00-06 Chemical lab equipment and safety issues

by

Chemical lab equipment and safety issues

Вы выбрали профессию химика, и вас не нужно убеждать в том, что английский язык является международным языком мирового научного сообщества. Владея английским языком, можно учиться и работать за рубежом. Это все очевидные преимущества, которые мы обсуждать не будем, так как тема этого модуля – оборудование химической лаборатории. Для повседневной работы вам вряд ли будут нужны специальные термины на английском языке, но иногда способность смотреть оригинальные видео на английском может сохранить вам здоровье и даже жизнь. Вы знаете, например, как по-английски «вытяжной шкаф»?

Посмотрите следующее видео, обращая внимание на упоминаемые в нем элементы лабораторного оборудования:

In August, 1996, acclaimed professor Karen Wetterhahn was conducting research on the biological impacts of heavy metals in her lab at Dartmouth College. She was working with small amounts of a highly toxic compound called dimethylmercury. She used a mechanical pipetting device to transfer the liquid compound, while wearing latex rubber gloves. During this process, she later told colleagues, one or two drops landed on her gloved left hand. Dr. John Winn is a professor of chemistry at Dartmouth College, where he has worked for almost 30 years. At the time of Karen Wetterhahn's accident, he was Chair of the Chemistry Department. - She was not aware that she was in any peril at the time. She cleaned up the accident, disposed of her gloves properly. Everything had been carried out in an appropriate fume hood in her laboratory and that was that. The spill was not considered by her significant enough to report. She was in no danger as far as she knew. At the time,  professor Winn said: no one at the departmert knew that dimethylmercury could sip through latex rubber gloves worn by proffesor Wetterhahn. But five months later, in January, 1997 she began to show serious  neurologic symptoms, as her ballance, gait and speech deteriorated rapidly. Despite medical treatment for heavy metal poisoning, three weeks later she became unresponsive and died in June,1997.

Помимо latex rubber gloves вы должны были заметить mechanical pipetting device:

А также:

Иногда говорят просто “hood” (см. видео ниже)

Как выглядит химическая формула вещества, которое смогло проникнуть через перчатку в кожу и организм ученого? Как ее прочитать? 

Если Вам интересно, как прочитать Hg не по буквам, то загляните сюда и удивитесь. Перчатки – это часть того набора, который объединен под общей аббревиатурой PPE = personal protective equipment. В период пандемии эту аббревиатуру можно очень часто было услышать в новостях:

He appeared to blame doctors and nurses that work on the front lines for lack of PPE by suggesting they’re stealing supplies. - Where are the masks going? Are they going out the back door? - We wanna make sure that we have the PPE that we need in our hospitals, in our penitentiaries, in our nursing homes.

Кроме масок и перчаток PPE включает в себя также lab coats, отсутствие которых может привести к несчастным случаям:

Personal protective equipment was not fully utilized by laboratory personnel. Yet on the day of the accident, Ms. Sangji had neither a flame-resistant lab coat nor the much more extensive protective clothing, recommended by manufacturers of pyrophoric chemicals.

Что случилось с несчастной неосторожной девушкой?

Miss Sangji was using a syringe to transfer a solution of tertiary-butyllithium, a dangerous pyrophoric chemical that ignites spontaneously on contact with air. - Somehow the plunger came out of the syringe barrel. The chemical is exposed to air. It caught on fire. She also had an open flask of a flammable solvent in the hood where she working. She’s knocked that over; that caught fire as well.

Шприц и его части:

Девушка скончалась в больнице от ожогов…

Even a flame-resistant lab coat would have helped…

Мы забыли упомянуть об очках. Для этого рассмотрим еще одну печальную историю:

In January, 2010, two graduate students at Texas Tech University were conducting research on energetic or explosive compounds, funded by the U.S. Department of Homeland Security. The students were tasked with synthesizing and performing tests on a new compound, a derivative of nickel hydrazine perchlorate. Initially the compound was made in small batches of less than 300 milligrams. But the two students were concerned about potential variability among different small batches of the compound, which could affect later test results. So they decided to scale up the synthesis, to make a single batch of approximately 10 grams, enough for all of their testing. They believed that keeping the solid compound wet with a solvent would keep it from exploding. After producing the larger batch, the more senior graduate student observed that it contained clumps that he believed needed to be broken up prior to testing. While wearing safety goggles, he transferred half of the new compound into a mortar, covered the compound with a solvent and used a pestle to gently break up the clumps. After some time, he took his goggles off and walked away. 
A short time later, he decided to stir the compound once again. He did not replace his goggles. As the pestle pressed against the compound, it detonated. - The graduate student was seriously injured. His left hand severely damaged by the force of the explosion, causing the loss of three fingers, perforation of his eye and cuts and burns to other parts of his body.

Вы не могли не заметить, что в этих видео упоминались эти предметы (pestle and mortar)

Давайте немного поговорим о механизмах запоминания любой информации – от профессиональной (химической) до слов и фраз английского языка. Самый неэффективный способ – это пытаться что-то запомнить, созерцая такие картинки:

«тОпиковый» путь – вообще тупиковый (sorry for the pun). Пример «тупика» - всем известная “conical flask”, которую вы видите во втором ряду. Во-первых, это британское название: в США ее называют “Erlenmeyer flask” (а также “titration flask"). Вы уже убедились выше, что запомнить много ценных фраз можно, интересуясь видеоматериалами на ютюбе. Не менее ценным источником являются сериалы:

Glassware looking a little sparse. - Is it? – Yeah. You’re missing a couple of Erlenmeyer flasks at least. Oh, yeah. A 5,000 milliliter round bottom. Methheads love to brew in this baby. 

Methhead = methamphetamine addict

Полицейский замечает, что на складе химической лаборатории в школе не хватает посуды(glassware). Узнали сериал «Во все тяжкие»? Помните, как он называется в оригинале? Если нет, то это плохо, так как вам надо развивать главный инструмент изучения языка – любопытство. Это идиома Breaking Bad. На этом сайте их сотни: idiophrases.com, и все они с видео примерами и переводом на русский язык.

Наша колба поможет нам и в изучении химии, если Вы проявите любопытство и справитесь о том, кто такой Эрленмейер? Это знаменитый немецкий химик, который установил правило, названное его именем: Erlenmeyer rule states that all alcohols with an OH group attached to a double-bonded carbon become aldehydes or ketones, as these are more stable. Возможно, что на занятиях по химии, вы слышали о «правиле Эльтекова» или «правиле Эльтекова- Эрленмейера». А.П. Эльтеков – профессор Киевского университета - установил это правило примерно в одно и то же время, что и Эрленмейер (конец 19 века).

Этот сериал поможет нам выучить и другие полезные фразы. Например, эту:

Heads or tails? Heads, Heads.

Гоните от себя мысль «а зачем это нужно химику?» (вместе с теми, кто ее транслирует в ваши головы). Нет лишней информации! Это так же глупо, как считать, что не нужно знать слово “flask”, если вы не химик. Ведь даже сериал будет непонятен в этом случае. «Нехимику» можно простить секундное замутнение сознания из-за того, что непонятна фраза Erlenmeyer flask, но если количество таких «блэкаутов» превышает некое критическое значение, то он просто выключает фильм или смотрит его с переводом. При этом эти «блэкауты» не разделяются на элементы из General English или «языка профессиональной коммуникации». Это сплошной массив. Любопытство – идеальный инструмент для запоминания. Допустим, вы не знаете слово “tail”, но хотите понять соответствие между фразами “heads or tails?” и «орел или решка?». Как представители науки вы вряд ли удовлетворитесь аналогией между головой монарха и гербом (как в России), а с «хвостами» и «решками» все гораздо интереснее и сложнее. “Curiosity is as much the parent of attention, as attention is of memory.” (Richard Whately) Не игнорируйте «мелочи»! Глагол “to ignore” и существительное “ignorance” – родственные слова…

Вы можете «копать» и дальше. Тогда вы обнаружите, что вместо змеиных хвостов у римлян были корабли: navia aut caput (корабль или голова?). Если интересно, займитесь истории «решки» сами…

Вернемся к сериалу и химическому оборудованию, которое учитель химии вместе со своим бывшим учеником собирает для изготовления наркотиков.

Look at this. Look at this.  Kjeldahl-style recovery flask, 800 milliliters. Very rare. You got your usual paraphernalia, Griffin beakers, your Erlenmeyer flask…But the pièce de résistance - round bottom boiling flask, 5000 milliliters. - I cook in one of those. A big one. – One of these? No, this is a volumetric flask. You wouldn't cook in one of these. - Yeah. I do. - No, you don't. A volumetric flask is for general mixing and titration. You wouldn’t apply heat to a volumetric flask.  That's what the boiling flask is for. Did you learn nothing from my chemistry class?

pièce de résistance = the best and most important or exciting thing, often the last in a series of things

paraphernalia = all the objects needed for or connected with a particular activity

C колбами сами разберитесь. Просмотр сериалов поможет и произношение исправить, если вы будете внимательными. Например, если слова sit, seat, shit, sheet и т.д. вы произносите так, что гласные звуки в них ничем не отличаются, то вам поможет эта сцена из того же сериала:

Band-aid = лейкопластырь

Гораздо лучше сериалов, однако, работают сюжеты новостей. Следующее видео содержит две темы – самоубийство военного преступника после оглашения приговора в Гаагском суде и заказное убийство брата северокорейского диктатора. Вы узнаете слово «флакон», причем в двух вариантах написания:

I’m rejecting the court ruling. – He drank from a phial of liquid. – I have taken poison. – But in the same media report there was a reference to glass vial, possibly indicating the substance was in liquid form.

phial = vial = flacon= a small glass or plastic vessel or bottle, often used to store medication as liquids, powders or capsules. They can also be used as scientific sample vessels; for instance, in autosampler devices in analytical chromatography.

Изучая английский, не создавайте себе искусственных границ. Вы уже понимаете бессмысленность границы между языком физиков и химиков. Лабораторные термины можно почерпнуть, например, из лекции по rocket science:

So the gunpowder is in this nice powder horn, and the way this works is: I put my finger over the brass nozzle, I press the valve and tip it upside down, and powder trickles into that brass spout, so I'm measuring a precise quantity of gunpowder.

spout = носик, nozzle = горлышко,valve = клапан, brass - латунь

Эту лекцию читает профессор Кристофер Бишоп, который по образованию физик-теоретик, освоивший также навыки экспериментальных демонстраций. Однако, он еще и в химии разбирается. Если у вас остались силы смотреть видео, а также желание получить представление о принципах выделения энергии в ракетном двигателе, посмотрите этот фрагмент:

And lots of rocket propellants are made of mixtures. Mixtures of the fuel with an oxidizing material such as oxygen.  And when we’re designing   a rocket propellant, one of the most important things is to understand the right proportions of fuel and oxidizer. And what you’re seeing here is a chemical reaction between the methane and the oxygen from the air. So you ask yourselves: what is the best proportion of methane and oxygen to have the biggest energy release? Well, you can answer this by looking at the chemistry of this chemical reaction. So this is the model of a molecule of methane. So it consists of a carbon atom attached to four atoms of hydrogen. Now, when the methane burns, the methane molecules react with oxygen molecules. So here’s the molecule of oxygen. It has two atoms of oxygen joined by this bond. What happens when the methane burns, is that bonds in these two molecules break and the atoms come together in different combinations. In particular, the carbon reacts with oxygen to make carbon dioxide. As the name suggests, carbon dioxide has one atom of carbon, two atoms of oxygen. So for the carbon to burn, each molecule of methane will need two atoms, in other words one molecule of oxygen for complete combustion. So, that’s the carbon. What about the hydrogen? Well, there are four hydrogen atoms, and they can react with oxygen to form water, and the formula of water is, I’m sure you all know, is H2O. That’s two atoms of hydrogen to each atom of oxygen. So, for the hydrogen to burn completely you have four atoms of hydrogen. They need to react with two more atoms of oxygen to make two molecules of water. So in total for every molecule of methane we need two molecules of oxygen.  

В настоящий момент профессор занимается проблемами искусственного интеллекта (AI). Попробуйте на секунду представить себе его словарный и понятийный запас, чтобы правильно выбрать правильную стратегию изучения английского языка.

Приступим к тренажерам. В них только химия…

Специализируемся на развитии навыков говорения и понимания реальной речи на слух. Используем только оригинальные материалы.