Інструкційна картка до уроку виробничого навчання "Технохімічні ваги. Правила зважування речовин"

Інструкційна картка №1 до уроку №4

Тема: Будова технічних терезів та правила роботи з ними. Зважування на аптечних терезах

Мета: Вивчити особливості будови та призначення технічних терезів, навчитись зважувати рідини, сипкі матеріали на аптечних терезах.

Матеріально-технічне оснащення: технічні терези, аптечні терези, набір важків, металеві бюкси, піпетки, вода, сіль (сода, крохмал).

Навчально-виробничі роботи

1.                Вивчення будови технічних терезів.
2.                Засвоєння правил зважування на торсійних терезах
3.                Вивчення набору важків.
4.                Відпрацювання навичок зважування на аптечних терезах.

Техніка безпеки при виконанні роботи

1. Терези дорогий, складний пр. лад, працюйте з ним акуратно, згідно методики.
2. Речовини при зважуванні розміщуйте тільки в тарі на чашки терезів. Не розміщуйте на чашки терезів гарячі та холодні предмети. Перед роботою ознайомтесь з властивостями речовин які зважуєте.
3.                Обережно працюйте з скляним посудом, тому що він крихкий.

Хід роботи

Теоретичні відомості щодо технічних терезів

Маса певної речовини – міра її інерційних і гравітаційних властивостей. У рамках застосовності нерелятивістської механіки маса речовини – її незмінна властивість. Поняття "маса" та "вага" нерівноцінні. Поняття маси як скалярної величини варто використовувати у всіх випадках, коли мається на увазі властивість речовини, що характеризує її інерційність і здатність створювати гравітаційне поле. Маса не залежить від прискорення вільного падіння g. Масу речовини визначають зважуванням на терезах.

Поняття "вага" використовують тільки як поняття сили, що виникає при взаємодії речовини із гравітаційним полем. Вага пропорційна прискоренню вільного падіння, дорівнює mg і являє собою векторну величину. Як і будь-яка інша сила, вага виражається в ньютонах і визначається спеціальними силовимірювальними приладами.

Терези – прилади для визначення маси тіла. Масу тіла знаходять створенням за допомогою гир (важків) врівноважуючої сили, що повертає рухливу частину терезів у вихідне положення рівноваги, тобто терези є порівнюючим пристроєм.

У лабораторній практиці одиницею маси т є грам (г) і його похідні – міліграм (мг) і мікрограм (мкг).

Лабораторні терези традиційно ділять на технохімічні (звичайно більш грубі), аналітичні (мікроаналітичні, ультрамікроаналітичні – більш чутливі) і спеціальні (для особливих цілей).

По способу створення врівноважуючої сили терези поділяють на механічні гирьові (рівноплечі та нерівноплечі) і квадрантні (маятниковий врівноважуючий пристрій), пружинні (торсіонні), гідростатичні та деякі інші.

Методи зважування діляться на дві принципово різні групи – метод порівняння з мірою та метод безпосереднього оцінювання. По методу порівняння з мірою масу вантажу приймають рівній масі порівнюваних з ним гир (просте зважування) або обчислюють як суму значень маси гир і показань терезів (точне зважування). Метод безпосереднього оцінювання полягає у визначенні маси вантажу по відліковому пристрою терезів без застосування гир.

Ваги для точного зважування дають можливість зважувати з точністю до 10 міліграмів і рідше — до 1 міліграма. Є багато типів вагів для точного зважування як двоплечих, так і одноплечих.

Простим типом вагів для точного зважування є ручні, або аптечні (мал.92). Гранична наважка ручних вагів може бути різною і досягає 100 г.

Для точного зважування застосовують різноманітні так звані технохімічні або технічні ваги. Технохімічні ваги досконаліші ручних, і на них можна зважувати з точністю до 0,01 г. На відміну від вагів для грубого зважування, у вагів для точного зважування є так званий аретирний пристрій і гайки балансування. За допомогою аретирного пристрою найважливіші частини вагів — призми коромисла і подушки — в неробочому положенні відділяються і не торкаються майданчиків. Це оберігає призму від зношення, а ваги — від втрати чутливості.

При встановленні рівноваги вагів, а також у процесі зважування необхідно суворо дотримуватися таких правил:

1. Ваги приводять в робочий стан тільки в одному випадку — для перевірки рівноваги шальок. Будь-який дотик до рухомих частин вагів в робочому стані заборонений. Переміщення зважуваних предметів, гирок тощо проводять тільки тоді, коли ваги приведені в неробочий стан, тобто аретовані.

2. Впевнившись у правильному положенні вагів, на їх ліву шальку кладуть зважуваний предмет, а на праву — гирки. Знімаючи і ставлячи гирки в порядку зменшення їх маси, встановлюють рівновагу гирок із зважуваним предметом.

3. Кожна гирка має своє місце в ящичку (важок), яке ні в якому разі не можна міняти, як не можна перекладати гирки з одного ящичка в інший. Переміщують гирки тільки пінцетом. Брати їх руками категорично забороняється.

4. Всі зважування в одній роботі проводять на одних і тих самих вагах і користуються одним набором гирок.

5. Сипучі і рідкі речовини для зважування вміщують у заздалегідь зважений посуд (годинникове скло, бюкс і т.п.). Зважувану речовину не дозволяється розміщувати безпосередньо на шальках вагів.

6.Предмети, які зважують, повинні мати кімнатну температуру.

7. Кожні ваги розраховані на певне навантаження, вище якого їх навантажувати не можна, бо вони можуть зіпсуватися. Межа навантаження звичайно зазначається штампом на коромислі вагів.

Точний важок. Для зважування на технохімічних вагах застосовують точний важок. Він є набором гирь, розташованих в певному порядку в гніздах дерев'яного ящика, що має кришку. Гирі грамів точного важка здебільшого нікельовані, але зустрічаються і фарфорові. Найкрупніша гиря в такому важку має масу 500 г. Окрім гирь грамів, у важку є гирі міліграмів у вигляді пластинок з алюмінію, нейзільберу або нікелю. Для зручності розпізнавання гирі роблять різної форми: пятисот- і п'ятдесятиміліграмові — шестигранні; двухсот- і двадцятиміліграмові — прямокутні, сто- і десятиміліграмові — трикутні.

Кожна міліграмова гирка має заломлений краєчок, або вушко, за який беруть її пінцетом, коли кладуть на терези або знімають з них. На кожній гирці виставлене число, що позначає масу гирі в міліграмах: 500, 200, 100, 50, 10 і рідше 5, 2 і 1.

Набір гирок для технохімічних терезів приблизно такий: 200, 200, 100, 50, 20, 20, 10, 5, 2, 2 і 1 г; 500, 200, 200, 100, 50, 20, 20, 10 мг. Даним набором гирок можна зважити масу від 0,01 г до 600 г.

Щоб дрібні гирки легко було відрізняти за виглядом, їм надають певної форми. Так, гирки масою 0,5 і 0,05 г мають форму шестикутника, гирки масою 0,2 і 0,02 г — у вигляді квадрата,а гирки масою 0,1 г та 0,01 г — у вигляді трикутника.

Масу зважених речовин звичайно виражають у грамах. Наприклад, 25 г і 620 мг записують так: 25,620 г.

Питання для самоконтролю та завдання

1. Дайте визначення поняттям «вага» та «маса».
2. Опишіть основні типи пристроїв для визначення маси тіла, назвіть їх переваги та недоліки.
3. Наведіть класифікацію терезів з механічним типом створення врівноважуючої сили.
4. Як влаштовані технохімічні ваги?
5. Як правильно зважувати на технохімічних вагах?
6. Що таке важок? Як правильно зберігати і використовувати гирки?

Теоретичні відомості щодо аптечних терезів

При зважуванні терези беруть за кільце обіймиці великим і вказівним пальцями лівої руки так, щоб середній і безіменний пальці, не торкаючись обіймиці, могли обмежувати коливання стрілки як в один, так і в другий бік, а після зважування притримувати стрілку посередині обіймиці.

Чутливість терезів перевіряють шляхом визначення мінімального навантаження (мг), яке спричинило стандартне відхилення від положення стрілки рівноваги. За стандартне відхилення для ручних терезів приймають вихід стрілки із обіймиці до половини своєї довжини. У неробочому стані аптечні терези зберігають у підвішеному стані на гачку спеціального штатива або ж у коробці.

Правила зважування:

1.                Приведення терезів в чистий стан.
2.                Установка терезів в горизонтальний стан
3.                Урівноваження чашок терезів.
4.                Після зважування з чашок терезів видаляють предмет, який зважувався і негайно прибирають гирі, складаючи їх в певному порядку в футляр.
5.                Зважувати речовину необхідно в чистій та сухій тарі.

Аптечні терези (мал. 1) складаються з коромисла (8), що несе стрілку (2) і опирається своєю опорною призмою на кільцеподібну подушку, запресовану в обіймиці (1) з кільцем (3). Щічки (4) оберігають призму від зісковзування з обіймиці. На кінцях коромисла прикріплені вантажоприймальні призми (5), на які прикріплені сережки (6). До останніх на шовкових шнурах підвішені пластмасові шальки ( 7). У сучасних конструкціях аптечних терезів шовкові шнурки можуть бути замінені на спеціальні тримачі шальок, що виготовляються із спеціального дроту.

Аптечні ручні терези застосовують для відважування сипких речовин у кількості 0,01—100 г.

Практична частина

1. Вкажіть в лабораторному журналі групу, підгрупу, граничне навантаження терезів, на яких ви будете проводити зважування.
2. Розгляньте точні наважки; вкажіть матеріал, з якого вони виготовлені, масу гир тій послідовності, в якій вони розташовані в футлярі.
3. Підготовте терези до роботи: протріть серветкою, поставте їх горизонтально перед собою. Різноважки розташуйте зправа від терезів, предмет, який будете зважувати зліва.
4. Врівноважте праву та ліву частину терезів за допомогою шматочків паперу.
5. На ліву чашку терезів поставте бюкс, а на праву гирі до врівноваження вагів.
6. Визначте та запишіть масу пустого бюксу.
7. Притримуючи чаші вагів зніміть спочатку важки, послідовно розташовуючи їх в своєму футлярі, а потім пустий бюкс.
8. Насипте, або налийте ту кількість речовини яка вам необхідна. В изначте та запишіть масу за відомим вам алгоритмом.