3.2.2.1. Dụng cụ thủy tinh:
Dụng cụ thủy tinh không chia độ:
a/ Ống nghiệm: có nhiều loại ống nghiệm có kích thước khác nhau, ống
nghiệm thường, ống nghiệm có nhánh. Ống nghiệm dùng chủ yếu làm các thí nghiệm lượng nhỏ. Khi tiến hành thí nghiệm với ống nghiệm, lượng chất lỏng cho vào ống nghiệm chỉ chiếm 1/8 đến 1/4 dung tích ống. Muốn trộn các hoá chất trong ống nghiệm ta cầm miệng ống bằng các ngón tay trỏ, cái và và giữa của bàn tay phải. Để ống hơi nghiêng và lắc bằng cách gõ nhẹ phần đuôi của ống vào ngón tay trỏ hoặc gan bàn tay trái cho đến khi chất lỏng được trộn đều. Nếu lượng hoá chất chứa quá nửa lưng ống nghiệm thì phải dùng đũa thuỷ tinh khuấy nhẹ. Tuyệt đối không dùng đầu ngón tay bịt miệng ống và lắc, vì như vậy chẳng những làm hoá chất mất tinh khiết mà có khi còn để chất độc dính vào tay.
Khi đun ống nghiệm phải dùng cặp gỗ. Chú ý để đáy ống vào chỗ nóng nhất của ngọn đèn. Để tránh vỡ ống, thoạt đầu cần lướt nhẹ toàn bộ ống trên ngọn lửa cho nóng dần và chú ý không để đáy ống chạm vào bấc đèn. Trong quá trình đun cần lắc nhẹ ống theo chiều ngang. Miệng ống phải hướng ra phía ngoài, chỗ không có người để tránh xảy ra tai nạn khi hoá chất sôi đột ngột phụt mạnh ra ngoài.
b/ Cốc thủy tinh: có dạng cao, thấp, với dung tích khác nhau từ 50ml đến 1
nhiệt, dùng đựng hoá chất, để thực hiện các phản ứng như dùng ống nghiệm nhưng với lượng hoá chất nhiều hơn.
c/ Phễu: dùng để lọc chất rắn và rót chất lỏng. Phễu thủy tinh có kích thước
khác nhau. Khi dùng thường đặt phễu trên giá hay đặt trực tiếp lên các dụng cụ hứng: chai lọ, bình cầu, bình nón…Nên dùng chiếc vòng bằng cao su, nhựa hoặc khung tam giác bằng dây thép, ở miệng các dụng cụ hứng để khi rót không bị chất lỏng bắn ra ngoài. Khi rót chất lỏng đổ đầy tới miệng phễu vì nếu phễu hơi nghiêng miệng chất lỏng trào ra ngoài.
d/ Bình cầu: Bình cầu có hai loại, bình cầu đáy bằng và bình cầu đáy tròn: cổ
bình có thể dài, ngắn, rộng hẹp, có loại bình cầu không nhánh hay còn gọi là bình cầu 1 cổ và bình cầu có nhánh (còn gọi là bình Wurtz). Bình cầu có nhánh có 2 loại, bình cầu 2 cổ và bình cầu 3 cổ.
Bình cầu đáy bằng dùng để pha chế hoá chất, để đun nóng các chất lỏng hoặc còn dùng làm bình rửa.
Bình cầu đáy tròn dùng để cất, đun sôi hoặc làm những thí nghiệm cần đun nóng. Bình cầu có nhánh dùng để điều chế các chất khí.
Bình cầu 2 cổ, bình cầu 3 cổ dùng để lắp nhiệt kế, phễu nhỏ giọt, máy khuấy…
e/ Chậu thủy tinh: dụng cụ hình trụ thành đứng, thấp, đáy bằng, có dung tích
và đường kính khác nhau. Chậu thủy tinh để đựng nước khi thí nghiệm, đựng hoá chất sau phản ứng, dùng làm bay hơi các dung dịch, nên còn gọi là chậu kết tinh.
Không được rót nước nóng cũng như đun lửa trực tiếp chậu thuỷ tinh. Việc đun nóng chậu thuỷ tinh chỉ thực hiện trong bình cách thuỷ.
Dụng cụ thủy tinh có chia độ:
a/ Ống hút: (pipet) dùng để lấy một lượng chính xác chất lỏng. Có nhiều
loại pipet: loại có vòng mở trên đầu ống, loại có bầu an toàn, loại có hai vạch, loại bình thường có phân độ.
- Chọn ống hút ứng với lượng hoá chất cần hút 40
- Tráng ống hút bằng một lượng nhỏ dung dịch sẽ hút - Hút lên đến bên trên vạch ngang
- Lấy ngón trỏ bịt đầu trên ống hút lại (ngọn trỏ sạch và khô) lau sạch bên ngoài ống bằng giấy thấm.
- Nâng ống lên cao cho vạch chia độ trên ống hút ngang tầm mắt, đầu ống đưa vào thành bình rồi cho dung dịch chảy từ từ theo thành bình đến khi đã lấy đủ thể tích cần dùng cho thí nghiệm rồi ngưng.
- Giữ ống hút thẳng đứng rồi chuyển qua bình hứng, đầu ống hút chạm vào thành bình rồi buông ngón trỏ để dung dịch chảy tự do (bình hứng phải để hơi nghiêng)
- Khi dung dịch ngưng không chảy nữa, xoay đầu ống hút 2 – 3 lần trước khi lấy ống hút ra khỏi bình (không thổi vào ống hút để đủ giọt thừa còn lại trong ống hút nếu ống hút không có vòng mở trên đầu).
- Khi đọc thể tích cần chú ý đọc theo mặt cầu lõm của chất lỏng không màu hoặc trong suốt như nước, chất dính ướt thủy tinh, đọc theo cầu lồi đối với chất lỏng có màu sậm như dung dịch chứa iot, các chất không dính ướt thủy tinh.
b/ Buret:
Dùng để đo chính xác thể tích hoá chất tiêu hao trong phương pháp chuẩn độ hoặc để đong chính xác một thể tích hoá chất…
- Để theo phương thẳng đứng 0 ngang tầm mắt.
- Với buret thường: đổ hoá chất vào qua phễu nhỏ đến quá vạch chuẩn, chú ý chỉnh không cho bọt khí ở khoảng giữa khoá và lỗ thoát dưới.
- Khi chuẩn độ cũng như đong rót hoá chất các thao tác kỹ thuật nhằm đảm bảo tính chính xác của công việc cần thực hiện giống như khi sử dụng ống hút.
- Để các khoá thủy tinh không bị rít kẹt bôi trơn các khoá bằng dầu nhờn vazelin…
c/ Bình định mức:
Dùng để pha những dung dịch có nồng độ xác định hay để đong một thể tích chất lỏng tương đối chính xác. Bình định mức là bình cầu đáy bằng, cổ dài, có ngấn và nút nhám. Ngấn ở cổ bình xác định dung tích chất lỏng chứa trong bình ở 200C. Các nhiệt độ khác, thể tích chất lỏng đổ tới ngấn sẽ lớn hơn hoặc nhỏ hơn dung tích ghi trên bình. Bình định mức thường dùng có dung tích 50, 100, 250, 500ml…
Khi rót chất lỏng vào bình định mức cần thực hiện như sau:
- Cầm cổ bình phía trên ngấn, không cầm ở bầu tròn của bình để tránh làm tăng nhiệt độ chất lỏng trong bình.
- Đổ chất lỏng vào bình cách ngấn chừng 1 – 2ml thì dừng lại, dùng pipet cho chất lỏng từ từ đến vòm khum khớp với ngấn.
Một số dụng cụ thủy tinh đặc biệt:
a/ Đèn cồn:
- Châm đèn bằng que diêm hoặc bằng giấy dài, không nghiêng đèn để lấy lửa trực tiếp từ đèn này sang đèn khác. Làm như thế cồn sẽ bị chảy ra ngoài và bốc cháy.
- Khi tắt đèn chỉ cần đậy nắp thủy tinh hoặc nắp nhựa, không dùng miệng thổi tắt lửa, để tránh bay hơi gây lãng phí, sau khi dùng đèn xong phải đậy nắp ngay.
b/ Bình hút ẩm: là dụng cụ thủy tinh có thành dày và có nắp, dùng để làm
khô từ từ và để bảo quản những chất dễ hút hơi ẩm từ không khí, làm nguội các mẫu vật sau khi sấy hay nung khô bị ẩm trở lại.
- Mở nắp (khi mở phải đẩy nắp trượt về một bên theo chiều ngang, không được nhấc nắp theo chiều thẳng đứng), lau sạch, sấy khô bình. Lấy ngăn giữ ra.
- Để các chất hút ẩm ở phần dưới. Đặt tấm ngăn giữa. Đặt các vật cần chống ẩm ở ngăn trên. Đậy nắp (khi đậy nắp, đẩy nắp trượt từ bên cạnh dần vào khít với miệng bình). Các hoá chất hút ẩm sẽ hút các phân tử nước từ các chất để ở ngăn trên và từ không khí có trong bầu. Sau khi các hoá chất no nước thì cần thay bằng chất mới, hoặc xử lí lại bằng cách sấy khô. Các chất hút ẩn thường là P2O5, CaO, SiO2, CaCl2, H2SO4 đặc…
Bình hút ẩm
c/ Ống sinh hàn: dùng để ngưng tụ các chất bay hơi, hoặc dạng thể tích dung
dịch trong quá trình phản ứng. Tùy theo chức năng mà ống sinh hàn có hình dạng và tên gọi khác nhau. Ống sinh hàn thẳng dùng cất nước hay cất chất lỏng, để phân li các chất lỏng hoà tan lẫn nhau. Ngoài ra còn có ống sinh hàn bầu và ống sinh hàn
xoắn. Nước làm lạnh ống sinh hàn bao giờ cũng chảy vào vòi dưới và chảy ra ở vòi phía trên. Thường dùng nước máy để chạy ống sinh hàn.
Khi dùng lâu, ở thành bình thường có cặn bám trở ngại sự theo dõi hơi ngưng tụ trong ống. Có thể làm mất cặn bằng cách rửa bằng dung dịch HCl 10% sau đó lại rửa bằng nước cho sạch hết axit.
Ống sinh hàn
d/ Nhiệt kế: Khi đo nhiệt độ của một chất lỏng, nhúng ngập bầu thủy ngân
của nhiệt kế vào chất lỏng, không để bầu thủy ngân sát vào thành bình. Theo dõi đến khi cột thủy ngân không dâng lên nữa mới đọc kết quả, để mắt ngang bằng với mực thủy ngân. Sử dụng nhiệt kế phải cẩn thận, tránh va chạm mạnh, rơi vỡ, không để nhiệt kế thay đổi đột ngột, không được đo nhiệt độ cao quá nhiệt độ cho phép, sẽ làm nhiệt kế nứt vỡ.
3.2.2.2. Cách sử dụng và bảo quản các dụng cụ bằng sứ:
a/ Chén sứ: dùng để nung các chất, đốt cháy các chất hữu cơ …Có thể đun
trực tiếp trên đèn khí không cần lưới amiăng.
- Để nung, đặt vào giá hình tam giác cân, và giá phải ngập 1/3 chiều cao của chén, sau đó đặt lên vòng sắt.
-Trong đa số trường hợp, khi nung cần đậy nắp. Khi lấy nắp phải dùng kìm để gắp. Nung xong làm nguội trong bình hút ẩm.
- Không dùng chén sứ nung nóng các chất kiềm như Na2CO3, axit HF nóng chảy vì làm sứ phân huỷ (trong thủy tinh, sứ, thành phần chủ yếu là SiO2 và một số oxit kim loại, trong đó có kim loại kiềm. Khi đun nóng, kiềm sẽ tác dụng với SiO2
làm các dụng cụ bị ăn mòn hoặc thủng. HF tác dụng với SiO2 tạo thành phức SiF4), [tr.138, 10].
b/ Chày, cối sứ: dùng để nghiền các chất rắn. Khi nghiền, lượng chất rắn
trong cối không quá 1/3 thể tích của cối. Đầu tiên dùng chày cẫn thận giã nhỏ những cục lớn cho đến khi kích thước bằng hạt đậu, sau đó dùng tay tì chày và xoáy mạnh chày vào cối cho chất rắn nhỏ dần. Trong khi nghiền, thỉnh thoảng dừng lại, dùng bay để đảo và dồn chất cần nghiền vào giữa cối. Khi đạt đến kích thước cần thiết dùng bay cạo sạch chất cần nghiền dính vào đầu chày và xung quanh thành cối sau đó đổ ra theo mỏ cối.
Khi nghiền các chất để làm thí nghiệm nổ, cối chày cần sạch và nghiền riêng rẽ. Không được khuấy hỗn hợp nổ trong cối.
Sau khi rửa xong rửa sạch cối chày ngay.
3.2.2.3. Cách sử dụng dụng cụ bằng gỗ, inox, sắt:
a/ Chổi rửa ống nghiệm:
Khi dùng chổi rửa ống nghiệm cần chú ý: Thường thì tay trái cầm ngang ống nghiệm, tay phải cầm chổi rửa. Cho nước vào ống nghiệm rồi xoay nhẹ chổi, kéo lên kéo xuống vài lần để chổi cọ sát thành và đáy ống. Tránh thọc mạnh chổi rửa vào đáy ống vì làm như vậy đáy ống có thể bị thủng.
b/ Bộ giá thí nghiệm:
Khi cặp ống nghiệm hay các loại bình phải có cao su hay giấy lót nơi tiếp xúc
giữa cặp sắt và dụng cụ thuỷ tinh để tránh nứt vỡ. Sau khi dùng cần rửa sạch đế sứ và dựng theo chiều nghiêng để nước thoát khỏi các hõm trên mặt đế sứ.
3.2.2.4. Cách sử dụng một số thiết bị máy móc và thiết bị khác:
a/ Máy cất nước:
Nước tự nhiên có chứa nhiều các tạp chất. Do đó nước tự nhiên không thể dùng cho các mục đích pha hoá chất, pha thuốc, rửa dụng cụ, tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu khoa học đòi hỏi độ chính xác cao. Để phục vụ mục đích nêu trên đòi hỏi phải có nước sạch: nước không có khoáng hoặc với lượng ít các tạp chất. Đó là nước cất và nước khử khoáng.
Các máy nước cất về cơ bản là giống nhau về nguyên lý vận hành: - Cho nước vào bình cất
- Cho nước lạnh chảy qua ống sinh hàn (vào phía dưới, ra phía tên) - Đun sôi liên tục nước trong bình cất.
Hơi nước ngưng ở ống sinh hàn và rơi xuống bình hứng.
b/ Máy chiếu:
Khi sử dụng máy chiếu, phải luôn có người theo dõi. Phải giám sát chặt chẽ khi cho học sinh sử dụng.
Phải chú ý đề phòng bỏng do sờ mó đụng chạm vào các bộ phận đang nóng của máy đặc biệt khi mở bệ mặt máy.
Không cho máy hoạt động nếu dây điện bị hở, hoặc máy bị hỏng cho đến chữa và kiểm tra xong.
Khi sử dụng máy xong phải rút phích điện cắm điện của máy chiếu ra khỏi ổ cắm điện. Không giật mạnh phích cắm điện mà phải dùng tay kéo từ từ cho phích rời ổ cắm điện.
Khi cần mở bệ mặt máy, phải rút phích cắm điện trước khi mở. 46
Ngoài việc thực hiện đúng nguyên tắc trên còn phải biết cách sử dụng:
Phải để cho máy chiếu nguội hoàn toàn trước khi cho máy vào hộp và kho Để phòng tránh chập điện, không để máy bị ẩm ướt.
Không tháo rời các bộ phận của máy chiếu. Khi cần thiết làm việc đó hoặc sửa chữa, phải có kĩ thuật viên lành nghề.
c/ Bản trong:
Các bản trong đã có vẽ hình phải được giữ ở chỗ khô ráo, không cho nước rơi hay chấm vào. Nước sẽ làm hỏng chữ và hình ảnh trên bản trong.
Cần đặt bản trong ( đã viết, vẽ hình) lên các tờ giấy trắng có kích thước tương đối để có thể lấy ra dễ dàng khi cần thiết.
3.2.2.5. Cách sử dụng, bảo quản hoá chất:
Sắp xếp và bảo quản hoá chất:
Muốn bảo quản tốt hoá chất, tránh trường hợp cháy nổ không an toàn, phòng thí nghiệm phải có các ngăn, tủ đựng hoá chất.
Người ta thường đặt các axit ở thể lỏng ở các ngăn cuối cùng của tủ, để khi lấy ra được dễ dàng, tránh đổ vỡ nguy hiểm.
Không nên để nhiều và tập trung ở trong một phòng thí nghiệm, các hoá chất dễ bốc lửa như xăng, benzene, ete, cồn đốt, axeton…chỉ nên để mỗi loại chất dễ cháy này từ 0,5 lít đến 1 lít và khi làm thí nghiệm phải để các hoá chất này xa lửa. Những hoá chất đang làm dở cần để vào một ngăn hay kệ riêng để tiện cho các thí nghiệm.
Cần có nhãn ghi công thức và nồng độ của hoá chất ở phía ngoài các lọ đựng hoá chất. Các lọ hoá chất để ở bàn học sinh làm thực hành nên có hai nhãn đối diện nhau ở hai phía của bình lọ.
Sử dụng hoá chất khi làm thí nghiệm:
a/ Đối với những hoá chất dễ bay hơi, dễ tác dụng với oxi, khí CO2, hơi nước nên đựng vào những lọ có nút cao su hoặc nút nhám hoặc nút nhựa có bảo hiểm bên trong, bên ngoài có tránh một lớp farafin.
Ví dụ: Bột Mg, Fe, rất dễ bị oxi hoá bởi oxi không khí; than hoạt tính, CaO, CaC2 rất dễ bị hỏng trong không khí ẩm, MgCl2, CaCl2, NaNO3 dễ hút nước và chảy rửa trong không khí. Cần đựng các hoá chất này trong lọ có nút rất kín. Kiềm rắn hút nước rất mạnh và dễ tác dụng với CO2 nên phải đựng trong lọ có nút bảo hiểm bên trong, không đựng bằng nút nhám vì kiềm làm cho nút nhám gắn chặt vào cổ lọ rất khó mở.
b/ Những hoá chất dễ bị ánh sáng tác dụng như KMnO4, AgNO3, KI, H2O2…cần đựng trong các lọ có màu và để ở chỗ tối hoặc bọc kín bằng giấy bóng màu đen phía ngoài.
c/ Những hoá chất độc như muối Hg, muối xianua để trong tủ có khoá riêng và được giữ gìn cẩn thận.
d/ Các chất oxi hoá mạnh như KClO3, KNO3, K2Cr2O7 phải đựng trong lọ sạch, không được để lẫn với chất dễ cháy.
e/ Những hoá chất dễ ăn da và làm bỏng như Na, K, phải đựng trong dầu hoả,