|
Analiza wody przy pomocy zestawu "Przenośne laboratorium"
Chemia analityczna jest nauką o charakterze interdyscyplinarnym, która łączy w sobie wiedzę i metody innych dyscyplin naukowych, mianowicie chemii, fizyki, biologii i matematyki, w celu scharakteryzowania nieznanych układów rzeczywistych poprzez pomiar sygnałów analitycznych dostarczanych przez próbki.
Wszyscy jesteśmy częścią świata chemii, a poznanie nas samych oraz naszego otoczenia materialnego, czy to naturalnego czy też stworzonego przez człowieka, stanowi odwieczne wyzwanie dla ludzkości.
Chemicy-analitycy nieustannie poszukują metod, technik i strategii, które pozwoliłyby im na otrzymanie jak najbardziej prawidłowych wyników analizy.
Pierwiastki cechują się zróżnicowanym rozpowszechnieniem w przyrodzie i różnorodnymi formami występowania ich związków (jonowe, cząsteczkowe). Wiele informacji na temat tego, co nas otacza uzyskujemy za pomocą zmysłów. Na przykład, gdy patrzymy na wodę w rzece, zmysł wzroku mówi nam, że jest to woda, czy też raczej roztwór wodny. Zabarwienie wody wskazuje nam na obecność pewnych substancji rozpuszczonych. Zmysł węchu również pozwala wykryć pewne składniki, np. zapach chloru w wodzie wodociągowej (potrafimy na przykład odróżnić zapach etanolu od zapachu amoniaku). Lecz w większości przypadków nasze zmysły nie są wystarczająco czułe i musimy sięgnąć po inne, bardziej skuteczne sposoby poznania rzeczywistości.
Uczenie się chemii analitycznej opiera się na znajomości podstawowych właściwości jonów i cząsteczek oraz na umiejętności rozpoznania tych właściwości w układach o różnym pochodzeniu, składzie i postaci. Umiejętności analityczne można rozwijać ćwicząc wiedzę naukową i techniczną na wybranych sytuacjach. Uczenie się przez eksperyment, nadzorowane przez odpowiednio przygotowanych nauczycieli, może stanowić efektywną drogę nauczania, jednocześnie dając podstawy do przejścia na wyższy poziom wiedzy i wprowadzając w szerszy zakres kultury naukowej.
Zastosowanie wyrafinowanych technik badawczych i kosztownego sprzętu wymaga prowadzenia badań w specjalistycznych laboratoriach. Często jednak wygodniej jest prowadzić badania w miejscach poboru próbek, wykorzystując uproszczone wersje procedur i aparatury.
Jednym z punktów wyjściowych dla obecnego projektu był zestaw "Przenośnego laboratorium", opracowany kilka lat temu jako projekt dyplomowy grupy studentów Uniwersytetu w Lizbonie (Edite Fiúza and Manuela Silva), którzy odbywali praktykę w szkole ponadgimnazjalnej. W tym czasie (1986/87) analizy miały charakter półilościowy i odbywały się wyłącznie na podstawie reakcji chemicznych. Później, studenci ci ukończyli studia, zostali nauczycielami i spotkali się ponownie pracując w tej samej szkole (Escola Fonseca Benevides - Lizbona). Jest to szkoła zawodowa o znakomitej renomie, która kształci techników-chemików dla laboratoriów analitycznych. Nauczyciele przypomnieli sobie o kiedyś opracowanym zestawie i postanowili go unowocześnić i wprowadzić do użytku. Zamiar ten uzyskał finansowanie portugalskiego Ministerstwa Nauki w ramach "Science Alive" w 2000 r. Rozszerzono ilość parametrów chemicznych przekształcając niektóre testy jakościowe w testy ilościowe i dodając metody instrumentalne, takie jak pomiary potencjometryczne i konduktometryczne. Do zestawu dołączono przewodnik, zawierający procedury przeprowadzania analiz i formularze do prezentacji wyników.
Zestaw zyskał uznanie uczniów, którzy przy jego pomocy mogli przeprowadzać ocenę jakości wody w terenie, stał się również atrakcją warsztatów dla nauczycieli na spotkaniach o charakterze ogólnokrajowym. Coraz więcej szkół oraz studentów wyższych lat angażuje się w prace zespołu, który systematycznie rozwija i doskonali zestaw (np. przez wprowadzenie spektrometru pozwalającego na pomiary optyczne i spektroskopowe). Przewiduje się dalszy rozwój w kierunku eksperymentów kontrolowanych przez komputer z automatycznym gromadzeniem i przechowywaniem danych. W tym momencie trwają prace nad przygotowaniem monografii na temat podstaw, krytycznej oceny eksperymentów i analizy różnorodnych przypadków, w których zestaw znalazł zastosowanie. Będzie ona dostępna w formie drukowanej oraz elektronicznej. Bardzo prosimy o Państwa komentarze i sugestie.
|
