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高校物理化學實驗的改進和對實驗環(huán)境的改善論文
[關鍵詞]高校 物理、化學實驗 實驗環(huán)境
[摘要]通過對壓力測量、溫度測量、控制技術的改進和測定體系的優(yōu)化，以及實驗小型化、微型化及綜合性發(fā)展，不斷改善實驗技術，改良實驗環(huán)境。
物理化學是化工、應化、冶金、成型、環(huán)境等專業(yè)學生的一門重要的專業(yè)基礎課，物化實驗自然也是這些專業(yè)學生的一門重要的實踐課。近幾年來，隨著技術的發(fā)展，我們通過對壓力測量、溫度測量控制技術的改進，對實驗室反應和測定體系的改進以及實驗小型化、微型化及綜合性發(fā)展，不斷改善實驗技術，改良實驗環(huán)境，創(chuàng)建高、精、準的實驗條件和無汞、無苯、無毒的實驗環(huán)境，大大提高了實驗的驗證性功效，同時改善了實驗環(huán)境。
首先，從儀器入手進行了改良
在物化實驗中，純液體飽和蒸汽壓的測定和碳酸鈣熱分解等實驗中都涉及到壓力值的測量，原來使用的u型壓力計含有大量的汞，操作不慎容易污染環(huán)境，危害實驗人員的健康。現(xiàn)在我們把U型水銀壓力計換成電子數(shù)顯壓力傳感器測壓計。既不會污染環(huán)境，讀數(shù)更快更便捷。另外，在一些實驗中要用到測溫裝置和控制裝置，例如燃燒熱測定實驗中，關鍵是測試溫度的變化，對于測量精度要求較高，原來我們一直使用貝克曼溫度計測量溫度，雖然測量精密度高，但其含有大量汞，而且操作繁瑣，現(xiàn)在我們把它換成電子精密數(shù)顯溫度計，并且與計算機相連接，實現(xiàn)了自動化跟蹤和數(shù)字化輸出，提高了實驗的準確率和測定速度。還有一些物化試驗都需要在恒溫條件下進行，如飽和蒸汽壓測定、蔗糖水解、電導法測定醋酸電離平衡常數(shù)、乙酸乙酯皂化、最大泡壓法測定溶液表面張力等實驗，以前是使用水銀導電溫度計來調節(jié)，現(xiàn)在都更換成數(shù)顯的超級恒溫器，恒溫精度可達0.02度。
其次，改進了實驗項目和測定體系
BZ震蕩反應已成為物理化學實驗中的一個重要實驗，在以往的實驗中，都采用記錄儀和數(shù)字電壓表記錄BZ震蕩反應波形，存在分辨率低、易引入人為誤差、操作復雜等缺點，并且記錄數(shù)據以及最終處理的工作量大。針對這一問題，我們引入了計算機自動測控系統(tǒng)，不僅有利于開展單人實驗，訓練學生的計算機能力，而且提高了物理化學實驗現(xiàn)代化測試水平。另外我們對傳統(tǒng)的實驗體系也做了改進。取液系相圖是一個比較傳統(tǒng)的實驗，過去很多年來一直測定的是苯-乙醇體系，由于苯的毒性強，使得實驗室的環(huán)境嚴重污染，現(xiàn)在改為環(huán)己烷-乙醇體系，實驗結果更具有代表性，而且環(huán)境得到了大大改善，另外飽和蒸汽壓的測定改用無水乙醇，介電常數(shù)的測定也采用四氯化碳作為試樣。通過對實驗項目的改進和測定體系的更換，使得物化實驗朝著更科學、更安全的方向發(fā)展。
另外，物化實驗逐步朝著小型化、微型化及綜合性發(fā)展
在當今大力提倡建立數(shù)字環(huán)保型實驗室的呼聲下，高校的實驗室更應該積極響應。我們在實驗的規(guī)模上和用料上也做了改進。原電池電動勢測定實驗中，原來采用多個電子元件用導線連接起來，形成不同電路來進行測量，由于元件多，學生連起來顯得凌亂，時有接觸不良的情況發(fā)生。現(xiàn)在我們把所有元件都組裝在一個小箱子里，只留兩個接線柱，并且以電子顯示屏的方式顯示測定結果，這樣測定起來更便捷。還有在金屬相圖實驗中，以前測定的是鉛-錫合金相圖，樣品為熔融態(tài)的合金，其蒸氣的毒性很大，而且所用的玻璃管易破裂，導致實驗失敗和毒氣泄露。現(xiàn)采用金屬管來裝樣品，金屬管有蓋可以封閉，樣品的量減少很多，并且可以重復使用，這樣既降低了實驗成本，又減輕了環(huán)境污染。
經過對實驗項目的優(yōu)化和對測定體系的修正，使得物化實驗更加完善，也更加環(huán)保，節(jié)省了試劑和實驗空間，卻提高了功效，先進的儀器設備和現(xiàn)代的實驗理念激發(fā)了學生對實驗課的興趣。
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