Как да преподаваме точно претегляне? Аналитични и прецизни везни в университетски лаборатории
Университетската лаборатория е място, където бъдещи химици, биотехнолози, фармацевти и инженери изучават основни лабораторни умения. Едно от тях е точното претегляне. Въпреки че изглежда просто, на практика именно на етапа на претегляне студентите допускат най-много грешки, които по-късно се отразяват на целия експеримент – от неуспешно титруване до неправилни стойности на концентрацията на разтвора. Ето защо добре обмисленият метод за преподаване на това умение, както и оборудването на лабораториите с надеждни везни, са от голямо значение.
В RADWAG от години наблюдаваме колко важни са нашите устройства в образованието на бъдещите поколения специалисти. В тази статия предлагаме как ефективно да се преподава претегляне и да се избере оптималната везна за учебна лаборатория.
1. Защо е толкова важно да се научим да претегляме точно?
Високата точност на измерване е основата на химичния анализ. В университетските лаборатории грешките при претеглянето водят до:
· Неправилно приготвяне на разтвори
· Грешни стехиометрични изчисления
· Невъзпроизводими експериментални резултати
· Трудности в по-нататъшните лабораторни занятия.
Студентите започват да разбират важността на прецизността едва когато видят как едно незначително пропущане, като докосване на проба с пръсти или претегляне на горещ съд, може да изкриви резултатите. От дидактическа гледна точка, прецизната везна следователно се превръща не само в измервателен инструмент, но и във важен елемент в обучението по отговорност за извършените експерименти.
2. Най-честите грешки, които студентите правят при претегляне
Благодарение на дългогодишното сътрудничество с преподаватели и лабораторен персонал, успяхме да идентифицираме група грешки, които се повтарят в почти всяка лаборатория:
a) Претегляне на топли проби или съдове
Дори леко загрятата проба кара въздуха да се издига и изглежда, че има по-малка маса. Това е една от най-честите грешки, които правят начинаещите.
б) Докосване на стъкло с голи ръце
Мазнината и влагата по пръстите ви променят масата и дестабилизират показанията.
в) Неправилно използване на тара
Понякога студентите тарират:
· След изливане на част от пробата
· Всеки път, вместо да работят със съда за претегляне.
Това води до липса на контрол върху действителното количество претеглен материал.
г) Влиянието на течения и движението на въздуха
Отварянето на прозорец, бързите движения на ръцете или значителната вентилация в близост до везната водят до колебания в показанията.
д) Липса на търпение
Някои студенти искат да завършат задачата бързо, затова отчитат масата, преди резултатът да се е стабилизирал.
е) Грешки, произтичащи от липса на почистване
Частици от вещество, прах или следи от течност, оставени върху везната, причиняват систематични грешки. Струва си да се преподава не само техниката, но и да се разбере защо вниманието към процедурата има реално въздействие върху измерванията.
3. Как да изберем везна за учебни цели?
Лабораторното оборудване за студенти се различава от лабораторното оборудване за изследвания. В обучението, освен точността, важни са и следните фактори:
a) Издръжливост и устойчивост на интензивна употреба
В студентската лаборатория везната може да се използва по няколко часа на ден и да се управлява от стотици хора. Поради тази причина нейната конструкция трябва да бъде устойчива на:
· Случайни движения
· Леки удари
· Често почистване
· Разлети проби.
б) Лесна употреба
Интуитивният интерфейс и ограничената функционалност на везните, предназначени за учебни цели, помагат да се избегнат грешки, произтичащи от неправилни настройки.
в) Стабилност на показанията и кратко време за стабилизиране
При голям брой студенти в клас е важно устройството да работи бързо и надеждно.
г) Функции за подпомагане на обучението
Например:
· Съобщения за насочване на потребителя
· Индикация за нестабилни показания
· Възможност за работа със съдове, филтри или пипети
· Отчети.
д) Подходящ клас на точност
Не всяка лаборатория се нуждае от аналитична точност от 0,002 mg. Понякога прецизните везни с точност от 1 mg или 10 mg са достатъчни, особено в първите години на обучение. Струва си да изберете устройство, което съответства на нивото на напредък на студентите.
4. Везни RADWAG в обучението – примери за приложения
Много университетски лаборатории използват везни, които служат за образователни, демонстрационни и измервателни цели. На практика това означава, че везните RADWAG се използват, наред с други неща, за:
· Упражнения за приготвяне на разтвори
· Калибриране на оборудване за пипетиране
· Обучение за прецизно дозиране на вещества
· Демонстриране на физични явления (напр. ефектът на температурата или движението на въздуха върху стабилността на измерването)
· Демонстриране на работата на везни камери, филтри или процедури за калибриране.
Струва си да се спомене, че университетите често създават демонстрационни комплекти, като например станции, оборудвани с везни, комплекти съдове, учебни материали и инструкции. Това позволява на преподавателите да провеждат занятията по-ефективно, а на студентите да усвояват по-бързо основите на лабораторната работа.
5. Обобщение
Изучаването на точно претегляне е една от основите на лабораторното обучение. Висококачествените аналитични везни и прецизни везни – издръжливи, лесни за използване и устойчиви на грешки, направени от начинаещи потребители – значително подобряват качеството на образованието. RADWAG подкрепя университетите от години, като доставя прецизни везни, като същевременно помага на преподавателите да научат студентите как да работят точно в лабораторията.
