10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

Inovácia vybavenia Inovácia vybavenia študentského laboratória študentského laboratória

fyzikálnej chémiefyzikálnej chémie

Erik Klein, Pavel Kovařík, Ján Rimarčík, Vladimír Lukeš

Ústav fyzikálnej chémie a chemickej fyzikyFakulta chemickej a potravinárskej technológie

STU v Bratislave

Fyzikálna chémia na FCHPTFyzikálna chémia na FCHPT

• Bakalársky stupeň štúdia, 2. ročník, dva semestre• 7 študijných programov• Rozsah (prednášky, semináre, laboratórne

cvičenia): 2/2/2 Výnimka: program Chémia a medicínska chémia s rozsahom

2/2/3 (1 hodina venovaná špeciálnym seminárom)

• Výučba LC: bloková 3 hodiny/týždeň, 8 cvičení• Nová akreditácia Bc. študijných programov –

zmeny v rozsahu (2/2/3), dva študijné programy len 1 semester fyzikálnej chémie

10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

Laboratórium fyzikálnej chémieLaboratórium fyzikálnej chémie

• Všetky základné oblasti fyzikálnej chémie termodynamika, elektrochémia, chemická kinetika, koloidika,

náuka o štruktúre hmoty

• 12 prác v každom semestri zodpovedá rozsahu 3 hodiny/týždeň, 13 týždňový semester

• Letné prázdniny – cvičenia pre stredoškolských učiteľov v rámci ďalšieho vzdelávania 25-ročná tradícia Seminára pre stredoškolských učiteľov na

fakulte

10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

Laboratórny systém CoachLabLaboratórny systém CoachLab

• CoachLab II+ panel, senzory, PC alebo notebook, softvér Coach 6

• ULAB – prenosný interfejs s vlastným displejom, senzory ULAB možno pripojiť k PC či notebooku – transfer

nameraných dát, použitie ULABu ako meracieho panela)

10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

Panel CoachLab II+Panel CoachLab II+

10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

• Pripojenie k PC – USB port• 4 analógové vstupy, dva digitálne• Možnosť priameho merania napätia, dostatočný

vnútorný odpor aj pre meranie EMN galvanických článkov v elektrochemických experimentoch)

SenzorySenzory

• Senzor teploty: 016i –18 °C až 110 °C, rozlíšenie 0,07 °C

• Senzor tlaku: 0341 0 až 210 kPa, rozlíšenie 0,05 kPa

• Kolorimeter: 03581 635 nm, 565 nm, 470 nm, 430 nm (rozlíšenie 0,035 % T)

• Konduktometrický senzor: 0382, 3 rozsahy 0 – 200 S, 0 – 2 000 S, 0 – 20 000 S

(rozlíšenie 0,082 S, 0,82 S, 8,2 S)

• pH systém – elektróda 031 + zosilňovač 030i rozlíšenie 0,005 jednotky pH

10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

Senzor teploty 016Senzor teploty 016

Používanie bez potreby rekalibrácie v prácach:• Kalorimetrické stanovenie integrálnej rozpúšťacej

entalpie• Meranie tlaku nasýtenej pary (stanovenie výparnej

entalpie z Clausiovej-Clapeyronovej rovnice)• Kryoskopia (stanovenie molárnej hmotnosti

neprchavého neelektrolytu)

10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

Senzor tlaku 0341Senzor tlaku 0341

Podhodnocuje veľkosť atmosferického tlaku• Kalibrácia: dvojbodová lineárna (bez úseku)

Použitie v práci• Meranie tlaku nasýtenej pary (stanovenie výparnej

entalpie z Clausiovej-Clapeyronovej rovnice)

10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

Kolorimeter 03581Kolorimeter 03581

Vhodný na meranie absorbancií v rozsahu 0,05–1

Práce:• Určenie molárneho absorpčného koeficienta

(stanovenie molárneho absorpčného koeficienta CuSO4, NiSO4 pri vlnovej dĺžke 635 nm)

• Zánik farebnej formy fenolftaleínu v alkalickom prostredí (sledovanie kinetiky chemickej reakcie prostredníctvom merania absorbancie)

10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

Konduktometrický senzor 0382Konduktometrický senzor 0382

Podhodnocuje vodivosť roztokov veľmi nízke hodnoty (1 S) preceňuje

• Kalibrácia – dvojbodová lineárna

Práce:• Stanovenie disociačnej konštanty slabej kyseliny

pomocou vodivostných meraní• Hydrolýza anhydridu kyseliny octovej

10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

Kalibrácia senzorovKalibrácia senzorov

• Možnosť kalibrácie – lineárna, advanced

10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

Výhody systému CoachLabVýhody systému CoachLab

• Univerzálnosť – experimenty: chémia, fyzika, biológia – ponuka viac ako 40 druhov senzorov

• Možnosť prípravy experimentu prostredníctvom riadiaceho softvéru Coach 6 v režime Author : výber senzora príprava tabuľky pre merané veličiny merania časových závislostí, manuálne merania jednoduchá a precízna kalibrácia senzorov

• Študenti – práca v režime Measurement bez možnosti meniť akékoľvek nastavenia experimentu

10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

• Finančná podpora: APVV LPP-0230-09, KEGA 3/6285/08

10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

PoďakovaniePoďakovanie

Použitá a odporúčaná literatúraPoužitá a odporúčaná literatúra• Centre for Microcomputer Applications, http://www.cma.science.uva.nl/english/

Zo stránky CMA boli prevzaté aj niektoré obrázky.

• Centre for Microcomputer Applications: Guide to Coach 6, AMSTEL Institute/CMA Foundation, 2007, Amsterdam.

• Klein, E. a kol. Fyzikálna chémia – Praktikum, Nakladateľstvo STU, 2009, Bratislava, ISBN 978-80-227-3187-4.

• Kovařík, P., Klein, E., Kovaříková, D.: Základy práce s laboratórnym systémom CoachLab II+, Vydavateľstvo STU, 2008, Bratislava, ISBN 978-80-227-2869-0.