Аналитическая химия накопила огромный запас методов и приемов за всю историю своего существования, многие из которых сегодня взяты на вооружение лаборантом-анали-тиком.
Главные отрасли промышленности, где особенно нужны лаборанты,— это химическая, нефтехимическая и нефтеперерабатывающая, а также пищевая и сельское хозяйство. Химический анализ, которым занимается лаборант на производстве,— это комплекс целенаправленных действий, осуществляемых для определения качества (какие элементы или соединения входят в состав) или количества (сколько элементов или соединений входит в состав) вещества. Лаборант работает в хорошо оборудованных лабораториях, которые можно подразделить на химические, научно-исследовательские, химико-бактериологические, заводские, агрохимические (рис. 23). В его обязанности входит: 1) анализ проб твердых, жидких, газообразных веществ с учетом их свойств; 2) контроль за качеством исходных и готовых продуктов, а также промежуточных продуктов реакции; 3) сборка лабораторных приборов и выполнение на них опытов; 4) проведение в зависимости от профиля предприятия химико-технологических, химических, химико-бактериологических, агрохимических анализов.
На пищевом предприятии часто проводится анализ органического вещества. Разумеется, лаборант при контроле производства органических веществ руководствуется соответствующим технологическим регламентом и действующей нормативно-технической документацией на сырье и готовую продукцию. Для большинства органических веществ определяют состав (количество основного вещества и примесей), температуру плавления или кипения, плотность, показатель преломления. Так, например, в обязанности лаборанта цеха гидролиза жиров входит определение кислотного числа (к.ч.) жира для расчета практического выхода карбоновых кислот. Что же в этом случае делает лаборант-аналитик? Перед началом работы с веществами он тщательно готовит рабочее место, чтобы необходимые реактивы и приборы были под рукой, качественными и в рабочем состоянии. Работу он проводит по соответствующей методике. Лаборант знает суть технологического процесса получения глицерина и кислоты путем нагревания жира с водой до 220°С и при давлении 2 533 125 Па. Так как кислотным числом называется число миллиграммов гидроксида калия, необходимого для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 г анализируемого вещества, то лаборант проводит реакцию:
R - COOH + KOH+R - СООК + Н2О
На демпферных электронных весах с точностью до 0,0002 г лаборант взвешивает навеску массой не более 5 г, пользуясь мерной стеклянной посудой, готовит растворы необходимой концентрации. Затем собирает прибор для растворения навески в 50 мл смеси этанола и эфира (1:1) на водяной бане. Процесс титрования ведется до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 30 с. В данном случае очень важно не пропустить момент появления окраски вот почему нормальное восприятие цвета имеет существенное значение для профессии подобного рода. Затем по соответствующей формуле определяется кислотное число.
Такой контроль за ходом процесса осуществляется несколько раз в течение рабочего дня. Работа эта тонкая и ответственная, от нее зависит успех всего производства коллектива. Если, например, практический выход будет более низкий, чем положено по техническим характеристикам то сигнал об этом дает лаборант, и начинают искать причину нарушения технологического процесса. Выполнение обычного, повседневного задания по а„али3уконтр0люсырья и продуктов — привычное для лаборанта решение производственных задач, когда он пользуется разработанными методическими приемами. Но его действия требуют соединения мышления с ловкостью рук, точным глазомером, хорошей памятью.
Кроме титрования, где необходимо вовремя отметить изменение окраски, существуют другие приемы количественного анализа, которые помогают лаборанту заметить осадок или легкое помутнение.
Важной особенностью профессии любого химика-аналитика является то, что работа ведется с очень чистыми веществами. А для этого нужна и чистая посуда — мерные цилиндры, пипетки, колбы и т. д. Аккуратность и осторожность — неотъемлемые качества лаборанта. Первая заповедь — соблюдение правил техники безопасности, так как приходится иметь дело с легковоспламеняющимися и ядовитыми веществами, кислотами, щелочами, электронагревательными приборами и относительно непрочной стеклянной посудой.
Существует множество разных методов и приемов химического анализа веществ. Лаборант-аналитик, хотя бы того же цеха гидролиза жиров, должен знать и о тех аналитических методах, которые ведутся в лабораториях металлургических, машиностроительных предприятий. Профессионал обязан хорошо ориентироваться в многообразии методов и уметь применять наиболее быстрый и экономичный. Возможно, возникнет необходимость использования нетрадиционного пути анализа. Чтобы решить эту задачу, нужна научная эрудиция, в какой-то мере кругозор исследователя.
Ввиду того что современные лаборатории оснащены новейшими приборами для всесторонних химических анализов, лаборант обязан знать, как работать на хроматографической установке, спектрофотометре и многих других приборах. Хроматография — метод разделения и анализа смеси веществ, основанный на различной способности сорбента поглощать компоненты исследуемой смеси. Интересно, что этот метод в химию пришел из ботаники, когда русский ученый М. С. Цвет наблюдал адсорбционные явления при фильтровании растительных экстрактов через колонку с порошком инулина полисахарида растений. С момента опубликования в 1903 г. статьи по адсорбционным явлениям хроматография развивается и занимает достойное место среди других методов аналитической.