المختبر
يُعرَّف المختبر بأنه المكان الذي تتم فيه عمليات التحليل، والاستقصاء، واختبار النظريات وتطبيقها، وتحويل المفاهيم المجردة ملموسة، وفق إرشادات واستراتيجيات محددة للعمل فيه،[1] كما أنه البيئة التي توفر للطلبة في صفوفهم المخبرية فرصة اكتشاف الأساليب التي استُخدمت من قبل العلماء في مجالاتهم التخصصية، وتتضمن هذه الصفوف أهدافاً مختلفة كتنمية التفكير النقدي الكمي، والمهارات التجريبية، ومهارات تحضير التقارير الشفوية والمكتوبة، والتعاون في حل المشكلات، إضافةً إلى تعلم كيفية استخدام الأجهزة العلمية، وتعلم كيفية معرفة الأخطاء المنهجية، وتقدير الأخطاء الإحصائية.[2]
تحتوي مختبرات الكيمياء في العادة على أدوات وأجهزة مختصة للمساعدة على إجراء التجارب العلمية، ومنها ما يأتي:[3]
- دورق حجمي: يعد الدورق الحجمي (بالإنجليزية: Volumetric Flasks) أحد أنواع الأوعية الزجاجية التي تستخدم بشكل شائع في المختبرات، والتي تساعد على قياس السوائل المختلفة بشكل أكثر دقة من بعض أوعية القياس المعروفة.
- موقد بنسن: يستخدم موقد بنسن (بالإنجليزية: Bunsen Burners) في تسهيل عملية الاحتراق، وإنتاج العديد من التفاعلات الكيميائية المحددة، وفي ملاحظة التفاعلات المختلفة، بالإضافة إلى تعقيم الأدوات المخبرية.
- أنابيب الاختبار: تستخدم أنابيب الاختبار (بالإنجليزية: Test Tubes) في العديد من الاستخدامات المخبرية كعرض المواد الكيميائية، أو حفظها، أو نقلها من مكان إلى آخر، ويتراوح طول هذه الأنابيب عادةً بين 7.6 سم إلى 15.24سم.
- أسطوانة مدرجة: تعد المخابر المدرجة (بالإنجليزية: Graduated Cylinder) أداة قياس الأحجام الدقيقة من السوائل.[4]
- قضيب تحريك: يستخدم قضيب التحريك (بالإنجليزية: Stirring Rod) لتحريك وخلط المواد الكيميائية.[4]
- سحاحة: تستخدم السحاحة (بالإنجليزية: Buret) في تحديد حجم معين ودقيق من السوائل.[4]
- بوتقة: تشكل البوتقة أو جفنة التسخين (بالإنجليزية: Crucible) أداة لحمل المواد الكيميائية خلال عملية التسخين لدرجات حرارة عالية.[4]
- ملقط البوتقة: يستخدم ملقط البوتقة (بالإنجليزية: Crucible Tongs) لحمل البوتقة المخبرية.[4]
- هاون ومدقة: يستخدم الهاون والمدقة (بالإنجليزية: Mortar and Pestle) لطحن وسحق المواد الكيميائية.[4]
- جهاز الطرد المركزي: يعد جهاز الطرد المركزي (بالإنجليزية: centrifuge) أحد الأجهزة المخبرية، والذي يستخدم في تدوير العينات السائلة لفصل المكونات فيها.[5]
- غطاء الدخان: يستخدم غطاء الدخان (بالإنجليزية: fume hood) للحد من التعرض للأبخرة، ويعتمد نظام التهوية في غطاء الدخان على تصريف هذه الأبخرة إلى الخارج، أو تصفيتها، وإعادة تدويرها.[5]
- مقياس الطيف الضوئي: يُستخدم مقياس الطيف الضوئي (بالإنجليزية: spectrophotometer) لقياس شدة الضوء للتوصل إلى الطول الموجي.[5]
- الماصة: تستخدم الماصات(بالإنجليزية: Pipettes) لأخذ عينات صغيرة من السوائل المختلفة بشكل دقيق ومكرر، وتصنع معظم الماصات من الزجاج، إلا أنّ بعضها يُصنع من البلاستيك، ولا تعدّ هذه الأداة قابلة للتعرض لدرجات الحرارة العالية، أو اللهب، حيث من الممكن أن تتشوه، وتفقد دقتها في القياس.[6]
هناك العديد من الأدوات المخبرية التي تستخدم في مختبرات الأحياء، ومنها ما يأتي:[7]
- المجهر الضوئي: يستخدم المجهر الضوئي في فحص الكائنات الحية الدقيقة التي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجردة.
- جهاز التعقيم: يستخدم جهاز التعقيم (بالإنجليزية: Autoclave) في قتل كافة الكائنات الحية الدقيقة في البيئة، أو الأدوات التي يراد تعقيمها.
- الحاضنة: تستخدم الحاضنة في حضن وحفظ المزارع البكتيرية.
- حمام مائي: يستخدم الحمام المائي في مختبرات الأحياء للعديد من الأغراض كإذابة البيئات الصلبة بعد تجميدها وتعقيمها، حيث تُضبط درجة الحرارة في هذا الحمام وفقاً للغرض المنشود منه.
- الشرائح الميكروسكوبية: تستخدم الشرائح الميكروسكوبية لوضع العينات عليها لفحصها.
- مسحة قطنية معقمة: تستخدم هذه الأداة لأخذ مسحة من أحد الأماكن لفحص ودراسة الميكروبات الذي يحتويها المكان بعد أن تتم زراعتها في بيئة ملائمة.
- الثلاجة: تستخدم الثلاجة في المحافظة على المواد الكيميائية، والمحاليل، والعينات البيولوجية.
- جهاز عدّ المستعمرات الميكروبية: يستخدم جهاز عد المستعمرات الميكروبية (بالإنجليزية: Colony Counter) في عد تلك المستعمرات النامية في بيئة ملائمة على أطباق بتري في بعض الأحيان.
- جهاز قياس الأس الهيدروجيني: يستخدم هذا الجهاز لقراءة الرقم الهيدروجيني للبيئات، والمحاليل المختلفة.
- أوراق الترشيح: تشكل أوراق الترشيح (بالإنجليزية: Filter Paper) الأداة المستخدمة في ترشيح السوائل للحصول على سوائل خالية من أي شوائب.
- أغطية الشرائح: تستخدم هذه الأغطية في حال استُخدمت القوة الصغرى، والكبرى للعدسات الشيئية.
تتضمن مختبرات الفيزياء الحديثة على العديد من الأدوات، والأجهزة التي تستخدم في القياسات، وتحليل الاختلافات، وغير ذلك، ومن هذه الأدوات ما يأتي:[8]
- أدوات التحليل: تستخدم هذه الأدوات في تحليل العينات في المختبر، ومن أمثلة هذه الأدوات محللات الطيف، وأجهزة تحليل الجهد والسعة.
- أدوات معالجة واختبار المواد: تشمل عملية المعالجة في مختبرات الفيزياء استخدام العديد من الأدوات المخصصة لذلك كالهاون، والمدقة لطحن العينات، وأدوات اختبار النانو الميكانيكية، والمكبس الهيدروليكي.
- معدات كهربائية: تستخدم المعدات الكهربائية في المختبرات الفيزيائية للعديد من الأغراض الكهربائية، ومن أمثلة هذه الأدوات المحولات المتغيرة، والمحركات الكهرضغطية.
معايير السلامة في المختبرات
هناك العديد من الأمور التي تجب مراعاتها في المختبرات لتحقيق معايير السلامة، من أهمها ما يأتي:[9]
- إبلاغ المسؤول عن كافة الإصابات، والحوادث، والكسور الناتجة عن الزجاج أو المعدات الموجودة.
- ربط الشعر، وتغطيته لتلافي تعرضه للهب.
- اختيار الألبسة والأحذية الملائمة لبيئة المختبر، والحذر من لمس الألبسة الفضفاضة للنار، أو المواد الكيميائية.
- اتباع كافة الإرشادات والتوجيهات التي يعطيها مشرف المختبر.
- تجنب الأكل، والشرب في المختبر في كل الأوقات.
- تجنب الجلوس على طاولات المختبر.
- عدم التخلص من المواد الصلبة في المغاسل.
- عدم تذوق أو شم أي مادة كيميائية.
- الالتزام باستخدام النظارات المخصصة للمختبرات لحماية العين عند تسخين المواد، أو التشريح، أو غير ذلك.
- تجنب إجراء التجارب غير المُصرَّح بها.
- الحفاظ على مكان العمل نظيفاً قبل مغادرة المختبر.
- تجنب رفع المحاليل الكيميائية، أو الأوعية الزجاجية، أو أي من الأجهزة فوق مستوى العين.
المراجع
- ↑ "Laboratory Teaching Guidelines", teachingcommons.stanford.edu, Retrieved 29-10-2018. Edited.
- ↑ "Teaching Laboratory Classes", cft.vanderbilt.edu, Retrieved 2018-10-25. Edited.
- ↑ Maria Cook (2018-4-17), "Common Laboratory Apparatus With Their Uses"، www.sciencing.com, Retrieved 2018-10-25. Edited.
- ^ أ ب ت ث ج ح "Basic Laboratory Glassware and Equipment", www.acs.org, Retrieved 2018-10-25. Edited.
- ^ أ ب ت Anne Marie Helmenstine (2018-7-24), "Lab Equipment & Instruments"، www.thoughtco.com, Retrieved 2018-10-25. Edited.
- ↑ Anne Marie Helmenstine (17-10-2018), "Chemistry Glassware Names and Uses"، www.thoughtco.com, Retrieved 29-10-2018. Edited.
- ↑ سرى احسان جابك (24-12-2014)، "الأدوات والأجهزة المستخدمة في المختبرات"، www.uobabylon.edu.iq، اطّلع عليه بتاريخ 29-10-2018. بتصرّف.
- ↑ J. Dianne Dotson (2018-5-14), "Common Physics Laboratory Apparatus"، sciencing.com, Retrieved 2018-10-22. Edited.
- ↑ "Lab safety rules for students", www.uft.org, Retrieved 25-10-2018. Edited.