工业分析检验技能大赛实操评分标准解析

2020-01-12 15:10
化工设计通讯 2020年1期
关键词:移液管蒸馏水容量瓶

赵 美

(榆林职业技术学院,陕西榆林 719000)

工业分析检验赛项始于2006年,每年举办一次。2012年起该赛项纳入到教育部举办的全国职业院校技能竞赛。2018年高职参赛院校达到58个单位,参赛选手116名;中职参赛院校达到54个单位,参赛选手108名。2019年高职、中职参赛院校均达到56个单位,参赛选手均为112名。我院从2015年开始参加陕西省职业院校技能大赛,至今已有五年时间。期间,两次参加国家级工业分析检验技能大赛,收获了一定的经验。作为竞赛的辅导老师,在过往的成功与失败中,不断总结经验教训,现就围绕大赛中所占比例较大的实操项目评分标准进行解析。

1 实践操作考核点

以2019年中职工业分析检验国赛为例,实操考核项目为未知试样中铁含量的测定,具体为:①氧化还原滴定法测定未知铁试样溶液(I)的浓度;②分光光度法测定未知铁试样(II)中铁含量(该测定中玻璃计量器具用标示值)。实践操作考核点包括:基准物的称量占2%,溶液配制占5%,移取溶液占4%,滴定操作占5%,分光光度计仪器操作占2%,原始记录占1%,结束工作占1%,文明操作占1%,数据记录及处理占7%,化学分析结果占27%,仪器分析结果占45%。从各项所占比例可以看出,最终结果所占比例高达72%,此外今年化学分析考核与仪器分析考核合并为一项,这就对实验操作的规范性、准确性要求更高,否则化学分析中得到的错误数据会一直影响到仪器分析中的数据,所以要想取得满意的成绩,实验过程中的每一步都不能有大失误,才能保证最终结果准确。

2 主要仪器的操作要点

2.1 玻璃仪器

2.1.1 滴定管

滴定管是实验考核中的关键仪器之一,使用前必须对滴定管进行校正。校准不当和使用不当都是产生容量误差的主要原因,其误差甚至可能超过允差或量器本身的误差。因而在校准时务必正确、仔细操作,尽量减小校准误差。且要使用校准值的,其校准次数不应少于两次,且两次校准数据的偏差应不超过该量器容量允许的1/4,并取其平均值作为校准值[1]。

滴定管的校准(称量法):将已洗净且外表干燥的带磨口玻璃塞的锥形瓶a放在分析天平上称量,得空瓶质量m瓶,记录至0.001g。再将已洗净的滴定管盛满纯水,调至0mL刻度处,从滴定管中放出一定体积(记为V0),如放出5mL的纯水于已称量的锥形瓶b中,盖紧塞子,称出“瓶+水”的质量m瓶+水,两次质量之差即为放出的水的质量m水。用同法称量滴定管从0到10mL,0到15mL,0到20mL,0到25mL,…等刻度间的m水,用每次得到的m水除以实验水温时水的密度,即可得到滴定管各部分的实际容量V20。重复校准一次,两次相应区间的水质量相差应小于0.02g,求出平均值,并计算校准值ΔV(V20-V0)。以V0为横坐标,ΔV为纵坐标,绘制滴定管校准曲线。

滴定管使用时,先要进行试漏,不漏以后开始洗涤,先使用自来水洗涤,再用少量蒸馏水淋洗3次,每次约5mL,洗完之后,管的内壁上不应附着有液滴,如果有液滴可以用肥皂水或者洗液洗涤,内壁污染严重时,可以采用铬酸洗液浸泡滴定管,之后再用自来水、蒸馏水洗涤,最后用少量滴定用的待装溶液洗涤3次,以免待装溶液被附着在滴定管内壁上的蒸馏水稀释而降低浓度。之后将待装溶液加入滴定管中至“0”刻度以上,开启旋塞,把滴定管下端的气泡排出,然后把管内液面的位置调节至“0”刻度,再把滴定管垂直夹在铁架台上。开始滴定时,遵照先慢后快的原则,最后要有半滴或1/4滴操作,才能保证终点颜色判断准确。读数时,应将滴定管从铁架台上取下来,一只手捏住滴定管无液体处,保持滴定管垂直,视线应与管内液体凹面的最低处保持水平,俯视或仰视都会造成误差,此外一定要注意读实线。为了方便读取实线,可以在滴定液体凹面的后面衬一张白纸,以便于观察。另外注意:滴定前后均需记录读数。最后在计算时,正确进行滴定管体积校正,保证数据的正确性。

2.1.2 容量瓶

容量瓶的校准:以100mL容量瓶为例,用洁净的10mL移液管移取纯水于干净且晾干的100mL容量瓶中,重复操作10次后,观察液面的弯月面下缘是否恰好与标线上缘相切,若不相切,则用胶布在瓶颈上另作标记,以后实验中,此移液管和容量瓶配套使用时,应以新标记为准。

容量瓶使用时,首先要进行正确试漏,之后再用自来水、蒸馏水洗涤,转移溶液进入容量瓶时,借助玻璃棒将全部溶液移入容量瓶中,包括涮洗烧杯的溶液也要移入容量瓶,溶液加至容量瓶三分之二处水平摇动,离容量瓶刻线约1cm处改用胶头滴管加蒸馏水,准确稀释至刻线,最后盖上瓶盖,将溶液摇匀备用。

2.1.3 移液管和吸量管

移液管和吸量管可以采用与滴定管(称量法)相同的方法进行校准,也可以采用上述容量瓶校准中的方法进行相对校正,相对校正后,移液管和吸量管就要与容量瓶配套使用。

移液管和吸量管使用时,首先用自来水、蒸馏水洗涤,之后用少量被移取的液体洗涤,要求进行3次润洗。可先慢慢地吸入少量蒸馏水至移液管或吸量管中,用食指按住管口,然后将移液管或吸量管平持,松开食指,转动移液管或吸量管,使蒸馏水与管口以下的内壁充分接触,再将移液管或吸量管垂直,让蒸馏水流出,如此反复洗涤数次。再用被移取的液体按照上述步骤润洗移液管或吸量管3次,在吸溶液的过程中不能吸空,调整刻线前要擦干外壁,调节液面的操作要熟练,移液管和吸量管的管身竖直,管尖要靠壁,放液后停留约15s。同一支移液管或吸量管移取另一种溶液时,一定要重新洗涤、润洗。

2.2 紫外-可见分光光度计UV-1800PC-DS2

紫外-可见分光光度计要预热,预热时间大于20min,测定过程中手拿吸收池毛面,不用滤纸擦吸收池透光面,手握吸收池不要太紧,吸收池中溶液量适当(吸收池体积的2/3至4/5),参比溶液选择正确,测定完后,要填写紫外-可见分光光度计使用记录。

2.3 电子天平

天平使用前先清扫天平并检查天平水平,再开机进行预热约30min,采用减量法称量,称量过程中,要全程带手套,避免污染称量瓶,倾样次数≤3次,称量范围≤±2.5%不扣分;±2.5%<称量范围≤±5%,一个扣1分,扣完为止;称量范围>±5%,一个扣2分,扣完为止。最后及时记录原始数据,复原天平,放回凳子,并填写天平使用记录。

3 其他注意事项

该赛项是团体赛,最终以两名同学的总成绩排名次,所以平时要培养学生团队协作精神,每次做完实验后,多总结、多交流、多讨论,学生要互相鼓励,共同进退。在日常训练中,经过一段时间后,学生的训练位置进行更换,所用的仪器也进行更换。此外,在日常训练中,教师可人为加入一些干扰,比如弄乱容量瓶的顺序,更换试剂摆放的位置,观察学生能否及时发现。训练过程中一定要尽可能提高学生的实验速度,防止在赛场上需要重做时,出现时间不够的情况。整个训练过程中,一定要关注学生所做数据的准确度,而不仅仅留意精密度。备赛期间,定期组织考试,调动学生的互相追赶精神,促进共同进步。在比赛前准备要拿的东西时,奉行宁多拿不少拿的原则,把能想到的物品都拿上,以便在赛场上随时能找到。在比赛前,可用铬酸洗液将玻璃仪器彻底洗干净,比赛前可以将所有玻璃仪器用纯净水浸泡,防止赛场上出现挂液现象,之后再拿到赛场上。

4 结语

备赛和参赛的过程,对于教师和学生都是一个学习和成长的过程,期间教师不仅要做好专业方面的指导,同时要对学生进行生活关怀,发现学生出现厌烦情绪时,要及时调整学生的状态,做到劳逸结合,提高训练效率,努力了不留遗憾就好。

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