浅析高校物理化学实验的改进和对实验环境的改善

[论文关键词]高校物理、化学实验实验环境

[论文摘要]通过对压力测量、温度测量、控制技术的改进和测定体系的优化，以及实验小型化、微型化及综合性发展，不断改善实验技术，改良实验环境。

物理化学是化工、应化、冶金、成型、环境等专业学生的一门重要的专业基础课，物化实验自然也是这些专业学生的一门重要的实践课。近几年来，随着技术的发展，我们通过对压力测量、温度测量控制技术的改进，对实验室反应和测定体系的改进以及实验小型化、微型化及综合性发展，不断改善实验技术，改良实验环境，创建高、精、准的实验条件和无汞、无苯、无毒的实验环境，大大提高了实验的验证性功效，同时改善了实验环境。

首先，从仪器入手进行了改良

在物化实验中，纯液体饱和蒸汽压的测定和碳酸钙热分解等实验中都涉及到压力值的测量，原来使用的u型压力计含有大量的汞，操作不慎容易污染环境，危害实验人员的健康。现在我们把U型水银压力计换成电子数显压力传感器测压计。既不会污染环境，读数更快更便捷。另外，在一些实验中要用到测温装置和控制装置，例如燃烧热测定实验中，关键是测试温度的变化，对于测量精度要求较高，原来我们一直使用贝克曼温度计测量温度，虽然测量精密度高，但其含有大量汞，而且操作繁琐，现在我们把它换成电子精密数显温度计，并且与计算机相连接，实现了自动化跟踪和数字化输出，提高了实验的准确率和测定速度。还有一些物化试验都需要在恒温条件下进行，如饱和蒸汽压测定、蔗糖水解、电导法测定醋酸电离平衡常数、乙酸乙酯皂化、最大泡压法测定溶液表面张力等实验，以前是使用水银导电温度计来调节，现在都更换成数显的超级恒温器，恒温精度可达0.02度。

其次，改进了实验项目和测定体系

BZ震荡反应已成为物理化学实验中的一个重要实验，在以往的实验中，都采用记录仪和数字电压表记录BZ震荡反应波形，存在分辨率低、易引入人为误差、操作复杂等缺点，并且记录数据以及最终处理的工作量大。针对这一问题，我们引入了计算机自动测控系统，不仅有利于开展单人实验，训练学生的计算机能力，而且提高了物理化学实验现代化测试水平。另外我们对传统的实验体系也做了改进。取液系相图是一个比较传统的实验，过去很多年来一直测定的是苯-乙醇体系，由于苯的毒性强，使得实验室的环境严重污染，现在改为环己烷-乙醇体系，实验结果更具有代表性，而且环境得到了大大改善，另外饱和蒸汽压的测定改用无水乙醇，介电常数的测定也采用四氯化碳作为试样。通过对实验项目的改进和测定体系的更换，使得物化实验朝着更科学、更安全的方向发展。

另外，物化实验逐步朝着小型化、微型化及综合性发展

在当今大力提倡建立数字环保型实验室的呼声下，高校的实验室更应该积极响应。我们在实验的规模上和用料上也做了改进。原电池电动势测定实验中，原来采用多个电子元件用导线连接起来，形成不同电路来进行测量，由于元件多，学生连起来显得凌乱，时有接触不良的情况发生。现在我们把所有元件都组装在一个小箱子里，只留两个接线柱，并且以电子显示屏的方式显示测定结果，这样测定起来更便捷。还有在金属相图实验中，以前测定的是铅-锡合金相图，样品为熔融态的合金，其蒸气的毒性很大，而且所用的玻璃管易破裂，导致实验失败和毒气泄露。现采用金属管来装样品，金属管有盖可以封闭，样品的量减少很多，并且可以重复使用，这样既降低了实验成本，又减轻了环境污染。

经过对实验项目的优化和对测定体系的修正，使得物化实验更加完善，也更加环保，节省了试剂和实验空间，却提高了功效，先进的仪器设备和现代的实验理念激发了学生对实验课的兴趣。