اهداف جلسه:
· آشنایی با طیف سنجی جرمی واقعی و شناسایی مواد
· تجربه کار در آزمایشگاه واقعی و یادگیری نکات ایمنی و بهداشتی در آزمایشگاه
· آشنایی با کاربردهای طیف سنجی
توضیحات:
در این جلسه دانش آموزان مطالب آموخته شده در جلسه های قبل را در آزمایشگاه شیمی تجزیه بطور عملی بکار می گیرند. یک آزمایش طیف سنجی جرمی از سه قسمت تشکیل شده: آماده سازی نمونه، تجزیه جرمی، تفسیر داده ها. در این جلسه دانش آموزان هر سه قسمت را انجام میدهند. آنها با دستگاه طیف سنج جرمی آشنا شده و یاد می گرند که این دستگاه " ترازوی" ملکول هاست؛ چون جرم ترکیبات مختلف را اندازه گیری میکند.
مواد و وسایل مورد نیاز:
4 نوع نوشیدنی مختلف مثل قهوه، نوشابه، لموناد، آبمیوه و ...
لیوان های پلاستیکی
دستکش یکبار مصرف پلاستیکی
متانول 100% ( بعنوان حلال)
سرنگ
بشر
لوله های Eppendorf ( 1.5 ml)
طیف سنج یونیزاسیون الکترواسپری (ESI) : میتوانید از هر مدل ESI در دسترس استفاده کنید.
پرینت طیف های " استاندارد" نوشیدنی ها ( شکل 7)، که هر کدام با یک پیک شاخص نشان داده شده است.
طرح درس جلسه سوم:
1. یکی از دانش آموزان بصورت داوطلب انتخاب میشود و جدا از سایر دانش آموزان می ایستد.
2. یکی از نوشیدنی ها را انتخاب میکند اما سایر دانش آموزان از نوشیدنی انتخابی او باخبر نمیشوند. مقداری از نوشیدنی را مینوشد و سپس مقداری از آب دهان خود را داخل یک لیوان پلاستیکی میریزد و در واقع " نمونه آب دهان" را تهیه میکند.
3. حالا نمونه برای تجزیه بوسیله طیف سنج جرمی آماده است. ابتدا نمونه با نسبت حجمی 1:1 با متانول رقیق میشود. و سپس به داخل طیف سنج، الکترواسپری می شود. (به دانش آموزان تاکید شود که هنگام کار با مواد شیمیایی حتما از دستکش و عینک استفاده کنند.)
4. حالا دانش آموزان می توانند تشکیل شدن طیف را بر روی صفحه کامپیوتر مشاهده کنند.
5. پرینت نتیجه طیف نمونه آب دهان و همچنین طیف های آنالیت های خالص (طیف های نوشیدنی های استاندارد قهوه، نوشابه ، آبمیوه و ...) به دانش آموزان داده میشود. هر کدام از طیف های استاندارد یک پیک مشخص را برای هر نوشیدنی نشان میدهد.
6. حالا دانش آموزان میتوانند با مقایسه طیف نمونه آب دهان با طیف های استاندارد تشخیص دهند که کدام یک از نوشیدنی ها داخل نمونه آب دهان وجود داشته است.
7. در انتها دوباره درباره کاربرد انجام تحقیقات در زندگی و همچنین کاربردهای طیف سنجی جرمی و تشخیص ماهیت مواد در زندگی از دانش آموزان سوال میشود. سپس کاربردهایی از آن در مشاغلی مثل کارآگاهان، پزشکان، مهندسین مواد غذایی و ... یادآوری خواهد شد.
بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان
تهیه: مینا رزقی - شایان فروزنده دل - تنظیم: زینب شاه مرادی
