Laborpraxis: 1 Einführung, Allgemeine Methoden

228 Pages·1990·6.22 MB·German

by  Ollemann

Laborpraxis
1 Einführung,
Allgemeine Methoden
4., überarbeitete Auflage
Springer Basel AG
CIP-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek
Laborpraxis.
ISBN 978-3-7643-2524-4
Bd. 1. Einführung, allgemeine Methoden.-4., überarb. Aufl. -1990
ISBN 978-3-7643-2524-4 ISBN 978-3-0348-6144-1 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-0348-6144-1
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Verwertung, vorbehalten. Die Vergütungsansprüche werden durch die "Verwertungs
gesellschaft Wort" München, wahrgenommen.
© 1977, 1987, 1990 Springer Basel AG
UrsprOnglich erschienen bei Birkhäuser Basel1990
ISBN 978-3-7643-2524-4
V 0 R W0 R T zur Vierten Auflage
Die vorliegende, überarbeitete Vierte Auflage des vierbändigen Lehrmittels
"Laborpraxis" ist für die heutigen Anforderungen der Arbeit im chemischen Labor
geschaffen. Das Werk bildet für Auszubildende eine Lernhilfe, die es ihnen er
leichtert, sich die grundlegenden Arbeitstechniken für ihren Beruf anzueignen
und diese zu vertiefen.
Die "Laborpraxis" ist aber auch sehr geeignet als Nachschlagewerk in der Be
rufspraxis, insbesondere für Lehrmeister und Prüfungsexperten, jedoch auch für
Hochschulabsolventen, die ein Chemiepraktikum zu absolvieren haben.
Das Werk vermittelt Grundlagen. Spezielle Methoden, wie sie einzelne Fachgebie
te erfordern, werden teilweise nur gestreift oder bewusst nicht behandelt; wir
verweisen diesbezüglich auf die bestehende Fachliteratur.
Der Stoffinhalt wurde einerseits den Anforderungen des "Eidgenössischen Regle
ments über die Ausbildung und die Lehrabschlussprüfung im Beruf des Chemie
laboranten" und den Gegebenheiten der Chemischen Industrie im Raume Basel an
gepasst. Andererseits ist das Lehrmittel aber so gehalten, dass es im gesamten
deutschsprachigen Raum angewendet werden kann.
In allen Kapiteln wurden konsequent die SI-Einheiten verwendet. Zudem wurden
soweit wie möglich die Normen nach DIN und ISO angewendet. Da aber viele ältere
Begriffe, gerade in der Praxis, noch stark verwurzelt sind, wurden an den ent
sprechenden Stellen Tabellen mit der Gegenüberstellung von DIN/ISO und noch
gängiger Berufspraxis angebracht.
Das Lehrmittel wurde 1987 im Auftrag der Werkschule CIBA-GEIGY AG von
P. ~Jörfel (Gesamtleitung) H. Felber
M. Bitzer M. Hübel
U. Cl aus B. Vollenweider
unter Mitwirkung weiterer Mitglieder des Lehrerkollegiums der Werk- und Berufs
schule CIBA-GEIGY AG, Muttenz, verfasst.
Besonderer Dank gilt Hp. und M. Riser (Firma ez-type, Basel). Sie haben die
Gestaltung, Illustration und die Textverarbeitung übernommen sowie immer wieder
durch wertvolle Anregungen am Lehrmittel mitgearbeitet.
Muttenz, Mai 1990 Die Autoren
Inhaltsverzeichnis
Das chemische Labor
Grundeinrichtungen, Aufbewahren von Chemikalien, Laborunterhalt
Sicherheit
13
Organisation Sicherheit, Mittel zum persönlichen Schutz, Verhalten bei
Unfällen mit Personenschaden, Brandausbruch, Gasausbruch, Gefahren beim
Umgang mit Chemikalien
Umweltschutz
45
Allgemeine Grundlagen, Gesetzliche Grundlagen, Firmainterne Weisungen,
Recycling, Entsorgen, Entsorgen spezieller Chemikalien
Werkstoffe im Labor
73
Metallische Werkstoffe, Nichtmetallische Werkstoffe, Natürliche orga
nische Werkstoffe, Synthetische organische Werkstoffe
Protoko 11 führung mit Wort- und Zei chenerk l ärungen,
Fachliteratur
91
Versuchsprotokolle, Graphische Darstellung, Worterklärungen, Zeichen
erklärungen, Fachliteratur
Apparaturenbau
129
Grundlagen, Beispiele gebräuchlicher Reaktionsapparaturen
Zerkleinern/Mischen/Rühren
143
Theoretische Grundlagen, Zerkleinern und Mischen von Feststoffen,
Rühren von Flüssigkeiten, Mischen von Flüssigkeiten
Lösen
155
Theoretische Grundlagen, Lösemittel, Herstellen von Lösungen,
Physikalisches Verhalten von Lösungen
Heizen/Kühlen
167
Physikalische Grundlagen Heizen, Heizmittel und Heizgeräte, Temperatur
regelgeräte, Wärmeübertragungsmittel, Allgemeine Grundlagen Kühlen,
Kühlmittel, Kühlgeräte, Spezielle Kühlmethoden
Arbeiten bei vermindertem Druck
193
Physikalische Grundlagen, Erzeugen von vermindertem Druck, Regulieren
von vermindertem Druck
Arbeiten mit Gasen
205
Physikalische Grundlagen, Technisch hergestellte Gase, Umgang mit
Gasen, Gaskenndaten
Das chemische Labor
Grundeinrichtungen
3
Labortische 3
Abzug ( Kape 11 e) 3
I nsta 11 at i onen 4
Aufbewahren von Chemikalien
5
Gefässarten 6
Beschriftung der Gefässe 7
Aufbewahrungsorte 8
Laborunterhalt
10
Reinigen von Glasgeräten 10
Nachschub 10
Laborüberwachung (Nachtbetrieb) 11
1
Unter dem Begriff chemisches Labor versteht man Räume, die mit Chemikalien und
Apparaturen versehen sind und in denen chemische Versuche ausgeführt werden.
In der chemischen Industrie sind viele Labors mehr oder weniger stark speziali
siert. So gibt es z.B. Labors für anorganische, organische, physikalische und
physiologische Chemie. Ausserdem unterscheidet man zwischen analytischen und
präparativen Labors, die je nach Arbeitsgebiet, z.B. Farbstoffchemie, Kunst
stoffchemie, Agrarchemie etc. verschieden aufgebaut sind. Zu den Spezialitäten
labors gehören z.B. das Hydrierlabor, in dem Versuche unter Druck ausgeführt
werden, oder das Kilolabor für präparative Versuche im grösseren Massstab.
2
Grundeinrichtungen
Labortische
Der Arbeitstisch besitzt die notwendigen Installationen (Gestänge, Energie
anschlüsse, Abluft etc.), die ein zweckmässiges Arbeiten ermöglichen. Er ist in
der Regel für stehendes Arbeiten vorgesehen.
Der Wägetisch ist speziell für ein erschütterungsfreies Arbeiten konstruiert.
Im Waschbecken des Waschtischs werden die Glasgeräte gereinigt. Der Tisch ist
meist mit einer Ablüftung versehen. Das Waschbecken darf nicht als Ausguss für
Chemikalienabfälle verwendet werden. Vielfach sind Waschmaschine und Geschirr
trockenschrank eingebaut.
Tischbeläge
Tischbeläge aus Klinker sind unempfindlich gegen Hitze und Chemikalien.
Oft wird als Ersatz für Klinker Mattglas mit weisser Unterlage verwendet, das
in den Tisch eingekittet ist. Solche Beläge sind besser zu reinigen, mechanisch
und gegen Hitze etwas weniger gut beständig als Klinker.
Kunstharzplatten (Kellco) sind geeignet für Wäge-, Abstell- und Schreibtische.
Sie sind gegen viele Chemikalien nur kurzfristig beständig, hitzeempfindlich
und nicht kratzfest.
Abzug (Kapelle)
Chemische Umsetzungen, Destillationen, Filtrationen etc. sollen nach Möglich
keit im Abzug ausgeführt werden.
Absaugschlitze sorgen für eine gute Lüftung beim Entweichen von Dämpfen mit
grösserer oder kleinerer Dichte als Luft. Schieber aus Sicherheitsglas schützen
vor Spritzern und mechanischen Einflüssen.
Die Armaturen sind ausserhalb des Abzugs angebracht, um die Bedienung bei ge
schlossenem Schieber zu ermöglichen.
Häufig sind in Labors sogenannte "Stehkapellen" (Abzug ohne Arbeitstisch) für
hohe Apparaturen (z.B. Chromatographiersäulen und Rektifikationen) vorhanden.
Diese Stehkapellen erlauben das Arbeiten auf bequemer Höhe.
Oft ist eine Kohlenstoffdioxidgas-Objektschutzanlage angeschlossen. Erreicht
die Luft bei den Fühlern eine Temperatur von 72 °C, schmilzt die Lötstelle und
die Anlage wird ausgelöst.
3
Installationen
Rohrleitungen und Armaturen für Energien werden durch entsprechende Kennfarben
bezeichnet. Diese sind nicht zu verwechseln mit den Kennfarben von Druckgas
zylindern.
Energie Kennfarbe Bemerkungen
Fabrikvakuum grau Restdruck ca. 130 mbar
Wasser grün Druck ca. 6 bar
Deionisiertes Wasser grün mit weissem Punkt
Trinkwasser grün mit Aufschrift "Trinkwasser"
Wasserdampf rot Druck ca. 5 bar, Temperatur ca. 150 °C
Druckluft blau Druck ca. 3 bar
Erdgas gelb Druck ca. 1' 02 bar
Stickstoff gelb mit Aufschrift "Stickstoff"
Sauerstoff gelb mit Aufschrift "Sauerstoff"
Helium gelb mit Aufschrift "Helium"
Argon gelb mit Aufschrift "Argon"
Elektrische Energie Wechselstrom
220 Volt und 380 Volt, 50 Hertz
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Aufbewahren von Chemikalien
Chemikalien sind grundsätzlich als giftig resp. als gefährlich zu betrachten.
Eine für Mensch und Material sichere Handhabung ist somit nur möglich, wenn die
Eigenschaften der betreffenden Substanz bekannt sind.
Für das praktische Arbeiten sind wichtig:
- Aggregatzustand
- Siedepunkt, Flüchtigkeit, Dichte
- Giftigkeit
- Brennbarkeit
- Empfindlichkeit gegen Licht, Luft und Feuchtigkeit
- Reaktionsfähigkeit
Informationen, die diese Eigenschaften betreffen findet man:
- in der Literatur (Chemikerkalender, Sicherheitsmerkblätter, Versuchsproto
kolle, Chemikalienkataloge etc.),
-durch Rückfragen beim Vorgesetzten oder bei der Sicherheitsprüfstelle,
- durch eigene Vorversuche oder Messungen.
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