KWALIFIKACJA CHM3 - CZERWIEC 2018

PYTANIE NR 34.
Do przechowywania próbek wody w postaci zamrożonej używa się naczyń wykonanych
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przy przechowywaniu próbek wody w stanie zamrożonym preferuje się naczynia z polietylenu, ponieważ tworzywo lepiej znosi wzrost objętości przy zamarzaniu i jest mniej podatne na pęknięcie niż szkło. Różne rodzaje szkła (sodowe, krzemowe, borokrzemowe) mogą ulec uszkodzeniu mechaniczno-termicznemu podczas mrożenia.

Pełne wyjaśnienie:

Woda podczas zamarzania zwiększa objętość. To zjawisko powoduje wzrost naprężeń w naczyniu, zwłaszcza gdy próbka jest napełniona zbyt wysoko lub gdy zamarzanie przebiega nierównomiernie. Z tego powodu w praktyce laboratoryjnej do przechowywania próbek wody "na mrożono" często wybiera się pojemniki z tworzyw sztucznych, w tym z polietylenu.

Dlaczego "z polietylenu." jest odpowiedzią właściwą?

  • Odporność na uszkodzenia: polietylen jest materiałem bardziej elastycznym i lepiej toleruje odkształcenia wynikające z rozszerzania się lodu.
  • Mniejsze ryzyko pęknięcia: w porównaniu do szkła, tworzywo jest mniej kruche, więc rzadziej dochodzi do rozszczelnienia i utraty próbki.
  • Praktyczność: pojemniki z PE są powszechnie stosowane do próbek środowiskowych, łatwe w obsłudze i zwykle wystarczające do typowych analiz, o ile laboratorium nie wymaga specjalnych, wysokoczystych materiałów.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?

  • "ze szkła sodowego." – szkło jest kruche i przy zamarzaniu próbki może pękać pod wpływem naprężeń; dodatkowo szkło sodowe jest zwykle mniej odporne na szok termiczny.
  • "ze szkła krzemowego." – choć może mieć dobre właściwości, w kontekście zamrażania kluczowe jest ryzyko mechanicznego pęknięcia naczynia; wybór szkła nie jest tu najbardziej praktyczny.
  • "ze szkła borokrzemowego." – ma podwyższoną odporność na szok termiczny, ale nadal jest materiałem kruchym; przy wzroście objętości lodu łatwo o pęknięcie, zwłaszcza przy nieprawidłowym napełnieniu.

Wskazówka egzaminacyjna: przy pytaniach o przechowywanie w stanie zamrożonym zwracaj uwagę na dwa ryzyka: pęknięcie naczynia oraz zanieczyszczenie próbki. Jeżeli pytanie nie wprowadza dodatkowych ograniczeń (np. analiza śladowa metali), odpowiedź zwykle dotyczy materiału bardziej odpornego mechanicznie, czyli tworzywa.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najważniejsze są: ryzyko pęknięcia przy wzroście objętości wody podczas zamarzania, szczelność zamknięcia, możliwość pracy w niskiej temperaturze oraz ograniczenie zanieczyszczeń z materiału pojemnika. W praktyce często wybiera się tworzywa (np. polietylen), bo są mniej kruche niż szkło.
Woda zwiększa objętość podczas zamarzania, co generuje duże naprężenia. Szkło jest materiałem kruchym, więc łatwiej pęka lub rozszczelnia się, szczególnie gdy pojemnik jest zbyt pełny albo próbka zamarza nierównomiernie. Skutkiem może być utrata próbki i ryzyko kontaminacji.
Rodzaje szkła różnią się właściwościami (np. odpornością na szok termiczny), ale wspólną cechą jest kruchość. Przy mrożeniu kluczowy problem to naprężenia od lodu i ryzyko pęknięcia. Dlatego w wielu sytuacjach bezpieczniejsze są pojemniki z tworzyw, o ile metoda analityczna tego nie wyklucza.
Typowe błędy to: napełnienie pojemnika "pod korek" (brak miejsca na rozszerzenie), użycie kruchego naczynia, brak szczelnego zamknięcia, brak opisu próbki i daty, wielokrotne rozmrażanie i ponowne zamrażanie. Każdy z nich może zmienić skład próbki lub doprowadzić do jej utraty.
Trzeba zapewnić wolną przestrzeń na rozszerzenie się wody podczas zamarzania. W praktyce oznacza to, że nie należy wypełniać pojemnika do pełna oraz warto zamrażać próbkę w pozycji zgodnej z instrukcją laboratorium. Dokładną wielkość "luzu" ustala SOP danej pracowni.
Może, jeśli badane są związki, które mogą adsorbować się na ściankach lub jeśli pojemnik nie jest czysty. Dlatego ważne są: dobór właściwego typu pojemnika, jego czystość, ewentualne płukanie/wytrawianie zgodnie z procedurą oraz dopasowanie materiału do oznaczanych analitów (np. śladowych zanieczyszczeń).
Nie zawsze mrożenie jest neutralne: może zmieniać równowagi chemiczne, powodować wytrącanie osadów lub rozdział faz. Decyzja zależy od oznaczanych parametrów i metody badawczej. W praktyce należy stosować się do instrukcji laboratorium oraz zaleceń metodyki analitycznej dla danego oznaczenia.
Najczęściej spotyka się pojemniki z tworzyw (np. polietylen) oraz – zależnie od celu badań – szkło. Wybór wynika z kompromisu między bezpieczeństwem mechanicznym, ryzykiem kontaminacji i wymaganiami metody. Na egzaminie zwykle sprawdza się ogólną zasadę doboru materiału do warunków przechowywania.
Odporność termiczna dotyczy głównie zmian temperatury (np. szok termiczny), a odporność na zamarzanie obejmuje też efekt rozszerzania się wody i naprężeń mechanicznych od lodu. W pytaniach o zamrażanie próbek zwracaj uwagę na kruchość materiału i ryzyko pęknięcia, nie tylko na "wytrzymałość na temperaturę".
Ucz się "mapy decyzji": co przechowujesz (woda/roztwór/organika), w jakich warunkach (chłodnia/mrożenie), jakie jest ryzyko (pęknięcie, adsorpcja, przenikanie zanieczyszczeń). Przećwicz typowe pary: szkło vs tworzywo, oraz zapamiętaj, że zamrażanie wymaga uwzględnienia wzrostu objętości.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 67% zdających egzamin. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że przy przechowywaniu próbek wody w stanie zamrożonym preferuje się naczynia z polietylenu, ponieważ tworzywo lepiej znosi wzrost objętości przy zamarzaniu i jest mniej podatne na pęknięcie niż szkło.

Materiały:

  • Podręcznik z chemii analitycznej (dział: pobieranie i przygotowanie próbek)
  • Instrukcje/laboratoryjne procedury (SOP) dotyczące poboru i przechowywania próbek wody
  • Materiały szkoleniowe z metrologii i jakości w laboratorium (kontaminacja, błędy przedanalityczne)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego