Κανονισμός και Ασφάλεια στο εργαστήριο

Εισαγωγή

Στο Εργαστήριο Χαλαρής Ύλης οι φοιτητές χρησιμοποιώντας ορισμένες βασικές εργαστηριακές τεχνικές, όργανα και συσκευές, θα παρασκευάσουν τέσσερα είδη χαλαρών υλικών και θα χαρακτηρίσουν τα υλικά τους ως προς το μέγεθος, τις μοριακές, μηχανικές και θερμικές ιδιότητές τους.

Για την επιτυχή και ασφαλή εκτέλεση των ασκήσεων και την αποφυγή ατυχήματος απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή και συμμόρφωση όλων των φοιτητών προς ορισμένους βασικούς κανόνες. Γι’ αυτό παρακαλούνται οι φοιτητές να μελετήσουν προσεκτικά το πρώτο μέρος αυτών των σημειώσεων που αναφέρεται στους κανόνες ασφαλείας στο εργαστήριο. Μεγάλης σημασίας σε ένα εργαστηριακό μάθημα είναι επίσης τόσο η λήψη σωστών σημειώσεων κατά τη διάρκεια του πειράματος όσο και η συγγραφή σωστών εργαστηριακών εκθέσεων μετά το πείραμα. Για περισσότερες λεπτομέρειες όσον αφορά τα θέματα αυτά οι φοιτητές παραπέμπονται στις αντίστοιχες ενότητες παρακάτω.

Τάξη και καθαριότητα: Στο εργαστήριο είναι σημαντική η διατήρηση της τάξης και της καθαριότητας έτσι ώστε να μειωθεί ο κίνδυνος ατυχήματος. Τα γυάλινα σκεύη και τα εργαστηριακά όργανα πρέπει να είναι και να διατηρούνται καθαρά. Τα όργανα, η θέση εργασίας αλλά και οι κοινόχρηστοι χώροι πρέπει να καθαρίζονται μετά την εργασία και να αφήνονται στην κατάσταση που ήταν πριν το πείραμα. Τα στερεά απορρίμματα ρίχνονται στα ειδικά δοχεία απορριμμάτων ενώ τα ανόργανα υγρά (οξέα, βάσεις, υδατικά διαλύματα) χύνονται στο νιπτήρα αφού πρώτα αραιωθούν με άφθονο νερό. Οι οργανικοί διαλύτες, τα μονομερή, και τα διαλύματα πολυμερών απορρίπτονται στα ειδικά δοχεία υγρών αποβλήτων που βρίσκονται μέσα στις απαγωγούς εστίες.

Τα όργανα και τα αντιδραστήρια πρέπει να επιστρέφονται στην αρχική τους θέση αμέσως μετά τη χρησιμοποίησή τους. Τα υλικά που θα παρασκευασθούν σε κάποιο πείραμα και θα χαρακτηριστούν σε κάποιο άλλο, θα πρέπει να φυλάσσονται σε κατάλληλα μπουκαλάκια, στα οποία θα αναγράφεται το περιεχόμενο και το όνομα των κατόχων.

Κανόνες Ασφαλείας

1. Διατηρείτε τη θέση εργασίας καθαρή και τακτοποιημένη. Τα όργανα, σκεύη που χρησιμοποιείτε πρέπει επίσης να διατηρούνται καθαρά. Αυτό θα βοηθήσει στην ασφάλεια σας αλλά και στην επιτυχία των πειραμάτων σας.
2. Απαγορεύεται αυστηρά η λήψη τροφής και το κάπνισμα στο εργαστήριο.
3. Για τη δική σας ασφάλεια είναι υποχρεωτική η εργαστηριακή ποδιά και τα γυαλιά ασφαλείας καθόλη τη διάρκεια παραμονής σας στο εργαστήριο. Στις περιπτώσεις που εργάζεστε με τοξικές ουσίες που απορροφούνται από το δέρμα είναι υποχρεωτικό να φοράτε προστατευτικά γάντια.
4. Πρέπει να γνωρίζετε που βρίσκονται το κουτί πρώτων βοηθειών και οι πυροσβεστήρες και πώς λειτουργούν.
5. Πρέπει να γνωρίζετε ακριβώς τις ιδιότητες των χημικών που χρησιμοποιείτε. Πλήρης ενημέρωση πάνω σε αυτό πρέπει να απαιτείται από τους διδάσκοντες.
6. Μη μετακινείτε τα αντιδραστήρια από τη θέση τους ή αν αυτό κριθεί απαραίτητο βεβαιωθείτε ότι τα επιστρέψατε πίσω αμέσως μετά τη χρήση τους. Μην παίρνετε τα χημικά από το εργαστήριο. Σε καμία περίπτωση δεν μετακινείτε τα όργανα από τη θέση τους.
7. Η εργασία με επικίνδυνα αντιδραστήρια (τοξικά, εύφλεκτα) γίνεται μόνο στους απαγωγούς και τα αντιδραστήρια αυτά παραμένουν στην απαγωγό εστία σε όλες τις περιπτώσεις ενώ οι φιάλες που τα περιέχουν πρέπει να κλείνονται ερμητικά αμέσως μετά τη χρήση.
8. Η αναρρόφηση των χημικών με σιφώνιο γίνεται με τα ειδικά πουάρ και σε καμία περίπτωση δεν χρησιμοποιείται το στόμα για αυτό το λόγο.
9. Απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή ώστε οι ποσότητες των αντιδραστηρίων που παίρνετε να μην είναι μεγαλύτερες από αυτές που χρειάζεστε. Μην επιστρέφετε χημικά που περίσσεψαν στις φιάλες των αντιδραστηρίων. Μη βάζετε σιφώνια ή σταγονόμετρα στις φιάλες των αντιδραστηρίων.
10. Μην εισπνέετε τα χημικά και σε καμία περίπτωση μην τα δοκιμάζετε με το στόμα. Απαγορεύεται ο οργανοληπτικός έλεγχος των ουσιών. Αποφεύγετε την επαφή με τα χημικά και κρατάτε κλειστές τις φιάλες των αντιδραστηρίων όταν δεν χρησιμοποιούνται.
11. Μη θερμαίνετε πτητικές και εύφλεκτες ουσίες με γυμνή φλόγα. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήστε τα υδρόλουτρα ή ελαιόλουτρα.
12. Μην κλείνετε φιάλες που θερμαίνετε ή που γίνεται αντίδραση η οποία εκλύει αέριο.
13. Το στόμιο του δοκιμαστικού σωλήνα όπου πραγματοποιείται το πείραμα δεν πρέπει να είναι στραμμένο προς τον πειραματιστή ή άλλο άτομο που βρίσκεται εκεί κοντά.
14. Ελέγχετε ότι οι ηλεκτρικές συσκευές που χρησιμοποιείτε είναι σε καλή και ασφαλή κατάσταση και απομακρύνετε τα καλώδια από τις θερμαντικές επιφάνειες κατά τη χρήση τους.
15. Μην πετάτε στερεά απορρίμματα στους νεροχύτες, αλλά στα ειδικά δοχεία απορριμμάτων. Στο νεροχύτη χύνονται μόνο τα υδατικά διαλύματα και αμέσως μετά χύνεται άφθονο νερό. Τα υγρά οργανικά απόβλητα αποχύνονται στα ειδικά δοχεία που βρίσκονται μέσα στις απαγωγούς εστίες.
16. Προσέχετε ιδιαίτερα τα γυάλινα σκεύη που χρησιμοποιείτε. Τα σπασίματα είναι όχι μόνο ακριβά αλλά εμπεριέχουν και κινδύνους για ατυχήματα.
17. Προσοχή κατά τη χρήση των επιστημονικών οργάνων. Να ακολουθείτε πάντα πιστά τις οδηγίες χρήσης τους.
18. Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται στις βαλβίδες ρύθμισης της πίεσης κατά τη χρήση των κυλίνδρων αερίων και των δοχείων υγρού αζώτου.
19. Απαιτείται προσοχή στην ανάγνωση των ενδείξεων των συσκευών, τόσο κατά την προετοιμασία μιας μέτρησης, όσο και κατά τη διάρκεια αυτής.
20. Στο τέλος κάθε πειράματος καθαρίζετε τη θέση εργασίας σας, τα γυάλινα σκεύη που χρησιμοποιήσατε καθώς και τους κοινόχρηστους πάγκους και όργανα. Πριν φύγετε από το εργαστήριο βεβαιωθείτε ότι έχετε κλείσει όλες τις παροχές νερού, ρεύματος, αερίων και τις φιάλες των αντιδραστηρίων.
21. Για την αποφυγή ατυχημάτων ελέγχετε διπλά ότι χρησιμοποιείτε το σωστό αντιδραστήριο και ότι χρησιμοποιείτε σωστά τον εξοπλισμό του εργαστηρίου.
22. Να αναφέρετε αμέσως όλα τα ατυχήματα, ακόμη και τα πιο ασήμαντα, στον υπεύθυνο του εργαστηρίου.
23. Μη δοκιμάζετε πειράματα εκτός των σημειώσεων του εργαστηρίου.
24. Να είστε προσεκτικοί και συγκεντρωμένοι στην εργασία σας. Να φέρεστε με επαγγελματισμό και υπευθυνότητα σεβόμενοι τον εαυτό σας και τους συναδέλφους σας.

Πρώτες Βοήθειες

1. Σε περίπτωση πυρκαγιάς στο εργαστήριο το νερό δεν ενδείκνυται πάντα ως το μέσο κατάσβεσης. Αν προκληθεί φωτιά απομακρύνετε αμέσως όλες τις εύφλεκτες ουσίες, διακόψτε την παροχή ρεύματος και καλύψτε τη φωτιά με υγρό ύφασμα ή άμμο ή χρησιμοποιήστε τον πυροσβεστήρα.
2. Σε περίπτωση ηλεκτροπληξίας διακόψτε αμέσως την παροχή ρεύματος.
3. Προσοχή στα οξέα και τις βάσεις. Εάν έρθουν σε επαφή με το δέρμα ή τα μάτια σας πλύνετε τα με άφθονο νερό και συμβουλευτείτε τον υπεύθυνο.
4. Ιδιαίτερη προσοχή στους οργανικούς διαλύτες και τα άλλα οργανικά αντιδραστήρια. Τα περισσότερα είναι τοξικά και ιδιαίτερα επικίνδυνα. Αν σε οποιαδήποτε περίπτωση έρθουν σε επαφή με τα μάτια ή το δέρμα σας συμβουλευτείτε αμέσως τον υπεύθυνο.
5. Σε περίπτωση εισπνοής δηλητηριωδών ατμών μεταφέρετε το άτομο σε ανοιχτό χώρο και χορηγείστε οξυγόνο. Αν οι ατμοί είναι όξινοι μπορεί να γίνει ελαφρά χορήγηση αμμωνίας.
6. Σε περίπτωση εγκαύματος επαλείψτε με αιθανόλη ή διάλυμα πικρικού οξέος ή αλοιφή από το φαρμακείο και επιδέστε.
7. Αν τραυματιστείτε από σπασμένα γυαλιά πλένετε το τραύμα με αραιό οξυζενέ ή αιθανόλη, επαλείψτε με βάμμα ιωδίου και επιδέστε με γάζα ή επίδεσμο που θα βρείτε στο φαρμακείο του εργαστηρίου.
8. Σε κάθε περίπτωση ατυχήματος διατηρείστε την ψυχραιμία σας και ειδοποιήστε αμέσως κάποιον από τους υπευθύνους του εργαστηρίου.

Πρότυπο εργαστηριακών σημειώσεων και αναφορών

Προγραμματισμός Εργασίας

Ο φοιτητής πρέπει οπωσδήποτε να έχει μελετήσει εκ των προτέρων την άσκηση ως προς το θεωρητικό και πειραματικό της μέρος και να έχει κατανοήσει την/τις τεχνικές που θα εφαρμοστούν.

Πριν το πείραμα, γίνεται κάποιο σύντομο τεστ που έχει ως σκοπό τον έλεγχο της κατανόησης από το φοιτητή των βασικών εννοιών, του σκοπού και της σημασίας της άσκησης. Οι φοιτητές που κρίνει ο διδάσκοντας ότι δεν είναι κατάλληλα προετοιμασμένοι δεν συνεχίζουν το πείραμα.

Κατά τη διάρκεια του πειράματος πρέπει να γίνει ο καλύτερος δυνατός προγραμματισμός ώστε να πραγματοποιηθεί σωστά, ολοκληρωμένα αλλά και προπάντων με ασφάλεια η άσκηση.

Στο τέλος του πειράματος ο φοιτητής αφήνει αντίγραφο όλων των πρωτογενών πειραματικών αποτελεσμάτων που πήρε και φέρνει αναφορά της άσκησης σύμφωνα με το παρακάτω πρότυπο πριν την επόμενη άσκηση. Οι αναφορές παραδίδονται ανά ομάδα εργασίας 15 ημέρες μετά την εργαστηριακή άσκηση ώστε να έχουν ολοκληρωθεί το στέγνωμα και η μέτρηση του/ων προϊόντος/ων. Παράταση για την παράδοση των αναφορών δίνεται μόνο σε εξαιρετικές περιπτώσεις ενώ η αδικαιολόγητη καθυστέρηση έχει επιπτώσεις στη βαθμολογία της άσκησης.

Πρότυπο Εργαστηριακών Σημειώσεων

Η λήψη σωστών εργαστηριακών σημειώσεων είναι πρωταρχικής σημασίας στο εργαστήριο. Σημειώσεις γραμμένες με σαφή και συστηματικό τρόπο επιτρέπουν τον εύκολο έλεγχο της ακρίβειας των αποτελεσμάτων που παρουσιάζουν αλλά και την αναδρομή και κατανόηση των δεδομένων μετά από μεγάλο χρονικό διάστημα. Η συγγραφή τους γίνεται σε ειδικό τετράδιο σημειώσεων (με διπλά φύλλα) και χρησιμοποιείται στυλό (όχι μολύβι) ενώ αντίγραφα τους δίνονται στους υπευθύνους πριν την αποχώρηση από το εργαστήριο. Η σωστή λήψη σημειώσεων θα βοηθήσει τους φοιτητές στη συγγραφή των εργαστηριακών αναφορών των ασκήσεων που θα ακολουθήσει.

Στο εργαστηριακό τετράδιο οι σημειώσεις περιλαμβάνουν:

1. Τον τίτλο του πειράματος, την ημερομηνία διεξαγωγής του και τα ονόματα των ερευνητών (σημειώσεις χωρίς ονόματα δεν λαμβάνονται υπόψη από τον διδάσκοντα).
2. Τα χημικά αντιδραστήρια, συσκευές και όργανα που χρησιμοποιήθηκαν στο πείραμα και οποιαδήποτε ιδιαιτερότητα παρουσιάστηκε κατά τη χρήση τους.
3. Τα διαλύματα που παρασκευάστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν κατά το πείραμα. Σημειώνουμε τις συγκεντρώσεις των διαλυμάτων, τους υπολογισμούς για τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεων, τους όγκους που μετρήθηκαν, τα βάρη που ζυγίστηκαν και οποιαδήποτε άλλα στοιχεία κατά τη διαδικασία παρασκευής.
4. Οι συνθήκες του πειράματος όπως θερμοκρασία, πίεση, pH, χρόνοι κλπ, και τα βήματα που ακολουθήθηκαν κατά τη διάρκεια του πειράματος.
5. Τα πρωτογενή αποτελέσματα που λήφθηκαν κατά το πείραμα. Ενδείξεις οργάνων, χρώματα που παρατηρήθηκαν, κλπ. Σημειώνονται επίσης τυχόν μετρήσεις που δεν είναι αξιόπιστες (και ο λόγος της μη αξιοπιστίας τους).
6. Παρατηρήσεις και επισημάνσεις που έγιναν κατά τη διάρκεια του πειράματος και ιδιαίτερα αν αυτές δεν ήταν αναμενόμενες ή αυτονόητες. Οι παρατηρήσεις αυτές πιθανόν να επηρέασαν το αποτέλεσμα του πειράματος και γι΄ αυτό θα πρέπει να ληφθούν σοβαρά υπόψη και να συζητηθούν στην αντίστοιχη ενότητα στην έκθεση της άσκησης.

Πρότυπο Έκθεσης των Ασκήσεων

(σύμφωνα με επιστημονικό άρθρο, ευανάγνωστη, επιθυμητή η χρήση Η/Υ αλλά όχι υποχρεωτική, όλα τα φύλλα της αναφοράς να είναι αριθμημένα σωστά σελιδοποιημένα και δεμένα).

Τίτλος Άσκησης

Όνομα Φοιτητών Ομάδας

Περίληψη

Περιγράφονται σύντομα ο σκοπός του πειράματος και οι βασικές μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν (όχι πάνω από 5-10 γραμμές).

Εισαγωγή

Σύντομη περιγραφή της αρχής της μεθόδου, του θεωρητικού υπόβαθρου της άσκησης των βασικών εννοιών των τεχνικών και της σημασίας του πειράματος. Γίνεται εξήγηση των όρων και των συντομογραφιών που θα χρησιμοποιηθούν παρακάτω, και σύγκριση με παρόμοιες τεχνικές. Στην εισαγωγή σε καμία περίπτωση δεν γίνεται αντιγραφή του θεωρητικού μέρους των σημειώσεων σας.

Πειραματικό μέρος

Περιγράφεται αναλυτικά η πειραματική διαδικασία που ακολουθήθηκε με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να επαναληφθεί από οποιονδήποτε.

Αποτελέσματα και Συζήτηση

Παρουσιάζονται οι πίνακες των αποτελεσμάτων, τα στατιστικά στοιχεία και τα διαγράμματα. Όλοι οι πίνακες και τα διαγράμματα πρέπει να είναι αριθμημένα και να έχουν τίτλο που να περιγράφει τι περιέχουν. Αναλύονται λεπτομερώς και εξηγούνται τα αποτελέσματα της άσκησης και συγκρίνονται με βάση τις θεωρητικές τους τιμές.

Συμπεράσματα

Σύντομη περιγραφή. Εκτίμηση της απόδοσης της τεχνικής και της ποιότητας των αποτελεσμάτων.

Βιβλιογραφία

Παρατίθενται τα βιβλία, άρθρα και άλλα συγγράμματα από τα οποία αντλήθηκαν οι πληροφορίες που αναφέρθηκαν στην αναφορά. Αναφέρουμε μόνο τις βιβλιογραφικές πηγές που πραγματικά χρησιμοποιήθηκαν.

Βιβλιογραφία

1. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙAKΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΥ ΧΑΛΑΡΩΝ ΥΛΙΚΩΝ, Μ. Βαμβακάκη, Σ. Παρούτη, Κ. Χρυσοπούλου, Ηράκλειο, Σεπτέμβριος 2004.
2. Allcock, H.R.; Lampe, F.W. Contemporary Polymer Chemistry, 2nd ed., Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1990.
3. Hiemenz, P.C. Polymer Chemistry: The Basic Concepts, Marcel Dekker, NY, 1984.
4. Young, R.J.; Lovell, P.A. Introduction to Polymers, 2nd ed., Chapman & Hall, 1996.

Πρόσθετη βιβλιογραφία

• Brandrup, J. and Immergut, E.H., eds., Polymer Handbook, 3rd ed., John Wiley & Sons, New York, 1989.
• Odian, G. Principles of Polymerization, 3rd ed., John Wiley & Sons, New York, 1991.
• Rempp, P.; Merill, E.W. Polymer Synthesis, 2nd ed., Huthig & Wepf, Basel, 1991.
• Cowie, L.M.G. Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, 2nd ed., Chapman & Hall, Padstow, Cornwall, UK, 1998.
• Stevens, M.P. Polymer Chemistry: An Introduction, 2nd ed., Oxford Univ. Press, 1990.
• Flory, P.J. Principles of Polymer Chemistry, Ithaca, HY, Cornell University Press, 1953.
• Σιμιτζή, Ι.Χρ. Επιστήμη Πολυμερών, Έκδοση Εθνικού Μετσοβείου Πολυτεχνείου, Αθήνα, 1994.
• Παναγιώτου Κ. Επιστήμη και Τεχνολογία Πολυμερών, Εκδόσεις Πήγασος2000, Θεσσαλονίκη, 1996.
• Seymour, Raymond B. and Carraher, Charles E., Giant Molecules, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1990.

Ιστοσελίδες

• Macrogalleria
• National Plastics Center

Περιοδικά

• Macromolecules, American Chemical Society,
• Langmuir, American Chemical Society,
• Chemistry of Materials, American Chemical Society,
• Biomacromolecules, American Chemical Society,
• Advanced Materials, Wiley,
• Advances in Polymer Science, Springer-Verlag,
• Polymer, Elsevier,
• Journal of Colloid and Interface Science, Elsevier,
• Journal of Material Chemistry, Royal Society of Chemistry.