Лекция 3. Химические реактивы.

План.

1. Химические реактивы: определение понятия, классификация по различным признакам.

2. Марки химических реактивов: Х., Ч.Д.А., Х.Ч.

3. Техника безопасности при работе с едкими, легковоспламеняющимися, токсичными веществами.

4. Правила хранения реактивов.

5. Различные способы очистки химических реактивов: физические, химические, с помощью ионообменных смол.

6. Методы очистки химических реактивов: перекристаллизация, перегонка и дистилляция, возгонка; обезвоживание (абсолютирование) спирта, бензола, эфира.

Д.з. по уч. Пустоваловой стр. 101-109.

1. Химические реактивы: определение понятия, классификация по различным признакам.

Химическими реактивами называются вещества, которые используются для проведения различных синтезов, а также для количественного и качественного анализа в лабораторных условиях, другими словами, помогают качественно выявить отдельные элементы, их группы или целые молекулы, которые входят в состав исследуемого вещества. Часто реактивы химические, участвующие в химич-х р-циях при анализе и синтезе различных вещ-в, называют реагентами.

Химические реактивы - вещества, применяемые в лабораториях для анализа, научных исследований при изучении способов получения, свойств и превращений различных соединений. Обычно к химическим реактивам относят как индивидуальные вещества, так и некоторые смеси веществ (например, петролейный эфир). Также химическими реактивами называются растворы довольно сложного состава специального назначения (например, реактив Несслера - для определения аммиака).

Химреактивы разделяют на группы и в зависимости от их состава: неорганические реактивы, органические реактивы, реактивы, содержащие радиоактивные изотопы, и др. Из числа химических реактивов по назначению выделяют, прежде всего, аналитические реактивы, а также индикаторы химические и органические растворители.

Все химреактивы делятся на группы:

• Самовозгорающиеся химреактивы.
• Легко воспламеняющиеся жидкие химреактивы.
• Легковоспламеняющиеся твердые химреактивы.
• Воспламеняющие (окисляющие) химреактивы.
• Вещества, физиологически активные в сравнительно малых дозах.
• Прочие химреактивы, малоопасные и практически безопасные.

1. Марки химических реактивов: Х., Ч.Д.А., Х.Ч.

Зачастую различают следующие степени чистоты химических реактивов: особо чистые (с пометкой «о. ч.»), химически чистые («х. ч.»), чистые для анализа («ч. д. а.»), чистые («ч.»), очищенные («очищ.»), технические продукты, расфасованные в мелкую тару («технич.»). Многие химические реактивы специально производятся для лабораторного использования, но находят применение и очищенные химические продукты, выпускаемые для промышленных целей. Чистота химических реактивов в России регламентируется Государственными стандартами (ГОСТ) и техническими условиями (ТУ).

Существует даже такое широко применяемое выражение, как Reagents grade (реактивная чистота). Выражение «технический продукт» применяется как синоним определения «неочищенный». Но в большинстве случаев такое представление о технических продуктах давно устарело.
По степени чистоты химические реактивы делятся на следующие категории:

- технические продукты, которые расфасованы в мелкую тару («техн.»).
- очищенные («очищ.»);
- чистые («ч.»);

Квалификацию "чистый" (ч.) присваивают реактивам химическим с содержанием осн. компонента не ниже 98,0%. Для реактивов химических квалификации "чистый для анализа" (ч. д. а.) содержание осн. компонента м. б. выше или значительно ниже 98,0% в зависимости от области применения.
- чистые для анализа («ч.д.а.»), позволяющие успешно проводить большинство аналитических определений;
- химически чистые («х.ч.») и продукты особой чистоты (сверхвысокой очистки).

Химреактивы особой чистоты используются для специальных целей, например, в оптическом стекловарении или в волоконной оптике.
Для различия подклассов веществ особой чистоты введена маркировка. На таре с реактивом каждого подкласса имеется этикетка особого цвета:

Существуют и другие методы классификации веществ особой чистоты. Так, в научно-исследовательском институте химических реактивов и особо чистых веществ (ИРЕА) предложено характеризовать чистоту препарата по суммарному содержанию определенного числа микропримесей. Например, для особо чистого SiO₂ нормируется десять примесей (Al, B, Fe, Ca, Mg, Na, P, Ti, Sn, Pb), причем общее содержание их не превышает 1·10^-5. Для такого препарата устанавливается индекс "ос. ч. 10-5". Для упаковки препаратов высокой чистоты необходимо полностью отказаться от стеклянной посуды, являющейся источником загрязнений. Поэтому чаше всего используют полиэтиленовые банки, еще лучше применять банки из тефлона (фторопласт-4).

Ценность и практическое значение аналитических химических реактивов определяются главным образом их чувствительностью и селективностью. Чувствительность химреактивов - это наименьшее количество или наименьшая концентрация вещества (иона), которые могут быть обнаружены или количественно определены при добавлении реактива. Специфическими химическими реактивами, в свою очередь, считаются такие реагенты, которые дают характерную реакцию с анализируемым веществом или ионом в известных условиях, независимо от присутствия других ионов.

Для контроля качества питьевой воды и воды источников водоснабжения применяют специальные наборы химических реактивов. В наборы химических реактивов включены эталонные растворы определяемых ионов для градуировки измерительных приборов и оценки точности измерений. Химреактивы в наборах расфасованы по принципу точных навесок (фиксаналов) и приготовление рабочих растворов сводится к разведению химических реактивов, входящих в набор, дистиллированной водой по прилагаемой к набору инструкции.

1. Техника безопасности – ТБ при работе с едкими, легковоспламеняющимися, токсичными веществами.

Многие химические вещества являются опасными не только для здоровья, но и для жизни людей. Их неправильное использование грозит необратимыми последствиями, поэтому крайне важно знать и применять на практике правила техники безопасности при работе с химреактивами.
Некоторые препараты, особо чувствительные к воздуху, например, металлические рубидий и цезий, сохраняют в запаянных стеклянных ампулах, которые заполнены инертным газом или водородом.
На любых ёмкостях, в которых содержатся химические препараты, должны быть наклеены этикетки с указанием веществ.

Сосуды с химреактивами следует брать одной рукой за горлышко, придерживая снизу за дно другой рукой.

Не заглядывать в открытые нагреваемые ёмкости сверху, чтобы избежать поражения в случае выброса горячей массы.
Категорически запрещается использовать любую химическую посуду для питья – это может привести к тяжелейшим отравлениям.

Любые эксперименты с веществами, опасными для здоровья, ядовитыми или имеющими неприятный запах, следует непременно проводить под тягой.

Ни в коем случае не пробовать никакие химические реактивы на вкус. Нельзя также ртом набирать в пипетку едкие или ядовитые жидкости, для этой цели следует использовать грушу.

Разбавление серной кислоты следует производить приливанием кислоты в воду и ни в коем случае не наоборот. В качестве посуды нужно использовать термостойкие стаканы, потому что в этом процессе выделяется значительное количество тепла.
Переливать агрессивные химреактивы HNO₃, H₂SO₄ и HCl следует лишь при включенной тяге в специальном вытяжном шкафу. Его дверцы по возможности должны быть прикрыты.

Для работы с крепкими кислотами обязательно нужно пользоваться защитными очками и, желательно, длинным резиновым фартуком.
Категорически запрещается проводить нагревание на сетке, на голом огне, в открытых сосудах или вблизи открытого пламени горючих и легковоспламеняющихся веществ, в частности, бензола, этилового спирта, ацетона, уксусно-этилового эфира и др.
Летучие жидкости органического происхождения могут легко воспламеняться даже при отсутствии открытого огня, просто при попадании на раскаленную поверхность. Легковоспламеняющиеся жидкости также нельзя выливать в банки или вёдра для мусора – это может привести к возгоранию от случайно брошенной спички.

Для слива отработанных жидкостей (агрессивных, ядовитых и легковоспламеняющихся) следует применять специально предназначенные ёмкости.

1. Правила хранения реактивов.

Обращение со многими химическими реактивами требует неукоснительного соблюдения правил по технике безопасности. Для обеспечения безопасности большое значение имеет правильное размещение, хранение и использование химических реактивов.

Химреактивы размещают согласно определенным схемам. Сухие неорганические и органические химреактивы хранят в разных шкафах. Кислоты хранят отдельно от других химических реактивов в нижней части вытяжного шкафа. Вещества ядовитые, огнеопасные и токсичные хранят в сейфе. Химреактивы, самовозгорающиеся при контакте с водой, следует хранить в шкафу под замком.

На каждой таре с химическим реактивом должна быть наклеена этикетка с полным названием и химической формулой препарата, кроме того, на склянке с огнеопасными веществами должно быть указано: «Огнеопасно» на этикетке. Хранение химических веществ без этикеток не разрешается.