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高校物理化學(xué)實(shí)驗的改進(jìn)和對實(shí)驗環(huán)境的改善論文
[關(guān)鍵詞]高校 物理、化學(xué)實(shí)驗 實(shí)驗環(huán)境
[摘要]通過(guò)對壓力測量、溫度測量、控制技術(shù)的改進(jìn)和測定體系的優(yōu)化，以及實(shí)驗小型化、微型化及綜合性發(fā)展，不斷改善實(shí)驗技術(shù)，改良實(shí)驗環(huán)境。
物理化學(xué)是化工、應化、冶金、成型、環(huán)境等專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課，物化實(shí)驗自然也是這些專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)重要的實(shí)踐課。近幾年來(lái)，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，我們通過(guò)對壓力測量、溫度測量控制技術(shù)的改進(jìn)，對實(shí)驗室反應和測定體系的改進(jìn)以及實(shí)驗小型化、微型化及綜合性發(fā)展，不斷改善實(shí)驗技術(shù)，改良實(shí)驗環(huán)境，創(chuàng )建高、精、準的實(shí)驗條件和無(wú)汞、無(wú)苯、無(wú)毒的實(shí)驗環(huán)境，大大提高了實(shí)驗的驗證性功效，同時(shí)改善了實(shí)驗環(huán)境。
首先，從儀器入手進(jìn)行了改良
在物化實(shí)驗中，純液體飽和蒸汽壓的測定和碳酸鈣熱分解等實(shí)驗中都涉及到壓力值的測量，原來(lái)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(shí)驗人員的健康�，F在我們把U型水銀壓力計換成電子數顯壓力傳感器測壓計。既不會(huì )污染環(huán)境，讀數更快更便捷。另外，在一些實(shí)驗中要用到測溫裝置和控制裝置，例如燃燒熱測定實(shí)驗中，關(guān)鍵是測試溫度的變化，對于測量精度要求較高，原來(lái)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，現在我們把它換成電子精密數顯溫度計，并且與計算機相連接，實(shí)現了自動(dòng)化跟蹤和數字化輸出，提高了實(shí)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(jìn)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、乙酸乙酯皂化、最大泡壓法測定溶液表面張力等實(shí)驗，以前是使用水銀導電溫度計來(lái)調節，現在都更換成數顯的超級恒溫器，恒溫精度可達0.02度。
其次，改進(jìn)了實(shí)驗項目和測定體系
BZ震蕩反應已成為物理化學(xué)實(shí)驗中的一個(gè)重要實(shí)驗，在以往的實(shí)驗中，都采用記錄儀和數字電壓表記錄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(diǎn)，并且記錄數據以及最終處理的工作量大。針對這一問(wèn)題，我們引入了計算機自動(dòng)測控系統，不僅有利于開(kāi)展單人實(shí)驗，訓練學(xué)生的計算機能力，而且提高了物理化學(xué)實(shí)驗現代化測試水平。另外我們對傳統的實(shí)驗體系也做了改進(jìn)。取液系相圖是一個(gè)比較傳統的實(shí)驗，過(guò)去很多年來(lái)一直測定的是苯-乙醇體系，由于苯的毒性強，使得實(shí)驗室的環(huán)境嚴重污染，現在改為環(huán)己烷-乙醇體系，實(shí)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(wú)水乙醇，介電常數的測定也采用四氯化碳作為試樣。通過(guò)對實(shí)驗項目的改進(jìn)和測定體系的更換，使得物化實(shí)驗朝著(zhù)更科學(xué)、更安全的方向發(fā)展。
另外，物化實(shí)驗逐步朝著(zhù)小型化、微型化及綜合性發(fā)展
在當今大力提倡建立數字環(huán)保型實(shí)驗室的呼聲下，高校的實(shí)驗室更應該積極響應。我們在實(shí)驗的規模上和用料上也做了改進(jìn)。原電池電動(dòng)勢測定實(shí)驗中，原來(lái)采用多個(gè)電子元件用導線(xiàn)連接起來(lái)，形成不同電路來(lái)進(jìn)行測量，由于元件多，學(xué)生連起來(lái)顯得凌亂，時(shí)有接觸不良的情況發(fā)生�，F在我們把所有元件都組裝在一個(gè)小箱子里，只留兩個(gè)接線(xiàn)柱，并且以電子顯示屏的方式顯示測定結果，這樣測定起來(lái)更便捷。還有在金屬相圖實(shí)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(shí)驗失敗和毒氣泄露�，F采用金屬管來(lái)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(shí)驗成本，又減輕了環(huán)境污染。
經(jīng)過(guò)對實(shí)驗項目的優(yōu)化和對測定體系的修正，使得物化實(shí)驗更加完善，也更加環(huán)保，節省了試劑和實(shí)驗空間，卻提高了功效，先進(jìn)的儀器設備和現代的實(shí)驗理念激發(fā)了學(xué)生對實(shí)驗課的興趣。
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