Name: glassware care for cleaner reactions
Uploaded: 2023-04-30T06:54:58.000Z
Duration: 7 min 30 s
Channel: JoVE

K12 Standards

Texas Essential Knowledge and Skills

High School

Physics

PHYS.1

PHYS.1.D

Cleaning Glassware

Considerações Gerais: Embora algumas das soluções de limpeza abaixo sejam inofensivas ao contato com a pele, é sempre sábio usar luvas resistentes a produtos químicos, um revestimento de segurança de laboratório e proteção ocular.
1. Procedimento Geral para Todos os Vidros
NOTA: Este método se aplica a barras de agitação, espátulas, funis e outros equipamentos reutilizáveis. Também pode ser usado com qualquer um dos outros métodos de lavagem descritos abaixo.
<ol><li>Para remover qualquer excesso de óleos orgânicos, enxágue vidros brevemente com um solvente orgânico, como acetona. A lavagem de acetona deve ir para resíduos orgânicos.</li>
	<li>Com água morna da torneira, use uma escova apropriada e água com sabão para esfregar o interior de vidros curvos.</li>
	<li>Remova os sabonetes usando água morna da torneira.</li>
	<li>Para evitar manchas de água dura, use água desionizada ou água de osmose reversa para lavar a água da torneira.</li>
	<li>Enxágüe novamente com acetona para remover a água. Esta etapa ajuda a acelerar o processo de secagem de vidro.</li>
</ol>2. Lavagem geral do ácido
NOTA: Alguns resíduos orgânicos, sais metálicos e bases presas podem ser removidos usando uma solução ácida leve. Quando concluídos, os ácidos não oxidantes podem ser diluídos e descartados pelo ralo (por exemplo,ácido clorídrico). Outros ácidos como o ácido acético, que é um ácido orgânico, devem ser neutralizados e adicionados a recipientes de resíduos líquidos à base de água. Normalmente o bicarbonato de sódio é usado para saciar e neutralizar ácidos porque tem seu próprio indicador visual: a reação de bicarbonato de sódio e ácido produz gás CO2, e assim borbulhante indica que ainda há ácido na solução. Uma vez que o bicarbonato de sódio é adicionado e nenhum borbulhante é observado, então a solução é neutralizada. Tudo isso pode ser colocado em resíduos aquosos.
<ol><li>Faça uma solução de 1 M HCl (aq.) ou um ácido acético v/v de 5% v/v em água desionizada ou de osmose reversa.</li>
	<li>Dentro de um capô de fumaça, adicione um pouco da solução de limpeza ácida ao vidro e gire a solução para cobrir as áreas sujas. Às vezes é útil usar uma escova de limpeza, pipeta, espátula ou sônica.</li>
	<li>Neutralizar a lavagem ácida antes de adicionar a resíduos aquosos (uma solução de bicarbonato de sódio neutralizará o ácido).</li>
	<li>Limpe os vidros de acordo com o método geral acima.</li>
</ol>3. Banho base
Nota: Em geral, se houver um pedaço de vidro que não pode ser limpo por ácido e água com sabão, a imersão do vidro em um banho de base pode ajudar. O banho base é fortemente básico e cáustico. Deve-se tomar cuidado para evitar derramamentos. No entanto, pequenas quantidades podem ser lavadas completamente usando água. Derramamentos graves podem ser neutralizados com ácido acético e limpos. O banho de base deve ser neutralizado e descartado com resíduos aquosos.
NOTA: As frits de vidro não devem ser limpas usando um banho de base.
<ol><li>Em um balde de limpeza designado (por exemplo,balde de tinta de 6 galões), adicione uma solução de aproximadamente 2 M de KOH (hidróxido de potássio) em IPA (álcool isopropílico; 2-propanol). O IPA pode ser substituído por metanol ou etanol. Use uma tampa para retardar a evaporação.</li>
	<li>Limpe os vidros de acordo com o método geral acima.</li>
	<li>Mergulhe cuidadosamente os vidros no banho base certificando-se de remover o máximo de ar possível (é melhor mergulhar durante a noite).</li>
	<li>Ao remover os vidros do balde, despeje de volta no balde qualquer uma das soluções de banho base dentro do vidro. Em seguida, pegue o vidro e enxágue qualquer solução de base restante na pia com água de osmose desionizada ou reversa.</li>
	<li>Seque com acetona.</li>
</ol>4. Aqua Regia
Nota: O Aqua regia é conhecido por suas propriedades na dissolução de metais. Esta lavagem ácida é fortemente ácida, oxidante e cáustica. Deve-se tomar cuidado para evitar derramamentos ou contato com a pele. Pequenas quantidades que entram em contato com a pele causarão coceira e devem ser lavadas completamente enxaguando a área sob a água por 15 minutos. Derramamentos graves podem ser neutralizados com NaHCO3 (bicarbonato de sódio) e limpos. Aqua regia produz vapores e deve ser manuseado dentro de um capô de fumaça. Também pode corroer o aço inoxidável. A aqua regia deve ser neutralizada com bicarbonato de sódio antes de adicionar a resíduos aquosos.
<ol><li>Faça pequenos lotes de aqua regia usando uma proporção de ácido nítrico de 3:1 para ácido clorídrico (HNO3:HCl). NOTA: Ambos os ácidos são claros, mas ao misturar irá vapor e tornar-se laranja escuro.</li>
	<li>Adicione aqua regia por pipeta ou por derramamento cuidadoso, e gire para dissolver metais residuais.</li>
	<li>Remova a maioria das aqua regia despejando-a em um segundo recipiente que será tratado e descartado em resíduos aquosos.</li>
	<li>Limpe os vidros de acordo com o método geral descrito acima.</li>
</ol>5. Limpeza de juntas moídas de vidro
Nota: As articulações moída podem ficar facilmente presas. Uma maneira de prevenir esse problema é garantir que todas as articulações estejam limpas. Quando limpas, as articulações de vidro moídas são brancas foscos na aparência. As articulações claras geralmente indicam pequenas quantidades de óleos e graxa que podem contaminar dados espectroscópicos e o composto desejado.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10342/10342fig1.jpg">
<ol><li>Limpe as juntas de vidro moídas depois de limpar os vidros por um dos métodos acima.</li>
	<li>Limpe o interior das juntas de vidro moída (isso pode ser complicado). A melhor maneira é usar uma toalha de papel encharcada em acetato etílico (EtOAc) e uma pequena espátula.</li>
	<li>Limpe facilmente o exterior das juntas de vidro moídas usando uma toalha de papel encharcada em acetato etílico.</li>
	<li>Molhe a ponta de uma toalha de papel com EtOAc e use a espátula para chegar às bordas da articulação.</li>
	<li>Observe que o acetato etílico evapora em segundos e revela uma junta de vidro moída branca fosca. NOTA: Qualquer outro solvente volátil funcionará, como hexanos. No entanto, o acetato etílico é muito mais verde e seguro de usar do que os hexanos.</li>
</ol>6. Remoção de água
Nota: Algumas reações são muito sensíveis à água. Até a umidade do ar pode levar a uma reação fracassada. Por isso, é importante sair da água e manter o ar externo longe do interior do vidro. Alguns vidros como condensadores de refluxo são frágeis e não podem ser colocados sob vácuo; por essa razão, um forno é preferido. Esteja ciente de que os grampos de keck que protegem as articulações entre duas encaixes de vidro geralmente são feitos de plástico e derreterão se colocados sob calor.
<ol><li>Use um dos três métodos para aquecer vidros suficientemente suficientemente suficientes para remover a água: um. Um forno (este é usado para vidros) b. Uma arma de calor c. Sobre uma chama quente</li>
	<li>Se aquecer usando uma arma de calor ou uma chama, coloque o vidro sob vácuo (com a barra de agitação). Isso tira o vapor de água do frasco durante a secagem.</li>
	<li>Se usar um forno, coloque o vidro com a barra de mexida no forno e deixe por cerca de 30-60 min (ou mais). Ao remover, use luvas de forno e tampe rapidamente os vidros com um septo e fluam nitrogênio através do vidro enquanto ainda estiver quente. O nitrogênio ajuda a remover qualquer ar externo, que contém uma pequena quantidade de vapor de água; é importante realizar esta etapa enquanto o vidro está quente, pois o vapor de água ainda estará na fase de gás. Se for permitido esfriar, o vapor de água se condensará na superfície do vidro.</li>
	<li>Manuseie com segurança o vidro para a configuração da reação uma vez que o vidro esfrie para tocar (neste momento, o interior do vidro será enriquecido em um gás inerte e não deve conter água).</li>
</ol>

Seguindo as orientações para a limpeza de vidros, o químico pode se concentrar na química e se preocupar menos com a contaminação de vidros. O protocolo acima demonstrou como limpar vidros usando água morna, sabão, lavagem ácida, banho de base e aqua regia, e como secar vidros, bem como conselhos para a limpeza de juntas moídas de vidro. O descarte de soluções de limpeza também foi discutido brevemente. Estes procedimentos de limpeza de vidro funcionam para todos os tipos de vidros, incluindo, mas não se limitando a: fra...

limpeza de vidraria

Fonte: Vy M. Dong e Daniel Kim, Departamento de Química da Universidade da Califórnia, Irvine, CA
A síntese orgânica é sobre transformar um reagente prontamente disponível em um produto mais valioso. Ter vidros limpos é crucial para a eficiência desse processo. Os vidros sujos podem potencialmente afetar a reação e tornar o isolamento do produto final mais desafiador. Assim, um químico sintético deve manter os vidros impecáveis. Os métodos descritos aqui detalharão diferentes técnicas de limpeza de vidro que são regularmente usadas para remover orgânicos, metais, graxa e sais.

O vidro limpo é simples e fundamental na prática de química orgânica. O conhecimento de como remover manchas, resíduos e contaminações resistentes fornece a confiança para usar vidros sem preocupação com a contaminação.

Limpeza de Vidraria

Source: Vy M. Dong and Daniel Kim, Department of Chemistry, University of California, Irvine, CA
Organic synthesis is about transforming a readily ...

A vidraria limpa é crucial para a eficácia e eficiência da síntese química. A síntese orgânica consiste em transformar um reagente prontamente disponível em um produto mais valioso. Qualquer fonte de contaminação, como vidraria suja, pode afetar a reação e tornar o isolamento do produto final mais desafiador. Só porque um pedaço de vidro parece limpo, não significa que seja. Em caso de dúvida, limpe-o. Este vídeo ilustrará muitos dos métodos básicos de limpeza para vidraria usados em reações de química orgânica. Começaremos nossa pesquisa com um método geral usado para limpar todos os artigos de vidro. Primeiro, enxágue o vidro com um solvente orgânico - como acetona - para remover o excesso de óleos orgânicos. Deposite este enxágue no recipiente de segurança apropriado. Em seguida, misture água morna da torneira e sabão. Usando isso e uma escova apropriada, esfregue o interior da vidraria. Em seguida, enxágue com água morna da torneira para remover a espuma de sabão. Lave a água da torneira com água deionizada para evitar manchas de água dura. Por fim, enxágue a vidraria com acetona para remover a água deionizada e agilizar o processo de secagem. Este método por si só é suficiente quando não é necessária uma técnica específica de remoção de resíduos. Quando tal técnica é necessária, este método geral ainda será usado após a remoção do resíduo. Alguns resíduos orgânicos, sais metálicos e bases presas requerem uma lavagem com ácido suave. Ácidos não oxidantes podem ser despejados no ralo quando terminar. Os ácidos orgânicos, por outro lado, devem ser neutralizados e depositados em um recipiente de resíduos líquidos à base de água. Para começar, prepare uma solução de ácido clorídrico 1 M em água deionizada. Em seguida, dentro de uma capela de exaustão, adicione um pouco dessa solução ácida à vidraria que está sendo limpa. Certifique-se de girar a solução para as áreas sujas. Quando terminar, deponha a solução ácida adequadamente. Por fim, lave a vidraria com água e sabão, conforme descrito no procedimento geral para todas as vidrarias. Mergulhar os copos em um banho de base pode ajudar quando lavagens com ácido suave e água com sabão não são suficientes. Deve-se ter cuidado, pois este banho é fortemente básico e cáustico e pode afetar copos finamente calibrados. Para começar, adicione uma solução 2 M de hidróxido de potássio em álcool isopropílico a um balde de limpeza designado. Em seguida, para prolongar a vida útil do banho de base, limpe a vidraria usando o método geral de "água com sabão". Em seguida, coloque cuidadosamente os copos na banheira de base, certificando-se de remover o máximo de ar possível. Deixe os copos de molho durante a noite. Depois disso, remova cuidadosamente a vidraria do balde, despejando a solução base de volta no balde. Enxágüe com água deionizada. O banho de base pode ser usado várias vezes antes de ser substituído. Por fim, seque o vidro com acetona. Em situações com metais residuais, pode ser necessária água régia. Deve-se ter cuidado, pois esta lavagem ácida é fortemente ácida, oxidante e cáustica - e pode corroer o aço inoxidável. Para começar, crie um pequeno lote de água régia misturando ácido nítrico e ácido clorídrico na proporção de 3 para 1. Esses ácidos são incolores, mas quando misturados fumegam e ficam laranja escuro. Em seguida, pipete a mistura para o copo sujo. Agite para dissolver metais residuais. Depois disso, despeje a água régia em um recipiente separado para tratamento. Neutralize a água régia usada com bicarbonato de sódio. Em seguida, deposite a solução neutralizada em um recipiente aquoso de resíduos. Usando o método geral, lave os copos com água e sabão. As juntas de vidro podem facilmente ficar presas se não forem limpas adequadamente. As juntas de vidro limpas têm aparência fosca. As juntas sujas, por outro lado, geralmente são transparentes - indicando contaminação com óleo ou graxa. Primeiro, limpe a vidraria usando um método apropriado. Em seguida, use uma toalha de papel embebida em acetato de etila e uma pequena espátula para limpar o interior, o exterior e as bordas da junta. Depois disso, deixe o vidro secar. Em reações sensíveis à água, é importante expulsar a água e limitar a exposição ao ar externo. Embora existam vários métodos para remover a água, usar um forno é o mais seguro e preferido. Para começar, coloque os copos no forno. Ligue o forno e deixe os copos dentro por 30 a 60 min. Depois disso, use luvas de forno para remover os copos. Tampe rapidamente com um septo. Flua nitrogênio através da vidraria enquanto ainda está quente. Assim que o vidro esfriar, ele será enriquecido com uma atmosfera inerte sem vapor de água. A vidraria está agora pronta a ser utilizada. Agora que pesquisamos as técnicas mais comuns usadas para limpar vidrarias de laboratório, discutiremos alguns exemplos. A síntese bem-sucedida de produtos de alta pureza depende de vidraria devidamente limpa. Neste exemplo, as nanopartículas metálicas são sintetizadas e, em seguida, encapsuladas em vários tipos de polímero. Primeiro, as nanopartículas de ouro são sintetizadas em vidrarias limpas usando o processo de água régia. Depois disso, as nanopartículas são isoladas por centrifugação. As nanopartículas isoladas são então transferidas para um frasco de vidro contendo uma solução de PSPAA para encapsulamento. A vidraria limpa também é importante em muitos campos ao tentar quantificar um composto de interesse. Por exemplo, ter instrumentação limpa é importante ao investigar uma cena de crime. Se não forem limpas adequadamente, as contaminações podem dar origem a dados não confiáveis. Você acabou de assistir à introdução da JoVE à limpeza de vidraria. Agora você deve entender as lavagens ácidas, banhos de base e o procedimento geral de limpeza para todos os copos. Obrigado por assistir!

Education

JoVE Science Education

Chemistry

Química

Organic Chemistry II

Química Orgânica II

glassware care for cleaner reactions

Clean glassware is important in organic synthesis. Organic synthesis turns a readily available reagent into a more valuable product. When glassware is dirty, it can affect the reaction and make it harder to isolate the final product.

This lesson shows how chemists keep glassware spotless for better lab work. It covers cleaning methods used to remove organics, metals, grease, and salts. These steps help reduce contamination before and during synthesis.

Glassware Care for Cleaner Reactions

cleaning glassware

Clean glassware is important in organic synthesis. Organic synthesis turns a readily available reagent into a more valuable product. When glassware is dirty, it can affect the reaction and make it harder to isolate the final product. This lesson shows how chemists keep glassware spotless for better lab work. It covers cleaning methods used to remove organics, metals, grease, and salts. These steps help reduce contamination before and during synthesis.

nucleophilic substitution

SN1 vs SN2 Reaction Pathways

Nucleophilic substitution reactions replace a leaving group on a carbon atom with a nucleophile. A nucleophile is an electron-rich Lewis base. These reactions are a core idea in organic chemistry, and they help explain how many carbon-based compounds change. This lesson compares the two main pathways, SN1 and SN2. SN1 means substitution, nucleophilic, first-order kinetics. SN2 means substitution, nucleophilic, second-order kinetics. The video shows the subtle differences between these reaction...

reducing agents

Carbonyl Reduction with IR Monitoring

Carbonyl reduction with IR monitoring shows how chemists track a reaction while choosing the right reducing reagent. The focus is on controlling reactivity and selectivity during molecule synthesis. That balance helps chemists pick reagents for a specific task. The experiment uses carbonyl compounds to study their reactivity. It also examines hydride-reducing reagents, which donate hydride ions during reduction. IR spectroscopy is used to follow the reaction as it happens. This lets students...

grignard reaction

Building Carbon-Carbon Bonds with Grignard Reagents

Grignard reagents are useful organometallic compounds for building carbon-carbon bonds. This experiment shows how to make a Grignard reagent from magnesium and an alkyl halide. It then uses that reagent in a reaction with a carbonyl compound. A nucleophilic attack on the carbonyl is carried out to form a secondary alcohol. This step shows a common use of Grignard reagents in organic synthesis. The reaction demonstrates how a new carbon-carbon bond can be formed during the process.

n-butyllithium titration

Measuring n-Butyllithium Before Reactions

n-Butyllithium must be measured carefully before it is used in a chemical reaction. This experiment shows a simple titration method for finding its accurate concentration. The reagent is an organolithium compound, so it needs special handling in the lab. n-Butyllithium is very sensitive to air and moisture. If it is exposed to either one, its quality can change. For that reason, the titration should be done regularly before the reagent is added to a reaction. The procedure also includes...

dean-stark trap

Removing Water During Reactions

A Dean-Stark trap is special glassware used to remove water during a reaction. It collects water by azeotropic distillation, which separates water along with vapor from the reaction mixture. In many reactions, collecting water is useful because it can push the equilibrium toward the products. This matters in reversible reactions that make water as a byproduct. According to Le Chatelier's principle, a change in temperature, pressure, concentration, or volume causes a reversible reaction to...

ozonolysis of alkenes

Using Ozone to Make Vanillin

Ozone can be used to break an alkene and form useful carbonyl products. In this chemistry experiment, ozonolysis is shown by making vanillin from isoeugenol. Ozonolysis is an oxidation reaction between ozone and an alkene. It is a common method for preparing aldehydes, ketones, and carboxylic acids. The reaction in this demonstration shows how a carbon-carbon double bond can be cut and converted into a smaller product. The experiment also highlights two important lab tools and conditions. It...

organocatalysis

Enamine Catalysis in Organic Reactions

Organocatalysis uses small organic molecules to speed up chemical reactions. In this experiment, the reaction setup shows how enamine catalysis works. The catalyst is used in substoichiometric amounts, so only a small amount is needed to drive the reaction forward. This approach is different from transition metal catalysis and biocatalysis. Transition metal catalysis uses metals as catalysts, while biocatalysis uses enzymes. Organocatalysis offers a separate path for making reactions happen. <br...

palladium-catalyzed cross coupling

Building Carbon-Carbon Bonds with Palladium

Palladium-catalyzed cross coupling is a key method for building carbon-carbon bonds in organic chemistry. This experiment shows the concept behind that chemistry and the setup of a typical reaction. These reactions have changed how synthetic chemists make molecules. They help chemists form bonds in new and more efficient ways. Because of that, palladium-catalyzed cross coupling is widely used in the fine chemical and pharmaceutical industries. For high school students, this reaction shows how...

solid phase synthesis

Peptide Building on Solid Supports

Solid-phase synthesis builds a target compound while the starting molecule stays attached to a solid support. In Merrifield's method, the reactant molecule is bound to a resin and then carried through a series of chemical reactions. This Nobel Prize winning approach is especially useful for making compounds step by step. A key advantage of solid-phase synthesis is easy cleanup after each reaction. Excess reagents and byproducts can be washed away because the target compound remains bound to...

hydrogenation

Chalcone Hydrogenation with Pd/C

Chalcone hydrogenation is shown as an example of an alkene hydrogenation reaction. The experiment converts chalcone into 3-phenylpropiophenone. It highlights how hydrogen can add across a carbon-carbon double bond under catalytic conditions. Palladium on carbon, or Pd/C, is used as a heterogeneous catalyst. A heterogeneous catalyst is one that is in a different phase from the reactants. In this setup, a balloon supplies the hydrogen atmosphere needed for the reaction.

polymerization

Polymers and Nylon in Everyday Life

Polymers are made of macromolecules built from repeating units called monomeric units. These large molecules are an important part of modern life. They appear in many everyday materials. One of the first important polymers was nylon. Nylon is a polyamide, which means it has amide groups in its structure. It became widely used in products such as toothbrushes and stockings.

melting point

Melting Point of Crystalline Solids

The melting point of a crystalline solid is an important property in chemistry. It helps identify how a solid behaves when it changes from a crystal to a liquid. Melting point can also be used to check the purity of a known compound. A pure sample usually melts at a characteristic temperature range, which makes this property useful for comparison. In addition, the melting point gives important information about the stability of the crystals that form. For this reason, it is a key measurement...

infrared spectroscopy

IR Spectroscopy for Unknown Compound ID

Infrared spectroscopy helps identify an unknown compound by showing which functional groups are present. It uses infrared (IR) light, so it is also called vibrational spectroscopy. The spectrum gives a pattern that can be compared with known group signals to narrow down the compound's identity. In this experiment, an IR spectrometer is used to collect the spectrum of a neat sample of the unknown. The sample is analyzed with attenuated total reflection, or ATR, sampling. This method makes it...

polarimeter

Optical Rotation with a Polarimeter

A polarimeter measures the optical rotation of a sample. Optical rotation is the amount that a sample turns polarized light. This makes the instrument useful for studying substances that are optically active. Optically active samples rotate the plane of polarized light in one of two directions. A clockwise rotation is called dextrorotatory and is labeled d or (+). A counterclockwise rotation is called levorotatory and is labeled l or (−).

organic chemistry ii

Esta coleção cobre a teoria e as reações necessárias para realizar sínteses em um nível mais avançado. Além disso, alguns vídeos apresentam métodos comumente usados ​​para analisar os produtos da reação, como espectroscopia de infravermelho e polarimetria.

Learn why clean glassware matters in organic synthesis and how chemists remove organics, metals, grease, and salts to support cleaner reactions.

Glassware Care for Cleaner Reactions | JoVE K12

Chemistry and Physics

IPC.1

IPC.1.D

Vy Dong

Overview

Techniques for Cleaning Glassware

Applications

Observational Research

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If you want to know how someone thinks or feels, ...

Solving Problems in Physics

Problem-solving is the ability to apply general physical principles to specific situations, usually expressed by equations. It is an essential skill in ...

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How Children Solve Problems Using Causal Reasoning

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Imagine a young child hears an adult say, &#8220;I want to ...

Naturalistic Observations

If you want to understand how behavior occurs, one of the best ways to gain information is to simply observe the behavior in its natural context. However, ...

Models, Theories, and Laws

Scientists frequently use models to help them comprehend a specific collection of phenomena. In physics, a model is a condensed version of a physical ...

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The Scientific Method

The scientific method is a detailed, empirical problem-solving process used by biologists and other scientists. This iterative approach involves ...

Observational Learning

Observational learning, also known as imitation or modeling, occurs when an individual observes and replicates another&#39;s behavior.
The Bobo doll ...

Perspectives on Cognitive Psychology

Source: Laboratory of Jonathan Flombaum&#8212;Johns Hopkins University

As an Assistant Professor of Psychology and Cognitive Science at Johns Hopkins ...

Case Studies

There are many research methods available to psychologists in their efforts to understand, describe, and explain behavior and the cognitive and biological ...

Ask questions and define problems based on observations or information from text, phenomena, models, or investigations

PHYS.1.A

Study Design in Statistics

A study design is a set of techniques that allow a researcher to collect and analyze data from different variables defined for a specific research ...

Experimental Designs

An experimental design is a systematic process that allows researchers to evaluate the relationship between dependent and independent variables. There are ...

Realism in Experimentation

Source: Laboratories of Gary Lewandowski, Dave Strohmetz, and Natalie Ciarocco&#8212;Monmouth University

In an ideal world researchers would conduct ...

Data Collection by Experiments

Data collection is a systematic method of obtaining, observing, measuring, and analyzing accurate information. An experimental study is a standard method ...

Scientific Method

Observation and Background Research
ExpandNOTE: The first two steps in the scientific process involve studying and observing natural phenomena of ...

The Scientific Method in Nursing Process

The scientific method provides the foundation for any research. It is the most reliable and objective of all forms of gaining knowledge and guides in ...

Observational Studies

Observational studies are a type of analytical study where researchers observe events without any interventions. In other words, the researcher does not ...

Study Designs in Epidemiology

Consider an example of testing calcium&#39;s effect on a woman&#39;s bone weight.
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What is an Experiment?

An experiment is a planned activity carried out under controlled conditions. The purpose of an experiment is to investigate the relationship between two ...

Categories and Inductive Inferences

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From Theory to Design: The Role of Creativity in Designing Experiments

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Apply scientific practices to plan and conduct descriptive, comparative, and experimental investigations, and use engineering practices to design solutions to problems

PHYS.1.B

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Guidelines in Case of a Laboratory Emergency

Robert M. Rioux &amp; Zhifeng Chen, Pennsylvania State University, University Park, PA
The most common laboratory emergencies include chemical spills, ...

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Electrical Safety Precautions and Basic Equipment

Source: Ali Bazzi, Department of Electrical Engineering, University of Connecticut, Storrs, CT.
Electric machines and power electronics experiments ...

Electrical Safety

Robert M. Rioux &amp; Suprita Jharimune, Pennsylvania State University, University Park, PA
Among the many hazards present in the laboratory, electrical ...

Emergency Eyewash and Shower Stations

Robert M. Rioux, Pennsylvania State University, University Park, PA
The Occupational Safety and Health Administration (OSHA) mandates that an emergency ...

Use appropriate safety equipment and practices during laboratory, classroom, and field investigations as outlined in Texas Education Agency-approved safety standards

PHYS.1.C

Common Lab Glassware and Uses

Source: Laboratory of Dr. Neal Abrams &#8212; SUNY College of Environmental Science and Forestry
Glassware is a regular appearance in the professional ...

Lab Techniques

Source: Smaa Koraym at Johns Hopkins University, MD, USA

	Determining the Density of an EggExpand
	Density is a measure of how compact a substance or ...

Scientific Measurement and Lab Skills

Source: Smaa Koraym at Johns Hopkins University, MD, USA

	Measuring Diameter and CircumferenceExpand
	Error can be introduced in any experiment, even ...

Proper Lab Notebook Keeping

Source: Lara Al Hariri and Ahmed Basabrain at the University of Massachusetts Amherst, MA, USA

	Nitration of Methyl BenzoateExpand
	From this lab onward, ...

sample-preparation-for-analytical-characterization

Sample Preparation for Analytical Characterization

Source: Laboratory of Dr. B. Jill Venton - University of Virginia
Sample preparation is the way in which&#160;a sample is treated to prepare&#160;for ...

Making Solutions in the Laboratory

The ability to successfully make solutions is a basic laboratory skill performed in virtually all biological and chemical experiments.  A solution is a ...

Use appropriate tools such as balances, ballistic carts or equivalent, batteries, computers, constant velocity cars, convex lenses, copper wire, discharge tubes with power supply (H, He, Ne, Ar), data acquisition probes and software, dynamics and force demonstration equipment, electrostatic generators, electrostatic kits, friction blocks, graph paper, graphing technology, hand-held visual spectroscopes, inclined planes, iron filings, lab masses, laser pointers, magnets, magnetic compasses, metric rulers, motion detectors, multimeters (current, voltage, resistance), optics bench, optics kit, photogates, plane mirrors, prisms, protractors, pulleys, resistors, rope or string, scientific calculators, stopwatches, springs, spring scales, switches, tuning forks, wave generators, or other equipment and materials that will produce the same results.

Units and Standards of Measurement

A physical quantity is defined either by specifying its measurement method or by stating how it is calculated from other measurements. For example, ...

International System of Units

The International System of Units, known as the SI system, is a universally accepted measurement system recognized and used worldwide. The SI system is ...

Base Quantities and Derived Quantities

In any system of units, the units for some physical quantities must be specified through a measurement process. These measurements are the base quantities ...

How Data are Classified: Numerical Data

Data that are countable or measurable in specific units are called numerical or quantitative data. Quantitative data are always numbers. Quantitative data ...

Quantitative Analysis

Quantitative analysis is a technique for measuring the amount of specific constituents in a sample. When the sample&#39;s composition is unknown, ...

Qualitative Analysis

Qualitative analysis is the process of identifying elements, ions, or compounds in an unknown sample. It is the first and most fundamental type of ...

Collect quantitative data using the International System of Units (SI) and qualitative data as evidence

PHYS.1.E

Review and Preview

Data are individual items of information obtained from a population or sample. Data may be classified as qualitative (categorical), quantitative ...

Ogive Graph

An ogive graph is sometimes called a cumulative frequency polygon. It is one type of frequency polygon that shows cumulative frequency. In other words, ...

Histogram

The histogram is a graphical representation in the x-y form of data distribution in a data set. The horizontal x-axis is labeled with what the data ...

Relative Frequency Histogram

The relative frequency depicts the proportion of data points that have each value. The frequency tells the number of data points that have each value. ...

Scatter Plot

The most common and easiest way to display the relationship between two variables, x and y, is a scatter plot. A scatter plot shows the direction of a ...

Time-Series Graph

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Bar Graph

A bar graph is also called a bar chart and consists of bars that are separated from each other. It either uses horizontal or vertical bars to show ...

Multiple Bar Graph

As the name suggests, a multiple bar graph is the same as a bar graph but has multiple bars to depict relationships between different data values. One can ...

Pareto Chart

A Pareto chart is a bar graph or a combination of both line and bar graphs. The bar lengths represent the individual values or the frequency, while the ...

Pie Chart

A pie chart (or a pie graph) is a circular graphical chart or a pictorial representation of categorical data. It is divided into slices of pie each ...

Life Tables

A life table or a mortality table represents the survival patterns of a population.
It comprises multiple columns, each serving a practical purpose, ...

Contingency Table

A contingency table provides a way of portraying data that can facilitate calculating probabilities. It is a method of displaying a frequency distribution ...

Organize quantitative and qualitative data using bar charts, line graphs, scatter plots, data tables, labeled diagrams, and conceptual mathematical relationships

PHYS.1.F

Basic Concept

Engineering mechanics is a branch of engineering that studies motion and the forces acting on objects. It is a fundamental subject and forms the basis of ...

Problem Solving in Statics

Problem-solving in statics is a crucial aspect of engineering and physics that involves resolving issues associated with bodies in a state of equilibrium. ...

Free-body Diagrams: Problem Solving

Free-body diagrams are essential tools for physicists and engineers studying the motion of objects. Free-body diagrams are graphical representations of ...

Equilibrium and Free-body Diagrams

Source: Ketron Mitchell-Wynne, PhD, Asantha Cooray, PhD, Department of Physics &#38; Astronomy, School of Physical Sciences, University of California, ...

Mechanical Systems

In mechanical systems, springs, and masses are akin to the roles of inductors and capacitors in electrical networks, with the energy-dissipating function ...

Develop and use models to represent phenomena, systems, processes, or solutions to engineering problems

IPC.1.G

Scientific and engineering practices. The student, for at least 40% of instructional time, asks questions, identifies problems, and plans and safely conducts classroom, laboratory, and field investigations to answer questions, explain phenomena, or design solutions using appropriate tools and models. The student is expected to:

Glassware Care for Cleaner Reactions

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