Inovácia vybavenia študentského laboratória fyzikálnej chémie

1. Inovácia vybavenia študentského laboratória fyzikálnej chémie Erik Klein, Pavel Kovařík, Ján Rimarčík, Vladimír Lukeš Ústav fyzikálnej chémie a chemickej fyzikyFakulta chemickej a potravinárskej technológieSTU v Bratislave 10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

2. Fyzikálna 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

3. Laboratórium 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

4. Laboratórny 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

5. Panel CoachLab II+ • 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) 10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

6. Senzory • 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

7. Senzor 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

8. Senzor 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

9. Kolorimeter 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

10. Konduktometrický 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

11. Kalibrácia senzorov • Možnosť kalibrácie – lineárna, advanced 10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists

12. Výhody 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

13. Poďakovanie • Finančná podpora: APVV LPP-0230-09, KEGA 3/6285/08 Použitá 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. 10th Workshop of Physical Chemists and Electrochemists