المختبر
المختبر هو البيئة التي تُجرى فيها التحليلات والاستقصاءات، بالإضافة إلى اختبار النظريات وتطبيقها، وتحويل الأفكار المجردة إلى مفاهيم ملموسة. يتم العمل داخل المختبر وفق إرشادات واستراتيجيات محددة، مما يتيح للطلاب استكشاف الأساليب التي استخدمها العلماء في تخصصاتهم. يتضمن المختبر أهدافًا متعددة، مثل تعزيز التفكير النقدي الكمي، وتطوير المهارات التجريبية، وإعداد التقارير الشفوية والمكتوبة، فضلاً عن التعاون في حل المشكلات، بالإضافة إلى تعلم كيفية استخدام الأجهزة العلمية، والتعرف على الأخطاء المنهجية وتقدير الأخطاء الإحصائية.
أدوات المختبر واستخداماتها
أدوات مختبر الكيمياء واستخداماتها
تحتوي مختبرات الكيمياء عادةً على مجموعة من الأدوات والأجهزة الضرورية لإجراء التجارب العلمية، وأبرزها:
- دورق حجمي: يُعرف الدورق الحجمي (بالإنجليزية: Volumetric Flasks) بأنه نوع من الأوعية الزجاجية المستخدمة بشكل واسع في المختبرات، مما يسهل قياس السوائل بدقة أكبر مقارنة ببعض أشكال القياس الأخرى.
- موقد بنسن: يستخدم موقد بنسن (بالإنجليزية: Bunsen Burners) في تسهيل عمليات الاحتراق، وإجراء العديد من التفاعلات الكيميائية، ومراقبة تلك التفاعلات، بالإضافة إلى تعقيم الأدوات المخبرية.
- أنابيب الاختبار: تُستخدم أنابيب الاختبار (بالإنجليزية: Test Tubes) في عدة تطبيقات مختبرية، مثل عرض المواد الكيميائية أو حفظها أو نقلها، حيث يتراوح طولها عادةً بين 7.6 سم و15.24 سم.
- أسطوانة مدرجة: تعتبر الأسطوانة المدرجة (بالإنجليزية: Graduated Cylinder) أداة أساسية لقياس أحجام السوائل بشكل دقيق.
- قضيب تحريك: يُستخدم قضيب التحريك (بالإنجليزية: Stirring Rod) لخلط وتحريك المواد الكيميائية.
- سحاحة: تُستخدم السحاحة (بالإنجليزية: Buret) لتحديد حجم دقيق من السوائل.
- بوتقة: تعتبر البوتقة أو جفنة التسخين (بالإنجليزية: Crucible) أداة مهمة لحمل المواد الكيميائية أثناء تسخينها إلى درجات حرارة عالية.
- ملقط البوتقة: يُستخدم ملقط البوتقة (بالإنجليزية: Crucible Tongs) لحمل البوتقة المختبرية.
- هاون ومدقة: يُستخدم الهاون والمدقة (بالإنجليزية: Mortar and Pestle) لطحن وسحق المواد الكيميائية.
- جهاز الطرد المركزي: يُعتبر جهاز الطرد المركزي (بالإنجليزية: Centrifuge) من الأجهزة الأساسية في المختبر لفصل مكونات العينات السائلة.
- غطاء الدخان: يُستخدم غطاء الدخان (بالإنجليزية: Fume Hood) لتقليل التعرض للأبخرة، ويعتمد تصميمه على تصريف هذه الأبخرة إلى الخارج أو تصفيتها وإعادة تدويرها.
- مقياس الطيف الضوئي: يُستخدم مقياس الطيف الضوئي (بالإنجليزية: Spectrophotometer) لقياس شدة الضوء وتحديد الطول الموجي.
- الماصة: تتيح الماصات (بالإنجليزية: Pipettes) أخذ عينات دقيقة من السوائل المتنوعة، وتُصنع معظمها من الزجاج، رغم أن بعض الأنواع تُصنع من البلاستيك، كما أنها قد تتشوه عند تعرضها لدرجات حرارة عالية أو لهب مما يفقدها دقتها.
أدوات مختبر الأحياء واستخداماتها
تتضمن مختبرات الأحياء العديد من الأدوات المهمة، ومنها:
- المجهر الضوئي: يُستخدم لفحص الكائنات الدقيقة التي لا تُرى بالعين المجردة.
- جهاز التعقيم: يُستخدم جهاز التعقيم (بالإنجليزية: Autoclave) لقتل جميع الكائنات الدقيقة في البيئة أو الأدوات التي تحتاج إلى تعقيم.
- الحاضنة: تُستخدم الحاضنة لحفظ وتنمية المزارع البكتيرية.
- حمام مائي: يُستخدم في عدة أغراض، مثل إذابة البيئات الصلبة بعد تجميدها وتعقيمها، حيث يتم ضبط درجة حرارته وفقاً للاحتياجات.
- الشرائح الميكروسكوبية: تُستخدم الشرائح لوضع العينات لفحصها تحت المجهر.
- مسحة قطنية معقمة: تُستخدم لأخذ عينات من أماكن مختلفة لفحص الميكروبات بعد زراعتها في بيئة مناسبة.
- الثلاجة: تُستخدم للحفاظ على المواد الكيميائية، والمحاليل، والعينات البيولوجية.
- جهاز عدّ المستعمرات الميكروبية: يُستخدم لعد المستعمرات التي تنمو على أطباق بتري.
- جهاز قياس الأس الهيدروجيني: يُستخدم لقياس الرقم الهيدروجيني للبيئات المختلفة.
- أوراق الترشيح: تُستخدم لترشيح السوائل والتخلص من الشوائب.
- أغطية الشرائح: تُستخدم عند استعمال العدسات الشيئية للعد.
أدوات مختبر الفيزياء واستخداماتها
تحتوي مختبرات الفيزياء على عدة أدوات وأجهزة تُستخدم لقياس وتحليل الاختلافات، ومن هذه الأدوات:
- أدوات التحليل: تُستخدم في تحليل العينات، مثل محللات الطيف وأجهزة قياس الجهد والسعة.
- أدوات معالجة واختبار المواد: تشمل أدوات لطحن العينات واختبار المواد النانوية والميكانيكية.
- معدات كهربائية: تُستخدم في المختبرات لأغراض متنوعة، ومنها المحولات الكهربائية والمحركات الكهرضغطية.
معايير السلامة في المختبرات
من الضروري اتباع معايير السلامة في المختبرات لضمان سلامة جميع الأفراد، ومن أهم النقاط التي يجب مراعاتها:
- إبلاغ المسؤول عن أي إصابات أو حوادث تتعلق بالزجاج أو المعدات.
- تأمين الشعر وتغطيته لتفادي خطر الاحتراق.
- ارتداء الألبسة والأحذية المناسبة وتجنب الأقمشة الفضفاضة.
- اتباع تعليمات مشرف المختبر بدقة.
- منع الأكل والشرب داخل المختبر.
- عدم الجلوس على الطاولات المختبرية.
- تجنب التخلص من المواد الصلبة في المجاري.
- عدم تذوق أو استنشاق أي مادة كيميائية.
- استخدام نظارات الحماية عند التعرض للحرارة أو المواد الكيميائية.
- الامتناع عن إجراء تجارب غير مصرح بها.
- الحفاظ على نظافة مكان العمل قبل مغادرة المختبر.
- تجنب حمل المحاليل أو الأوعية الزجاجية فوق مستوى العين.
