Hogyan tanítsuk a pontos mérést? Analitikai és precíziós mérlegek az egyetemi laboratóriumokban
Az egyetemi laboratórium az a hely, ahol a jövő vegyészei, biotechnológusai, gyógyszerészei és mérnökei elsajátítják az alapvető laboratóriumi készségeket. Ezek egyike a pontos mérés. Bár ez egyszerűnek tűnik, a gyakorlatban a hallgatók a mérési szakaszban követik el a legtöbb hibát, amelyek később befolyásolják a teljes kísérletet – a sikertelen titrálástól a helytelen oldatkoncentráció értékekig. Ezért rendkívül fontos ennek a készségnek az átgondolt oktatási módszere, valamint a laboratóriumok megbízható mérlegekkel való felszerelése.
A RADWAG-nál évek óta megfigyeljük, hogy eszközeink mennyire fontosak a szakemberek jövő generációinak oktatásában. Ebben a cikkben javaslatot teszünk arra, hogyan lehet hatékonyan tanítani a mérést, és kiválasztani az optimális mérleget egy oktatási laboratórium számára.
1. Miért olyan fontos a pontos mérés megtanulása?
A magas mérési pontosság a kémiai elemzés alapja. Az egyetemi laboratóriumokban a mérési hibák a következőkhöz vezetnek:
· Helytelen oldatok elkészítése
· Helytelen sztoichiometriai számítások
· Nem reprodukálható kísérleti eredmények
· Nehézségek a további laboratóriumi órákon.
A hallgatók csak akkor kezdik megérteni a pontosság fontosságát, amikor látják, hogy egy apró figyelmetlenség, például a minta ujjal való megérintése vagy egy forró edény lemérése hogyan torzíthatja az eredményeket. Didaktikai szempontból a precíziós mérleg ezért nemcsak mérőeszközzé válik, hanem fontos elemévé is a kísérletek iránti felelősségre nevelésnek.
2. A leggyakoribb hibák, amelyeket a hallgatók elkövetnek méréskor
Az oktatókkal és a laboratóriumi személyzettel való évek óta tartó együttműködésnek köszönhetően sikerült azonosítanunk egy csoport hibát, amelyek szinte minden laboratóriumban visszatérnek:
a) Meleg minták vagy edények mérése
Még egy enyhén felmelegített minta is okozza a levegő felemelkedését, és úgy tűnik, hogy kisebb a tömege. Ez az egyik leggyakoribb hiba, amelyet a kezdők elkövetnek.
b) Az üveg megérintése puszta kézzel
A zsírtól és nedvességtől az ujjakon megváltozik a tömeg, és destabilizálódnak a leolvasások.
c) A tára helytelen használata
Néha a hallgatók tára:
· A minta egy részének betöltése után
· Minden alkalommal a mérőedény helyett.
Ez a lemért anyag tényleges mennyiségének ellenőrzésének hiányához vezet.
d) A huzat és a levegő mozgásának hatása
Az ablak kinyitása, a gyors kézmozdulatok vagy a mérleg közelében lévő jelentős szellőzés ingadozásokat okoz a leolvasásban.
e) Türelem hiánya
Néhány hallgató gyorsan szeretné befejezni a feladatot, ezért leolvassa a tömeget, mielőtt az eredmény stabilizálódna.
f) A tisztítás hiányából eredő hibák
A mérőedényen maradt anyagrészecskék, por vagy folyadéknyomok szisztematikus hibákat okoznak. Érdemes nemcsak a technikát tanítani, hanem azt is megérteni, hogy a eljárásra való odafigyelésnek miért van valós hatása a mérésekre.
3. Hogyan válasszunk mérleget oktatási célokra?
A hallgatók számára szánt laboratóriumi felszerelés eltér a kutatólaboratóriumi felszereléstől. Az oktatásban a pontosság mellett a következő tényezők fontosak:
a) Tartósság és ellenállás az intenzív használattal szemben
Egy hallgatói laboratóriumban egy mérleget naponta több órán át használhatnak, és több száz ember kezelheti. Emiatt a kialakításának ellenállónak kell lennie a következőkkel szemben:
· Véletlen mozgások
· Enyhe ütések
· Gyakori tisztítás
· Kilöttyentett minták.
b) Könnyű használat
Egy intuitív felület és a tanítási célokra tervezett mérlegekben található korlátozott számú funkció segít elkerülni a helytelen beállításokból eredő hibákat.
c) A leolvasások stabilitása és a rövid stabilizációs idő
Mivel az osztályban nagyszámú hallgató van, fontos, hogy az eszköz gyorsan és megbízhatóan működjön.
d) Tanulást támogató funkciók
Például:
· Felhasználói útmutató üzenetek
· Instabil leolvasás jelzése
· Képesség edényekkel, szűrőkkel vagy pipettákkal való munkára
· Jelentések.
e) Megfelelő pontossági osztály
Nem minden laboratóriumnak van szüksége 0,002 mg analitikai pontosságra. Néha 1 mg vagy 10 mg pontosságú precíziós mérlegek is elegendőek, különösen a tanulmányok első éveiben. Érdemes a hallgatók haladási szintjének megfelelő eszközt választani.
4. RADWAG mérlegek az oktatásban – alkalmazási példák
Számos egyetemi laboratórium használ mérlegeket, amelyek oktatási, bemutató és mérési célokat szolgálnak. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a RADWAG mérlegeket többek között a következőkre használják:
· Feladatok oldatok készítéséhez
· Pipettázó berendezések kalibrálása
· Az anyagok pontos adagolásának tanítása
· Fizikai jelenségek bemutatása (pl. a hőmérséklet vagy a levegő mozgásának hatása a mérési stabilitásra)
· Mérőkamrák, szűrők vagy kalibrációs eljárások működésének bemutatása.
Érdemes megemlíteni, hogy az egyetemek gyakran hoznak létre bemutató készleteket, például mérlegekkel felszerelt állomásokat, edénykészleteket, gyakorlóanyagokat és utasításokat. Ez lehetővé teszi az oktatók számára, hogy hatékonyabban tartsanak órákat, és a hallgatók gyorsabban sajátíthassák el a laboratóriumi munka alapjait.
5. Összefoglalás
A pontos mérés megtanulása a laboratóriumi oktatás egyik alapja. A kiváló minőségű analitikai mérlegek és a precíziós mérlegek – amelyek tartósak, könnyen használhatók és ellenállnak a kezdő felhasználók által elkövetett hibáknak – jelentősen javítják az oktatás minőségét. A RADWAG évek óta támogatja az egyetemeket precíziós mérlegekkel, miközben segíti az oktatókat a hallgatók pontos laboratóriumi munkára való nevelésében.
