وضيفة هذه الماصات لسحب نسب معينة من السائل وتوجد ماصات يدوية، وهي الأكثر شيوعا.

• الموازين: يتم فيه استخدام أنواع كثيرة من الموازين في مختبرات الكيمياء التحليلية، ويوجد أهمية كبيرة للميزان، حيث تعد الخطوة الأولى هي الوزن وإجراء الحسابات اللازمة.

• أفران التجفيف: ويتم استخدام الكثير من الأفران في المختبرات وتتعدد وظائف تلك الأفران، ومن مهامها تجفيف الأدوات الزجاجية المستخدمة في المختبر، ويتم تجفيف المواد الكيمائية والرواسب في تلك الأفران.

• أجهزة التسخين: تقسم أجهزة التسخين في المختبر إلى قسمين؛ القسم الأول أجهزة تسخين تستخدم اللهب وتشمل عمل حمامات مائية وحمامات زيتية، وتعد أجهزة التسخين أحد أهم الأجهزة التي من الضروري تواجدها في مختبر الكيمياء التحليلية، أما القسم الثاني فهي أجهزة تسخين بواسطة أجهزة إلكترونية تعمل على تسخين العينة الموضوعة فيها.

أهم التجارب الكيمائية في مختبرات الكيمياء التحليلية

• تجربة قياس الكتلة: إن أي تجربة تتم في المختبر يتم قياس الكتلة لها وتعد الخطوة الأولية في المختبر، لذلك يجب علينا القيام بوزن العينة قبل بدء التجربة وأحيانا بعد انتهاء التجربة عند استخدام عينة تحتوي على مادة صلبة، حيث يتم وزن العينة كخطوة أولية، ولكن لا تحدث عملية أخذ الوزن للجميع العينات في نفس الميزان؛ لان العينات تختلف عن بعضها البعض.

• تجربة فصل وتحليل أيونات المجموعة الأولى: في تجربة فصل العناصر يتم استخدام عناصر المجموعة الأولى؛ وهم الصوديوم والليثيوم الروبيديوم، حيث نستخدم تحليل الأيونات لتوضيح الراسب الذي يظهر بعد التحليل ويكون في الغالب راسب ابيض.

• تجارب التي تحتاج معايرة: وهي أحد أهم التجارب التي تستخدم في مختبرات الكيمياء التحليلية، ويتم استخدامها لتركيز المحلول الحمضي مجهول بواسطة محلول قاعدي في عملية التحليل الكمي، حيث تتلخص تجربة المعايرة في وضع المحلول المراد معرفة تركيزه في بيكر أو دورق.

وإذا كانت المادة المراد معرفة تركيزها صلبة يتم إذابتها في الماء قبل البدء بعملية المعايرة، وفي المحاليل غير حمضية نحتاج إلى قيمة ثابتة للأس الهيدروجيني، حيث يوجد معايير كثيرة تستخدم في المعايرة خلال التجارب التي تتم في المختبر، ومنها عملية المعايرة بالترسيب ومعايرة التأكسد والاختزال وتجارب معايرة الغازات.

• تجربة التحليل الوصفي: تستخدم هذه التجربة للكشف عن العناصر وتلخص عملية التحليل فيها في تحديد عناصر المادة ومكونتها ومجموعتها الوظيفية، حيث يتم إجراء تحليل وصفي اعتيادي للمادة وأحيانا يتم استخدام اللهب خلال عملية التحليل.

وفي هذه العملية يتم استخدام فلزات مثل الفضة والرصاص ويكون الكاشف هو حمض الهيدروكلوريك المخفف، حيث يكون الراسب كلوريدات، والمجموعة الثانية تكون النحاس وكادميوم ويكون الكاشف في هذه المجموعة هيدروكسيد الألمنيوم يكون الراسب هيدروكسيدات، وأما عناصر المجموعة الثالثة في عملية التحليل الحديد والكروم فيكون فيها كاشف المجموعة هيدروكسيد الألمنيوم ويكون الراسب هيدروكسيدات.

مهارات يجب إن يتقنها فني المختبر عند إجراء أي تجربة

من المهارات الضرورية التي يجب أن يتقنها قيم المختبر هي المعرفة الكاملة في الأجهزة ومبدأ عملها وطريقة تشغيلها، كما يجب على قيم المختبر الالتزام بإجراءات الصحة والسلامة وتطبيق قواعد الأمان والمعرفة الكاملة بطريقة تنظيف الأدوات وإرجاعها في المكان المخصص لها بعد الانتهاء منها، وعملية تنظيف الأجهزة بعد الانتهاء من التجارب المعملية والالتزام الدائم في عملية لبس الملابس المخصصة للمختبر والأقنعة والقفازات الأزمة.

إن المخاطر التي تسببها المواد المشعة كبيرة تؤثر على حياة الإنسان سواء على المدى القريب أو على المدى البعيد، لذلك يجب الحذر المستمر عند إجراء عملية التحليل من خطر المواد المشعة، إذ إن المواد المشعة على المدى البعيد وفي كثرة التعرض لها تسبب السرطانات، لذلك يجب الحذر عند التعامل مع مواد تصدر أشعة، كما يجب الحذر عند إجراء التجارب من المواد التي تكون قابلة للاشتعال والمواد التي تتفاعل بسرعة، مع ضرورة التقيد دائما بإجراءات الصحة والسلامة العامة.