Milyen eszközöket használnak a kémiában?

A kémia négy fő műszercsoportra támaszkodik: üvegáru anyagok tartásához és keveréséhez, mérőeszközök térfogatra, tömegre és hőmérsékletre, fűtési és biztonsági berendezések futó reakciókhoz, és molekuláris modellek szabad szemmel nem látható szerkezetek megjelenítésére. Egy tipikus középiskolai kémialabor 30-50 különböző műszertípust használ ebben a négy csoportban, az egyszerű kémcsőtől a 0,001 grammos pontosságú digitális analitikai mérlegig.

Az alábbiakban bemutatjuk, hogy mit tartalmaznak az egyes kategóriák, miért választanak az iskolák konkrét anyagokat, és miben különböznek az oktatási eszközök a kutatási minőségű laboratóriumi berendezésektől.

Négy alapkategória, amelyre minden kémiai labornak szüksége van

Bármely termék vásárlása előtt segít a teljes kép megtekintése. A kémiatanító műszereket általában négy funkcionális csoportba rendezik, és egy jól felszerelt tanteremben mind a négynél megvan a megfelelő munkaarány, ahelyett, hogy csak az egyikre költenének túl.

Vegyi üvegáruk: A leggyakrabban használt eszközök

A vegyi üvegáruk adják a napi használat legnagyobb részét bármely osztályteremben, az iskolai laboratóriumi auditok szerint gyakran a teljes műszerkezelési idő több mint 60 százalékát. A boroszilikát üveg (3,3-as tágulási osztály) az ipari szabvány, mert repedés nélkül ellenáll a hirtelen hőmérsékletváltozásból adódó durván 165 Celsius fokos hősokknak.

Azok az iskolák, amelyek ömlesztve vásárolnak vegyi üvegárut, általában boroszilikát cikkeket kevernek össze a fűtéssel kapcsolatos feladatokhoz nátronlúgos üveggel az alapvető tároláshoz, ami csökkenti az egységköltséget anélkül, hogy veszélyeztetné a nyílt lángot érintő műszerek biztonságát.

Mérő- és felügyeleti műszerek

Az oktatási mérőberendezések azok, amelyek a kvalitatív demonstrációt kvantitatív kísérletté változtatják. Egy modern tanterem általában a hagyományos eszközöket legalább egy digitális érzékelővel párosítja, hogy segítse a tanulókat a kézi és az automatizált adatgyűjtés összehasonlításában.

• Digitális mérleg: 0,01 g-ig vagy 0,001 g-ig leolvasható tömegalapú sztöchiometriai laboratóriumokban.
• Hőmérő vagy hőmérsékletszonda: a mínusz 10 és 110 Celsius fok közötti tartomány lefedi a legtöbb osztálytermi reakciót.
• pH-mérő vagy univerzális indikátorkészlet: sav-bázis titráláshoz és talaj- vagy vízvizsgálati egységekhez használják.
• Mérőhenger: pontosabb, mint egy főzőpohár a mért folyadéktérfogatokhoz.
• Időzítő és stopper: nélkülözhetetlen a koncentráció- vagy hőmérséklet-hatásokat összehasonlító reakciósebesség-kísérletekhez.

A fiatalabb évfolyamok számára sok iskola áttér a kompakt természettudományos készletekre, amelyek egy tokba csomagolják a kicsinyített mérleget, hőmérőt és pipettát, ami csökkenti a törést és egyszerűsíti az órák közötti tárolást.

Kémiaoktatási modellek és műszersorozatok

A fizikai üvegáru mellett a kémiatanítási modellek segítségével a tanulók olyan kristályrácsokat, molekuláris geometriát és ipari folyamatokat jeleníthetnek meg, amelyeket lehetetlen közvetlenül megfigyelni. Az alábbi készlet egy minta a középfokú és szakképzési kémia programokban használt kémiaoktató eszközök és modellek beszállítói katalógusából.

Kiemelt kémiatanítási modellsorozat

Szerkezeti és ipari folyamatmodellek széles választéka, amelyeket a szokásos kémiaoktató eszközök mellett tárolnak az osztálytermi bemutatókhoz.

Gyémánt kovalens kristály modell Kristályszerkezet

Grafitkristály szerkezeti modell Kristályszerkezet

Carbon 60 (C60) molekuláris modell Molekuláris modell

Fém kristályszerkezeti modell Kristályszerkezet

Vasipari nagyolvasztó modell Ipari folyamatmodell

Fűtési, biztonsági és támogató berendezések

Egyetlen kémiatanító műszerkészlet sem teljes a melegítést és kezelést biztonságossá tevő berendezések nélkül. Ez az a kategória is, amelybe az iskolák a leggyakrabban fektetnek alul, annak ellenére, hogy ez közvetlenül befolyásolja az osztálytermi biztonságot.

Laboratóriumi műszerek az üvegárukon túl

Az üvegárukon és a biztonsági felszerelésen túl a teljesen felszerelt kémiaterem a laboratóriumi műszerek és berendezések szélesebb kategóriáját, valamint a biológiaórákkal közös eszközöket, például a kristályok, csapadékok és szerves minták nagyítás alatti vizsgálatára szolgáló oktatási mikroszkópot használja. Retortaállványok, bilincsek, drótháló, fogók és exszikkátorok egészítik ki a tartószerkezetet, amely mindent a helyén tart a kísérlet során.

Hogyan válasszák az iskolák a kémiaoktató eszközöket

A beszerzési csapatok úgy érik el a legjobb hosszú távú értéket, hogy négy dolgot ellenőriznek, mielőtt nagyszabású iskolai taneszközöket és kellékeket rendelnének.

1. Anyagminőség: győződjön meg arról, hogy az üvegedények boroszilikát 3.3-asak minden olyan tárgy esetében, amely közvetlenül érintkezik a lánggal.
2. Minősítés: keresse az ISO 9001 gyártási szabványokat és adott esetben a CE vagy SGS vizsgálati jelentéseket.
3. Tananyag mérkőzés: igazítsa a molekuláris modelleket és műszerkészleteket az adott tantervhez, legyen szó alapvető kötésről vagy fejlett szerves kémiáról.
4. Csere készlet: előnyben részesítik azokat a beszállítókat, akik az egyes üvegárudarabokat pótolhatják, nem pedig a teljes készleteket, mivel a törések rutinszerűek egy működő laborban.

Ennek a keveréknek a megfelelő kialakítása azt jelenti, hogy egy kémiatanteremben évekig konzisztens, biztonságos bemutatókat lehet tartani, ahol az üvegedények a mindennapi igásló, a mérőműszerek szolgáltatják az adatokat, a biztonsági felszerelések védik a tanulókat, és az oktatási modellek megkönnyítik az anyag láthatatlan szerkezetének megértését.