Tecniche di laboratorio

Nella ricerca scientifica, la riproducibilità di un esperimento è estremamente importante. Pertanto, tenere un quaderno di laboratorio con registrazioni procedurali dettagliate insieme a tecniche di laboratorio adeguate aiuta a riprodurre i risultati sperimentali.

Ad esempio, le misurazioni semplici, come il volume del liquido, devono essere eseguite utilizzando la vetreria adeguata per garantire l'accuratezza. Misurare sempre il volume utilizzando vetreria volumetrica, come un matraccio tarato, un cilindro graduato o una pipetta volumetrica. Il volume viene misurato nella parte inferiore del menisco.

Le marcature del volume sui becher e sui palloni di Erlenmeyer non sono accurate e servono solo come linee guida. Quando si seleziona la vetreria volumetrica, selezionare il contenitore più piccolo possibile per il volume necessario. La vetreria volumetrica è calibrata per erogare o per contenere.

I contenitori calibrati per l'erogazione sono progettati per fornire il volume dichiarato con la consapevolezza che una piccola quantità di liquido rimarrà nella vetreria dopo che è stata svuotata. In questo caso, non è necessario rimuovere il liquido rimanente o verrà svuotato più del volume desiderato. La vetreria calibrata per contenere manterrà ed erogherà il volume dichiarato, ma richiederà che il liquido rimanente venga versato in modo da ricevere l'intero volume.

Misuriamo per ottenere un valore reale. Tuttavia, ci sarà sempre un certo livello di incertezza ed errore. Il valore misurato è la nostra migliore stima del valore effettivo, che spesso ci è sconosciuto. L'errore è la differenza tra il valore misurato e quello effettivo. L'incertezza di misura descrive l'intervallo in cui riteniamo probabile che si trovi il valore effettivo. Quando si registrano le misurazioni, è importante mantenere il numero appropriato di cifre significative.

Le cifre significative sono le cifre di una misurazione che hanno un significato. L'ultima cifra registrata definisce il livello di incertezza. Tutti i numeri diversi dagli zeri iniziali e finali sono significativi. E gli zeri finali sono significativi quando c'è un punto decimale che li precede.

Ad esempio, in una misurazione della lunghezza utilizzando un righello, vediamo che la lunghezza è di almeno un pollice, ma certamente non di 2 pollici. Quindi, la prima cifra significativa è una. Il segno di spunta successivo rappresenta 0,1 pollici ed è anch'esso significativo.

Una registrazione di 1,1 pollici ha due cifre significative e implica che l'incertezza si trova al decimo posto. Tuttavia, la larghezza reale si trova tra due segni di graduazione. Quindi, l'incertezza risiede qui al centesimo posto poiché la lunghezza è riportata come 1,15 pollici.

Quando si eseguono calcoli utilizzando i valori misurati, ricordarsi di non eseguire calcoli con una risoluzione superiore a quella della misurazione originale. Tali cifre aggiuntive non sono significative e non devono essere incluse. Ad esempio, quando si calcola l'area del quadrato con una lunghezza del lato di 1,15, vediamo che la lunghezza ha tre cifre significative. Quindi, la risposta dovrebbe avere anche tre cifre significative.

L'area calcolata di 1,3225 pollici al quadrato ha cinque cifre e introduce nel calcolo una certezza che non c'era nella misurazione originale. Pertanto, l'area corretta è di 1,32 pollici quadrati.

In questo laboratorio, eserciterai le corrette abilità di laboratorio misurando la densità di un uovo e utilizzando cifre significative nei tuoi calcoli e registrazioni. Inoltre, ti eserciterai a tenere registri nel tuo quaderno di laboratorio ed esaminerai l'accuratezza delle misurazioni con la vetreria volumetrica.