|
WSTĘP
Kilka lat temu, do 30-godzinnego modułu ćwiczeń laboratoryjnych z chemii analitycznej dla studentów Wydziału Pedagogicznego Uniwersytetu w Lublanie wprowadzono analizę wody przy pomocy spektrometru SpektraTM w wymiarze trzech godzin. Ćwiczenia te są przeznaczone dla studentów I roku kierunków chemia, biologia lub chemia z fizyką. Moduł składa się z trzech zasadniczych części: analizy jakościowej w blistrach z użyciem minimalnych ilości odczynników, analizy grawimetrycznej i miareczkowej oraz analizy wód naturalnych. Zastosowanie uproszczonych i zminiaturyzowanych procedur miareczkowych połączonych z oznaczeniami spektrofotometrycznymi umożliwiło przeprowadzenie wielu analiz w ciągu bloku trzech godzin przeznaczonych na analizę wody. W ten sposób studenci oznaczają: wodorowęglany, twardość ogólną wody, wapń, chlorki, wodorofosforany(V), jon amonowy, azotany(III), pH, przewodnictwo i całkowitą zawartość substancji rozpuszczonych TDS. W latach 2001 i 2002, optymalizacja metod analitycznych była przedmiotem prac dyplomowych dwóch studentów dydaktyki chemii: Mojca Vrtič and Metka Srebotnik.
Przebieg analizy wody jest zorganizowany w następujący sposób. Każdy ze studentów wybiera wodę, którą zna i którą chciałby przeanalizować. Student uzasadnia swój wybór, wysuwa hipotezy, pobiera próbki, przynosi je do laboratorium, wykonuje analizy i porównuje ich wyniki z wynikami innych studentów. Po zakończeniu ćwiczeń przygotowuje końcowe sprawozdanie.
Celem tego ćwiczenia jest zademonstrowanie studentom, że podejście analityczne do problemu jest czymś więcej niż tylko sama analiza wykonana pod okiem prowadzącego, który z wyprzedzeniem zna wszystkie odpowiedzi, a nawet prawidłowy wynik. Zazwyczaj studenckie analizy dotyczą oznaczenia pojedynczego parametru w odpowiednio spreparowanej próbce. Wynikiem takiej analizy jest liczba, która w większym lub mniejszym stopniu jest zgodna z przewidywanym wynikiem, lecz często nie ma większego znaczenia dla studenta. Ten tradycyjny sposób prowadzenia zajęć pozbawia studentów możliwości postawienia problemu analitycznego, którego rozwiązanie przynosi mu nowe, pożądane informacje. Obecne ćwiczenie zostało opracowane właśnie po to, aby dać studentom taką szansę.
Studenci rozpoczynają pracę od zarejestrowania wszystkich próbek wody. Każda z nich dostaje swój numer identyfikacyjny. W tabeli “Podstawowe dane analityczne próbek wody” studenci umieszczają dane dotyczące miejsca i czasu poboru próbki oraz nazwisko osoby pobierającej próbkę. Następnie tabela jest kolejno uzupełniana o wartości pH, przewodnictwa i TDS. Pierwszą analizą, wykonywaną grupowo, jest spektrometryczne oznaczenie zawartości wapnia. Oznaczenie opiera się na pięciopunktowej krzywej kalibracyjnej, a objętości roztworów odmierza się za pomocą mikropipety. We wszystkich pozostałych analizach stosuje się uproszczony pomiar objętości za pomocą liczenia kropli i kalibrację jednopunktową. Podczas pracy studenci zmieniają się miejscami wykonując kolejne oznaczenia. Wszystkie wyniki zapisują w tabeli “Pomiary”. Końcowe wyniki wprowadzają do tabel “Wyniki – składniki główne” i “Wyniki – zanieczyszczenia”. Pod koniec ćwiczeń, każdy student otrzymuje kopie wszystkich czterech tabel. Stanowią one podstawę do dyskusji wyników i przygotowania sprawozdania.
Jednym z zamierzeń projektu jest podzielenie się naszymi doświadczeniami z partnerami biorącymi w nim udział. W szczególności, jesteśmy bardzo zainteresowani zestawem do analizy wody opracowanym przez partnera z Portugalii i możliwościami połączenia obu podejść do problemu. Mamy również zamiar przetestować moduł w zawodowych szkołach w Słowenii, zwłaszcza szkołach związanych z rolnictwem i przetwórstwem żywności, jak również innych szkołach ponadgimnazjalnych i przeanalizować oddźwięk podjętych działań.
|