Hvordan undervise i nøyaktig veiing? Analytiske og presisjonsvekter i universitetslaboratorier
Universitetslaboratoriet er et sted hvor fremtidige kjemikere, bioteknologer, farmasøyter og ingeniører lærer grunnleggende laboratorieferdigheter. En av disse er nøyaktig veiing. Selv om dette virker enkelt, er det i praksis på veiestadiet at studentene gjør flest feil, noe som senere påvirker hele eksperimentet – fra mislykket titrering til feil konsentrasjonsverdier for løsningen. Derfor er en gjennomtenkt metode for å lære denne ferdigheten, samt utstyre laboratorier med pålitelige vekter, av stor betydning.
Hos RADWAG har vi i årevis observert hvor viktige enhetene våre er i utdanningen av fremtidige spesialister. I denne artikkelen foreslår vi hvordan man effektivt kan undervise i veiing og velge den optimale vekten for et undervisningslaboratorium.
1. Hvorfor er det så viktig å lære å veie nøyaktig?
Høy målenøyaktighet er grunnlaget for kjemisk analyse. I universitetslaboratorier fører veiefeil til:
· Feilaktig tilberedning av løsninger
· Feilaktige støkiometriske beregninger
· Ikke-reproduserbare eksperimentelle resultater
· Vanskeligheter i videre laboratorieklasser.
Studentene begynner å forstå viktigheten av presisjon først når de ser hvordan en mindre feil, som å berøre en prøve med fingrene eller veie et varmt kar, kan forvrenge resultatene. Fra et didaktisk perspektiv blir derfor en presisjonsvekt ikke bare et måleinstrument, men også et viktig element i å lære ansvar for eksperimentene som utføres.
2. De vanligste feilene studentene gjør ved veiing
Takket være mange års samarbeid med forelesere og laboratoriepersonell har vi kunnet identifisere en gruppe feil som gjentas i nesten hvert laboratorium:
a) Veiing av varme prøver eller kar
Selv en litt oppvarmet prøve får luften til å stige og ser ut til å ha en lavere masse. Dette er en av de vanligste feilene nybegynnere gjør.
b) Berøring av glass med bare hender
Fettet og fuktigheten på fingrene endrer massen og destabiliserer avlesningene.
c) Feil bruk av tara
Noen ganger tarerer studentene:
· Etter å ha helt i en del av prøven
· Hver gang i stedet for å jobbe med veiekaret.
Dette fører til manglende kontroll over den faktiske mengden materiale som veies.
d) Påvirkning av trekk og luftbevegelser
Å åpne et vindu, raske håndbevegelser eller betydelig ventilasjon i nærheten av vekten fører til svingninger i avlesningen.
e) Mangel på tålmodighet
Noen studenter ønsker å fullføre oppgaven raskt, så de leser av massen før resultatet har stabilisert seg.
f) Feil som følge av manglende rengjøring
Partikler av stoff, støv eller væskerester som er igjen på veieplattformen forårsaker systematiske feil. Det er verdt å undervise ikke bare i teknikken, men også forstå hvorfor oppmerksomhet på prosedyren har en reell innvirkning på målingene.
3. Hvordan velge en vekt for undervisningsformål?
Laboratorieutstyr for studenter er forskjellig fra laboratorieutstyr for forskning. I undervisningen er følgende faktorer viktige i tillegg til nøyaktighet:
a) Holdbarhet og motstand mot intensiv bruk
I et studentlaboratorium kan en vekt brukes i flere timer om dagen og betjenes av hundrevis av mennesker. Av denne grunn bør konstruksjonen være motstandsdyktig mot:
· Utilsiktede bevegelser
· Lette støt
· Hyppig rengjøring
· Sølt prøver.
b) Brukervennlighet
Et intuitivt grensesnitt og et begrenset antall funksjoner i vekter designet for undervisningsformål bidrar til å unngå feil som følge av feil innstillinger.
c) Stabilitet i avlesningene og kort stabiliseringstid
Med et stort antall studenter i klassen er det viktig at enheten fungerer raskt og pålitelig.
d) Læringsstøttefunksjoner
For eksempel:
· Brukerveiledningsmeldinger
· Indikasjon på ustabil avlesning
· Mulighet for å jobbe med kar, filtre eller pipetter
· Rapporter.
e) Passende nøyaktighetsklasse
Ikke alle laboratorier trenger en analytisk nøyaktighet på 0,002 mg. Noen ganger er presisjonsvekter med en nøyaktighet på 1 mg eller 10 mg tilstrekkelig, spesielt i de første studieårene. Det er verdt å velge en enhet som samsvarer med nivået på studentenes progresjon.
4. RADWAG-vekter i undervisningen – eksempler på applikasjoner
Mange universitetslaboratorier bruker vekter som tjener pedagogiske, demonstrasjons- og måleformål. I praksis betyr dette at RADWAG-vekter brukes blant annet til:
· Øvelser i tilberedning av løsninger
· Kalibrering av pipetteutstyr
· Undervisning i nøyaktig dosering av stoffer
· Demonstrasjon av fysiske fenomener (f.eks. effekten av temperatur eller luftbevegelser på målestabilitet)
· Demonstrasjon av driften av veiekamre, filtre eller kalibreringsprosedyrer.
Det er verdt å nevne at universiteter ofte oppretter demonstrasjonssett, for eksempel stasjoner utstyrt med vekter, sett med kar, øvelsesmateriell og instruksjoner. Dette gjør det mulig for forelesere å gjennomføre undervisningen mer effektivt og studentene å mestre det grunnleggende om laboratoriearbeid raskere.
5. Sammendrag
Å lære å veie nøyaktig er et av grunnlagene for laboratorieutdanning. Høy kvalitet analytiske vekter og presisjonsvekter – holdbare, enkle å bruke og motstandsdyktige mot feil gjort av nybegynnere – forbedrer utdanningskvaliteten betydelig. RADWAG har støttet universiteter i årevis ved å levere presisjonsvekter, samtidig som de hjelper forelesere med å lære studentene hvordan de skal jobbe nøyaktig i laboratoriet.
