چه ابزارهایی در شیمی استفاده می شود؟

شیمی بر چهار گروه اصلی از ابزارها متکی است: ظروف شیشه ای برای نگهداری و اختلاط مواد، ابزار اندازه گیری برای حجم، جرم و دما، تجهیزات گرمایشی و ایمنی برای واکنش های در حال اجرا، و مدل های مولکولی برای تجسم ساختارهایی که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند. یک آزمایشگاه شیمی متوسطه معمولی از 30 تا 50 نوع ابزار مجزا در این چهار گروه استفاده می کند که از یک لوله آزمایش ساده تا یک تعادل تحلیلی دیجیتال با دقت 0.001 گرم را شامل می شود.

در زیر یک تفکیک عملی از آنچه هر دسته شامل می شود، چرا مدارس مواد خاص را انتخاب می کنند، و چگونه ابزار آموزشی با تجهیزات آزمایشگاهی درجه تحقیقاتی متفاوت است، آورده شده است.

چهار دسته اصلی که هر آزمایشگاه شیمی به آن نیاز دارد

قبل از خرید هر کالایی، دیدن تصویر کامل کمک می کند. ابزارهای تدریس شیمی به طور کلی در چهار گروه عملکردی سازماندهی می شوند و یک کلاس درس مجهز نسبت کار را بین هر چهار گروه حفظ می کند نه صرف هزینه بیش از حد برای یک گروه.

ظروف شیشه ای شیمیایی: ابزاری که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد

ظروف شیشه‌ای شیمیایی بیشترین سهم استفاده روزانه را در هر کلاس درس به خود اختصاص می‌دهند، که طبق ممیزی‌های آزمایشگاه مدرسه، اغلب بیش از 60 درصد کل زمان جابجایی ابزار را به خود اختصاص می‌دهد. شیشه بوروسیلیکات (کلاس انبساط 3.3) استاندارد صنعتی است زیرا در برابر شوک حرارتی تا حدود 165 درجه سانتیگراد در برابر تغییر دمای ناگهانی بدون ترک مقاومت می کند.

مدارسی که ظروف شیشه ای شیمیایی را به صورت فله ای تهیه می کنند، معمولاً اقلام بوروسیلیکات را برای کارهای مربوط به گرمایش با شیشه های سودا آهکی برای ذخیره سازی اولیه مخلوط می کنند، که بدون به خطر انداختن ایمنی ابزارهایی که شعله باز را لمس می کنند، هزینه واحد را پایین نگه می دارد.

ابزار اندازه گیری و پایش

تجهیزات اندازه گیری آموزشی چیزی است که یک نمایش کیفی را به یک آزمایش کمی تبدیل می کند. یک کلاس درس مدرن معمولاً ابزارهای سنتی را با حداقل یک حسگر دیجیتال جفت می کند تا به دانش آموزان کمک کند تا جمع آوری داده های دستی و خودکار را مقایسه کنند.

• تعادل دیجیتال: قابل خواندن تا 0.01 گرم یا 0.001 گرم برای آزمایشگاه های استوکیومتری مبتنی بر جرم.
• دماسنج یا پروب دما: محدوده منفی 10 تا 110 درجه سانتیگراد اکثر واکنش های کلاس را پوشش می دهد.
• PH متر یا کیت نشانگر جهانی: در تیتراسیون اسید-باز و واحدهای آزمایش خاک یا آب استفاده می شود.
• سیلندر درجه بندی شده: دقیق تر از یک لیوان برای اندازه گیری حجم مایع است.
• تایمر و کرونومتر: برای آزمایش‌های سرعت واکنش در مقایسه اثرات غلظت یا دما ضروری است.

برای کلاس‌های کوچک‌تر، بسیاری از مدارس به کیت‌های علمی فشرده روی می‌آورند که تعادل کوچک‌تر، دماسنج و پیپت را در یک جعبه قرار می‌دهند، که شکستگی را کاهش می‌دهد و ذخیره‌سازی بین کلاس‌ها را ساده‌تر می‌کند.

مدل های آموزش شیمی و سری ابزار

در کنار ظروف شیشه‌ای فیزیکی، مدل‌های آموزش شیمی به دانش‌آموزان کمک می‌کند شبکه‌های کریستالی، هندسه مولکولی و فرآیندهای صنعتی را تجسم کنند که مشاهده مستقیم آنها غیرممکن است. مجموعه زیر نمونه ای از کاتالوگ تامین کننده ابزار و مدل های آموزش شیمی است که در برنامه های شیمی متوسطه و حرفه ای استفاده می شود.

سری مدل های ویژه آموزش شیمی

مجموعه‌ای از مدل‌های فرآیند ساختاری و صنعتی که معمولاً در کنار ابزارهای استاندارد تدریس شیمی برای نمایش‌های کلاسی موجود است.

مدل کریستال کووالانسی الماس ساختار کریستالی

مدل ساختار کریستالی گرافیت ساختار کریستالی

مدل مولکولی کربن 60 (C60). مدل مولکولی

مدل سازه کریستالی فلزی ساختار کریستالی

مدل کوره بلند آهن سازی مدل فرآیند صنعتی

تجهیزات گرمایشی، ایمنی و پشتیبانی

هیچ مجموعه ابزار آموزشی شیمی بدون تجهیزاتی که گرمایش و جابجایی را ایمن می کند کامل نمی شود. این نیز همان مقوله‌ای است که مدارس اغلب در آن سرمایه‌گذاری نمی‌کنند، علیرغم اینکه مستقیماً بر ایمنی کلاس تأثیر می‌گذارد.

ابزار آزمایشگاهی فراتر از ظروف شیشه ای

فراتر از ظروف شیشه‌ای و تجهیزات ایمنی، یک اتاق شیمی کاملاً مجهز از دسته وسیع‌تری از ابزار و دستگاه‌های آزمایشگاهی، به‌علاوه ابزارهای مشترک با کلاس‌های زیست‌شناسی مانند میکروسکوپ آموزشی برای بررسی کریستال‌ها، رسوب‌ها و نمونه‌های آلی تحت بزرگ‌نمایی استفاده می‌کند. پایه‌های رتورت، گیره‌ها، گاز سیمی، انبر و خشک‌کن‌ها دستگاه حمایتی را که هر چیز دیگری را در طول آزمایش در جای خود نگه می‌دارد، گرد می‌آورند.

چگونه مدارس باید ابزارهای آموزشی شیمی را انتخاب کنند؟

تیم‌های تدارکات با بررسی چهار مورد قبل از سفارش وسایل کمک آموزشی مدرسه و تجهیزات، بهترین ارزش بلندمدت را دریافت می‌کنند.

1. درجه مواد: تأیید کنید که ظروف شیشه ای بوروسیلیکات 3.3 برای هر موردی که شعله مستقیم را لمس می کند.
2. گواهینامه: به دنبال استانداردهای تولید ISO 9001 و در صورت لزوم، گزارش های تست CE یا SGS باشید.
3. مطابقت برنامه درسی: مدل‌های مولکولی و مجموعه‌های ابزار را با برنامه درسی خاص، چه پیوند پایه یا شیمی آلی پیشرفته، تراز کنید.
4. عرضه جایگزین: از تامین کنندگانی که می توانند تک تک ظروف شیشه ای را به جای کیت های کامل مجدداً ذخیره کنند، حمایت کنید، زیرا شکستگی در یک آزمایشگاه کاری معمول است.

درست کردن این ترکیب به این معنی است که یک کلاس درس شیمی می‌تواند برای سال‌ها نمایش‌های ثابت و ایمن را اجرا کند، با ظروف شیشه‌ای به عنوان اسباب کار روزانه، ابزارهای اندازه‌گیری که داده‌ها را ارائه می‌دهند، تجهیزات ایمنی از دانش‌آموزان محافظت می‌کنند، و مدل‌های آموزشی که ساختار نامرئی ماده را به راحتی درک می‌کنند.