טכניקות מעבדה

מקור: סמאא קורים באוניברסיטת ג'ונס הופקינס, MD, ארה"ב

1. קביעת הצפיפות של מחלקה ביצה<כפתור="expand">הרחב

   צפיפות היא מדד למידת הקומפקטיות של חומר או אובייקט, והיא מחושבת כמסה חלקי נפח. כאשר אובייקט צפוף ממוקם בנוזל עם צפיפות נמוכה יותר, האובייקט שוקע; כאשר האובייקט פחות צפוף מהנוזל, הוא צף. כאשר הצפיפויות זהות, האובייקט יהיה מושעה בנוזל. בניסוי זה נקבע את צפיפות הביצה על ידי יצירת תמיסה בעלת צפיפות זהה. נמדוד את צפיפות תמיסת המלח באמצעות כלי זכוכית שונים למדידת נפח ונקבע איזו מהן היא המדויקת ביותר.

   • כדי להתחיל, לבשו את ציוד המגן האישי המתאים, כולל נעליים צמודות, מכנסיים ארוכים, חולצה עם שרוולים ארוכים, מעיל מעבדה, משקפי התזה כימיים וכפפות.
   • למדוד את מסת הביצה. הניחו סירת שקילה על המאזניים וטפלו בה. הניחו בזהירות את הביצה בסירת השקילה בזמן שאתם רושמים את המסה במחברת שלכם.
   • הכינו את תמיסת המלח שתשמש להשעיית הביצה. השתמש בכוס 600 מ"ל ומלא אותה 3/4 מהדרך מלאה במים נטולי יונים.
   • הניחו בעדינות את הביצה בכד, ולאחר מכן הוסיפו כפית אחת של NaCl למים. ערבבו את התמיסה בעדינות עד שה-NaCl יתמוסס. ממשיכים להוסיף NaCl עד שהביצה צפה ממש מתחת לפני השטח.
   • השתמש בכלי זכוכית שונים כדי למדוד את נפח תמיסת המלח. שוקלים את הצילינדר המדורג 50 מ"ל על מאזן ההעמסה העליון ורושמים את המסה. לאחר מכן, מדוד 20 מ"ל של תמיסת המלח שלך ורשום את עוצמת הקול במחשב הנייד שלך. הערה: הניחו דף נייר ריק מאחורי הגליל המדורג כדי לקרוא את הכרך בצורה ברורה יותר. תמיד להסתכל על המדידה בגובה העיניים ולמדוד את הנפח מתחתית המניסקוס. הקווים על הגליל המדורג הם 0.2 מ"ל זה מזה, כלומר אתה יכול לקרוא את הנפח למקום מאות.

     טבלה 1: מדידת מסה

     Container	מסה של מכל ריק (g)	mass of full containter (g)	מסת הפתרון (g)	Percent error
     גליל מדורג 50 מ"ל
     פיפטה נפחית 10 מ"ל
     50 מ"ל
     בקבוק נפח 20 מ"ל

     לחץ כאן להורדת טבלה 1
   • שקול את הגליל המדורג המלא ורשום את המסה במחברת שלך. לאחר מכן, יוצקים את תמיסת המלח בחזרה לתוך הכד 600 מ"ל.
   • השתמש בפיפט הנפחי כדי למדוד נפח. ראשית, שקול את הכד הריק של 50 מ"ל ורשום את המסה במחשב הנייד שלך. לאחר מכן, למדוד בזהירות 10 מ"ל של תמיסת מלח באמצעות פיפטה נפח ולחלק את תמיסת מלח לתוך beaker.
   • מדדו עוד 10 מ"ל והוסיפו אותו לכד. שקול את הכד המלא ורשום את המסה במחברת שלך. לאחר מכן, רוקנו, שטפו וייבשו את הכד.
   • השתמש בבקבוק הנפחי כדי למדוד נפח. שוקלים את הבקבוק הנפחי הריק של 20 מ"ל ורושמים את המסה. לאחר מכן, בזהירות למלא את הבקבוק עם פתרון מלח רק מתחת 20-מ"ל סימן מילוי. אל תמלאו אותו עד הסוף. השתמשו בטפטפת כדי לסיים למלא את הבקבוק, כך שתחתית המניסקוס פשוט תיגע בקו המילוי על צוואר הצלוחית. לאחר מכן, לשקול את הבקבוק המלא ולרשום את המשקל.
   • לבסוף, השתמש בכוס של 50 מ"ל כדי למדוד נפח. שוקלים את הכד הריק, ואז ממלאים את הכד בתמיסת מלח לקו 20 מ"ל ושוקלים את הכד המלא. הקלט את ההמונים במחברת שלך.
   • למדוד את התזוזה של הביצה כאשר היא שקועה בתמיסת המלח. ראשית, להסיר את הביצה ולהסתכל על רמת תמיסת המלח בכד 600 מ"ל. הערה: אם הוא אינו בקו מסומן, הוסיפו מים דה-יוניים לתמיסה כך שהמניסקוס יהיה בנפח קריא ורשמו את הנפח.

     מדידות	תמיסת מלח באמצעות בקבוק נפח 20 מ"ל	ביצה
     מסה (g)
     תזוזה של מים (cm)	-
     קוטר פנימי של 600 מ"ל (cm)	-
     נפח (cm³)	-
     נפח (מ"ל)	20
     צפיפות (גר'/מ"ל)

     לחץ כאן להורדת טבלה 2
   • מניחים בעדינות את הביצה בכד.
   • השתמש בסרגל כדי למדוד את הגובה החדש של רמת הפתרון ולהקליט את הגובה. לאחר מכן, הניחו את הסרגל על פני החלק העליון של הכד כדי למדוד את הקוטר הפנימי.
   • חשב את הנפח החדש ממדידות אלה. החסר את הנפח הראשוני כדי לקבל את העקירה של הביצה (נפח).
   • כדי לנקות מהניסוי, החזירו את הביצה למדריך שלכם ושפכו את תמיסת המלח לכיור. שטפו את כל כלי הזכוכית המשומשים במי ברז והוציאו אותם לייבוש. לבסוף, להחזיר את נתרן כלורי למדריך שלך.
2. ResultsExpand
   • חישוב מסת התמיסה בכל אחד מכלי הזכוכית הנפחיים השונים על ידי הפחתת מסת כלי הזכוכית הריקים ממסת כלי הזכוכית המלאה.
   • עקוב אחר אי הוודאות במדידה שלך באמצעות נתונים משמעותיים. לדוגמה, כאשר אנו מסתכלים על מדידת גליל מדורג, משקל המיכל הריק הוא 90.92, ומשקל המיכל המלא הוא 111.59. למדידות המשקל יש מספרים משמעותיים עד למקום המאות, ולכן חשוב לשמור על מספרים משמעותיים לאורך כל החישובים שלנו. לפיכך, המסה של פתרון מלח 20-mL הוא 20.67 גרם.
   • הכד בנפח 50 מ"ל שקל 28.65 גרם כשהיה ריק ו-47.96 גרם כשהכיל 20 מ"ל תמיסת מלח. לכן, המסה של 20 מ"ל של פתרון מלח הוא 19.31 גרם.
   • חזור על החישוב כדי לקבל את המסה של 20 מ"ל של תמיסת מלח שנמדדה באמצעות פיפטה 10-מ"ל וצלוחית נפח 200 מ"ל. הערה: באופן כללי, מדידות נפחיות מדויקות יותר בעת שימוש בבקבוק נפחי.
   • הסתכלו על הדיוק של השיטות האחרות בהשוואה לבקבוק הנפחי במונחים של אחוז שגיאה. טעות באחוזים מחושבת על ידי הפחתת הערך התיאורטי מערך הניסוי, ולאחר מכן חלוקה בערך התיאורטי כפול 100.

     • 
   • השתמש במדידת בקבוק נפחי כערך תיאורטי כדי לקבוע את שגיאת האחוזים עבור שיטות מדידת נפח אחרות. כצפוי, מדידת הנפח שמשתמשת בסימונים על הכד היא הכי פחות מדויקת. הערה: אנו יודעים זאת גם מכיוון שהצפיפות הידועה של מים טהורים היא 1 גרם / מ"ל. לפיכך, 20 מ"ל של מים טהורים שוקל 20 גרם. צפיפות תמיסת המלח חייבת להיות גבוהה מ -20 גרם מאז הוספת מלח למים.
   • חשב את צפיפות תמיסת המלח באמצעות מדידת בקבוק נפחי. חלק את המסה של הפתרון בנפח התמיסה. לפיכך, צפיפות תמיסת המלח היא 1.053 גרם / מ"ל.
   • השווה את הצפיפות המחושבת של תמיסת המלח לצפיפות הביצה. הנפח שחושב באמצעות תזוזה של מים בכד נמצא 61.14 ס"מ³ או 61.14 מ"ל. משקל הביצה נמדד כ-60.15 גרם, כך שצפיפותה היא 0.9838 גרם/מ"ל. הפער בין צפיפות הביצה לצפיפות תמיסת המלח נובע מטעויות בשני החישובים, בעיקר בשל קריאות מדידת נפח.