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

Общие соображения: Хотя некоторые из приведенных ниже чистящих растворов безвредны для контакта с кожей, всегда разумно носить химически стойкие перчатки, лабораторный защитный халат и защиту глаз. 
1. Общая процедура для всей стеклянной посуды
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот метод применим к мешалкам, шпателям, воронкам и другому многоразовому оборудованию. Его также можно использовать с любым из других способов стирки, описанных ниже. 
<ol>
	<li>Чтобы удалить излишки органических масел, кратковременно промойте стеклянную посуду органическим растворителем, таким как ацетон. Ацетоновые полоскания должны идти в органические отходы. </li>
	<li>Теплой водой из-под крана потрите подходящей щеткой и мылом внутреннюю часть изогнутой стеклянной посуды. </li>
	<li>Удалите мыльную пену с помощью теплой водопроводной воды. </li>
	<li>Чтобы избежать пятен от жесткой воды, используйте деионизированную воду или воду обратного осмоса для смывания водопроводной воды. </li>
	<li>Еще раз промойте ацетоном, чтобы удалить воду. Этот шаг помогает ускорить процесс сушки стекла. </li>
</ol>
2. Общая кислотная промывка
ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые органические остатки, соли металлов и прилипшие основания можно удалить с помощью слабого раствора кислоты. Когда закончите, неокисляющие кислоты можно разбавить и выбросить в канализацию (, например, , соляная кислота). Другие кислоты, такие как уксусная кислота, которая является органической кислотой, должны быть нейтрализованы и добавлены в контейнеры для жидких отходов на водной основе. Обычно бикарбонат натрия используется для гашения и нейтрализации кислот, потому что у него есть свой собственный визуальный индикатор: в результате реакции бикарбоната натрия и кислоты образуется газ CO2, и поэтому пузыри указывают на то, что кислота все еще есть в растворе. После добавления бикарбоната натрия и отсутствия пузырьков не наблюдается, раствор нейтрализуется. Все это можно поместить в водные отходы. 
<ol>
	<li>Приготовьте 1 М раствор HCl (aq.) или 5% v/v уксусной кислоты в деионизированной воде или воде обратного осмоса. </li>
	<li>Внутри вытяжного шкафа добавьте немного кислотного чистящего раствора в стеклянную посуду и взбейте раствор, чтобы покрыть загрязненные участки. Иногда полезно использовать щетку для чистки, пипетку, шпатель или ультразвуковую обработку. </li>
	<li>Нейтрализуйте кислоту перед добавлением в водные отходы (раствор бикарбоната натрия нейтрализует кислоту). </li>
	<li>Очистите стеклянную посуду в соответствии с общим методом, описанным выше. </li>
</ol>
3. Базовая ванна
Примечание: В целом, если есть стеклянная посуда, которую нельзя очистить кислотой и мыльной водой, может помочь замачивание стеклянной посуды в базовой ванне. Базовая ванна сильно щелочная и едкая. Следует соблюдать осторожность, чтобы не допустить разливов. Однако небольшие количества можно полностью смыть с помощью воды. Серьезные разливы можно нейтрализовать уксусной кислотой и зачистить. Базовую ванну следует нейтрализовать и выбросить вместе с водными отходами. 
ПРИМЕЧАНИЕ: Стеклянные фритты не следует чистить с помощью ванны-основания. 
<ol>
	<li>В специальное ведро для чистки (, например, ведро с краской на 6 галлонов) добавьте примерно 2 M раствор KOH (гидроксид калия) в IPA (изопропиловый спирт; 2-пропанол). IPA может быть заменен метанолом или этанолом. Используйте колпачок для замедления испарения. </li>
	<li>Очистите стеклянную посуду в соответствии с общим методом, описанным выше. </li>
	<li>Осторожно замочите стеклянную посуду в ванне основания, стараясь удалить как можно больше воздуха (лучше всего замочить на ночь). </li>
	<li>Вынимая стеклянную посуду из ведра, налейте обратно в ведро любой раствор для ванны внутри стеклянной посуды. Затем возьмите стеклянную посуду и смойте остатки базового раствора в раковине деионизированной водой или водой обратного осмоса. </li>
	<li>Высушите ацетоном. </li>
</ol>
4. Царская водка
Примечание: Царская водка известна своими свойствами растворять металлы. Эта кислотная промывка является сильнокислотной, окисляющей и едкой. Следует соблюдать осторожность, чтобы не допустить попадания разливов или контакта с кожей. Небольшие количества, попавшие на кожу, вызывают зуд и должны быть полностью смыты, промыв участок водой в течение 15 минут. Серьезные разливы можно нейтрализовать с помощью NaHCO3 (бикарбонат натрия) и утилизировать. Царская водка производит дым и должна обрабатываться внутри вытяжного шкафа. Он также может разъедать нержавеющую сталь. Царскую водку следует нейтрализовать бикарбонатом натрия перед добавлением в водные отходы. 
<ol>
	<li>Делайте небольшие партии царской водки, используя соотношение азотной кислоты и соляной кислоты 3:1 (HNO3:HCl). 
	ПРИМЕЧАНИЕ: Обе кислоты прозрачные, но при смешивании дымятся и становятся темно-оранжевыми. </li>
	<li>Добавьте царскую водку пипеткой или путем тщательного заливывания и взболтайте, чтобы растворить остатки металлов. </li>
	<li>Удалите большую часть царской водки, перелив ее во вторую емкость, которая будет обработана и утилизирована вместе с водными отходами. </li>
	<li>Очистите стеклянную посуду по общему методу, описанному выше. </li>
</ol>
5. Чистка заземленных швов стекла
Примечание: Заземленные швы могут легко застрять. Один из способов предотвратить эту проблему — убедиться, что все стыки чистые. В чистом состоянии швы шлифованного стекла имеют матовый белый цвет. Прозрачные швы обычно указывают на небольшое количество масел и консистентных смазок, которые могут загрязнить спектроскопические данные и желаемое соединение. 
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10342/10342fig1.jpg">
<ol>
	<li>Очистите швы матового стекла после очистки стеклянной посуды одним из описанных выше способов. </li>
	<li>Очистите внутреннюю часть швов шлифованного стекла (это может быть непросто). Лучше всего использовать бумажное полотенце, смоченное в этилацетате (EtOAc) и небольшой шпатель. </li>
	<li>Легко очистите наружную поверхность швов матового стекла с помощью бумажного полотенца, смоченного в этилацетате. </li>
	<li>Смочите кончик бумажного полотенца EtOAc и с помощью шпателя дотянитесь до краев стыка. </li>
	<li>Обратите внимание, что этилацетат испаряется за считанные секунды и обнажает матовый белый шов из матового белого матового стекла. 
	ПРИМЕЧАНИЕ: Подойдет любой другой летучий растворитель, например, гексаны. Тем не менее, этилацетат намного экологичнее и безопаснее в использовании, чем гексаны. </li>
</ol>
6. Удаление воды
Примечание: Некоторые реакции очень чувствительны к воде. Даже попадание влаги из воздуха может привести к неудачной реакции. Поэтому важно отгонять воду и не допускать попадания наружного воздуха внутрь стеклянной посуды. Некоторые стеклянные изделия, такие как дефлегматоры, хрупкие и не могут быть помещены под вакуум; По этой причине предпочтение отдается духовке. Имейте в виду, что зажимы кека, которые крепят стыки между двумя стеклянными фитингами, обычно изготавливаются из пластика и плавятся при нагревании. 
<ol>
	<li>Используйте один из трех методов, чтобы нагреть стеклянную посуду достаточно, чтобы удалить воду: 
	a. Духовка (используется для стеклянной посуды) 
	b. Тепловая пушка 
	c. Над горячим пламенем</li>
	<li>При нагревании с помощью термофена или пламени поместите стеклянную посуду под вакуум (с помощью мешалки). Это вытягивает водяной пар из колбы во время сушки. </li>
	<li>Если вы используете духовку, поместите стеклянную посуду с мешалкой в духовку и оставьте примерно на 30-60 минут (или дольше). При снятии используйте перчатки для духовки, быстро закройте стеклянную посуду перегородкой и пропустите азот через стеклянную посуду, пока она еще горячая. Азот помогает удалить любой наружный воздух, который содержит небольшое количество водяного пара; Важно выполнять этот шаг, пока стеклянная посуда горячая, потому что водяной пар все еще будет находиться в газовой фазе. Если дать ему остыть, водяной пар будет конденсироваться на поверхности стекла. </li>
	<li>Безопасно обращайтесь со стеклянной посудой для настройки реакции, как только стеклянная посуда остынет на ощупь (на этом этапе внутренняя часть стеклянной посуды будет обогащена инертным газом и не должна содержать воды). </li>
</ol>

Следуя рекомендациям по очистке стеклянной посуды, химик может сосредоточиться на химии и меньше беспокоиться о загрязнении стеклянной посуды. В приведенном выше протоколе показано, как чистить стеклянную посуду с помощью теплой мыльной воды, кислотной мойки, базовой ванны и царской водки, а также как сушить стеклянную посуду, а также советы по очистке стеклянных швов. Также были кратко обсуждены вопросы утилизации моющих растворов. Эти процедуры очистки стекла подходят для всех видов стеклянной посуды, включая, помимо п...

Чистка стеклянной посуды

Источник: Ви М. Донг и Дэниел Ким, факультет химии, Калифорнийский университет, Ирвайн, Калифорния
Органический синтез заключается в превращении легкодоступного реагента в более ценный продукт. Наличие чистой стеклянной посуды имеет решающее значение для эффективности этого процесса. Грязная стеклянная посуда может потенциально повлиять на реакцию и затруднить изоляцию конечного продукта. Таким образом, химик-синтетик должен содержать стеклянную посуду в безупречном состоянии. Описанные здесь методы подробно описывают различные техники очистки стекла, которые регулярно используются для удаления органики, металлов, жира и солей.

Чистая стеклянная посуда является простой и фундаментальной в практике органической химии. Знание того, как удалить стойкие пятна, остатки и загрязнения, дает уверенность в использовании стеклянной посуды, не беспокоясь о загрязнении.

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

Чистая стеклянная посуда имеет решающее значение для эффективности и результативности химического синтеза. Органический синтез заключается в превращении легкодоступного реагента в более ценный продукт. Любой источник загрязнения, такой как грязная стеклянная посуда, может потенциально повлиять на реакцию и затруднить изоляцию конечного продукта. То, что стеклянная посуда выглядит чистой, не означает, что так оно и есть. Если сомневаетесь, очистите его. В этом видео будут проиллюстрированы многие из основных методов очистки стеклянной посуды, используемых в реакциях органической химии. Мы начнем наш обзор с общего метода, используемого для чистки всей стеклянной посуды. Сначала промойте стеклянную посуду органическим растворителем, таким как ацетон, чтобы удалить излишки органических масел. Поместите эту жидкость для ополаскивания в соответствующую безопасную емкость. Далее смешайте теплую воду из-под крана и мыло. Используя эту и подходящую щетку, потрите внутреннюю часть стеклянной посуды. Затем смойте теплой водой из-под крана, чтобы удалить мыльную пену. Смойте водопроводную воду деионизированной водой, чтобы избежать пятен от жесткой воды. Наконец, промойте стеклянную посуду ацетоном, чтобы удалить деионизированную воду и ускорить процесс сушки. Этот метод сам по себе достаточен, когда не требуется конкретная техника удаления остатков. Когда для этого используется такой метод, общий метод все еще будет использоваться после удаления остатков. Некоторые органические остатки, соли металлов и прилипшие основания требуют умеренной кислотной промывки. Неокисляющие кислоты можно вылить в канализацию по окончании. Органические кислоты, с другой стороны, должны быть нейтрализованы и помещены в контейнер для жидких отходов на водной основе. Для начала приготовьте 1 М раствор соляной кислоты в деионизированной воде. Затем внутри вытяжного шкафа добавьте немного этого кислотного раствора в очищаемую стеклянную посуду. Обязательно перемешайте раствор на загрязненных участках. Когда закончите, слейте раствор кислоты соответствующим образом. Наконец, вымойте стеклянную посуду мыльной водой, как описано в общей процедуре для всей стеклянной посуды. Замачивание стеклянной посуды в базовой ванне может помочь, когда слабых кислот и мыльной воды недостаточно. Следует соблюдать осторожность, так как эта ванна сильно щелочная и едкая, и может повлиять на тонко откалиброванную стеклянную посуду. Для начала добавьте 2 М раствор гидроксида калия в изопропиловом спирте в специальное ведро для чистки. Далее, чтобы продлить срок службы базовой ванны, очистите стеклянную посуду общим методом «мыльной воды». Затем осторожно поместите стеклянную посуду в ванну основания, стараясь удалить как можно больше воздуха. Дайте стеклянной посуде впитаться на ночь. После этого аккуратно выньте стеклянную посуду из ведра, вылив базовый раствор обратно в ведро. Смойте деионизированной водой. Базовую ванну можно использовать несколько раз перед заменой. Наконец, высушите стеклянную посуду ацетоном. В ситуациях с остаточными металлами может потребоваться царская водка. Следует соблюдать осторожность, так как эта кислотная промывка является сильно кислотной, окисляющей и едкой, а также может вызвать коррозию нержавеющей стали. Для начала создайте небольшую партию царской водки, смешав азотную кислоту и соляную кислоту в соотношении 3 к 1. Эти кислоты бесцветны, но при смешивании будут дымиться и приобретать темно-оранжевый цвет. Далее внесите смесь пипеткой в грязную стеклянную посуду. Завихрите, чтобы растворить остатки металлов. После этого пересыпаем царскую водку в отдельную емкость для лечения. Нейтрализуйте использованную царскую водку гидрокарбонатом натрия. Затем опустите нейтрализованный раствор в контейнер для водных отходов. Используя общий метод, вымойте стеклянную посуду мыльным раствором. Стеклянные заземленные швы могут легко застрять при неправильной очистке. Чистые стеклянные стыки имеют матовый вид. Загрязненные стыки, с другой стороны, обычно прозрачны, что указывает на загрязнение маслом или смазкой. Во-первых, очистите стеклянную посуду с помощью соответствующего метода. Затем с помощью бумажного полотенца, смоченного в этилацетате, и небольшого шпателя очистите внутреннюю, внешнюю сторону и края стыка. После этого дайте стеклянной посуде высохнуть. В реакциях, чувствительных к воде, важно отгонять воду и ограничивать воздействие наружного воздуха. Хотя существует несколько методов удаления воды, использование духовки является самым безопасным и предпочтительным. Для начала поставьте стеклянную посуду в духовку. Включите духовку и оставьте стеклянную посуду внутри на 30-60 минут. После этого используйте перчатки для духовки, чтобы снять стеклянную посуду. Быстро кап с помощью перегородки. Пропустите азот через стеклянную посуду, пока она еще горячая. Как только стеклянная посуда остынет, она будет обогащена инертной атмосферой, не содержащей водяного пара. Теперь стеклянная посуда готова к использованию. Теперь, когда мы рассмотрели наиболее распространенные методы, используемые для очистки лабораторной посуды, мы обсудим несколько примеров. Успешный синтез продукта высокой чистоты зависит от правильно очищенной стеклянной посуды. В этом примере наночастицы металлов синтезируются, а затем инкапсулируются в различные типы полимеров. Во-первых, наночастицы золота синтезируются в стеклянной посуде, очищенной с помощью процесса царской водки. После этого наночастицы изолируют методом центрифугирования. Затем выделенные наночастицы переносят в стеклянный флакон, содержащий раствор PSPAA, для инкапсуляции. Чистая стеклянная посуда также важна во многих областях при попытке количественной оценки интересующего соединения. Например, наличие чистых приборов важно при расследовании места преступления. При отсутствии надлежащей очистки загрязнения могут привести к появлению недостоверных данных. Вы только что посмотрели введение JoVE в чистку стеклянной посуды. Теперь вы должны разобраться в кислотных промывках, базовых ваннах и общей процедуре очистки всей стеклянной посуды. Спасибо за просмотр!

Education

JoVE Science Education

Chemistry

Химия

Organic Chemistry II

Органическая химия 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

This collection covers the theory and reactions necessary to carry out syntheses on a more advanced level. In addition, a few videos introduce methods commonly used to analyze the reaction products such as infrared spectroscopy and polarimetry.

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

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

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 ...

how-children-solve-problems-using-causal-reasoning

How Children Solve Problems Using Causal Reasoning

Source: Laboratories of Judith Danovitch and Nicholaus Noles&#8212;University of Louisville
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 ...

/files/media/science-education/science-education-thumbs/14686.jpg

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.
In an ideal study design, the same woman would be observed in two ...

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

Source: Laboratories of Nicholaus Noles and Judith Danovitch&#8212;University of Louisville
It might be possible for the human brain to keep track of each ...

from-theory-to-design-the-role-of-creativity-in-designing-experiments

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

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

Research studies come into being when a ...

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

PHYS.1.B

guidelines-in-case-of-a-laboratory-emergency

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, ...

electrical-safety-precautions-and-basic-equipment

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

A time-series graph is a line graph with repeated measurements taken at successive intervals of time. It is also called a time series chart. To construct ...

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

Description

Transcript

More videos by Standards