ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ХРОМАТОГРАФИИ НА УРОКАХ ХИМИИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ

USING THE CHROMATOGRAPHY METHOD IN CHEMISTRY LESSONS IN SECONDARY SCHOOL

Bakayeva Iman Rustamovna,

student, Department of Chemistry, Faculty of Biology, Geography and Chemistry, Dagestan State Pedagogica University named after R. Gamzatov,

Russia, Makhachkala

Omarova Madinat Alievna,

scientific supervisor, senior lecturer, Dagestan State Pedagogical University named after R. Gamzatov,

Russia, Makhachkala

Magomedov Anver Huseynovich,

Scientific supervisor, Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, Dagestan State Pedagogical University R. Gamzatov University,

Russia, Makhachkala

АННОТАЦИЯ

В работе проведен анализ применения хроматографических методов исследования на занятиях химией в средней школе, рассмотрены теоретические основы хроматографических методов исследования. разработан и апробирован «Исследовательский проект «Оценка загрязнения почвы тяжелыми металлами методом тонкослойной хроматографии». А также были проведены экспериментальные уроки на темы: “Разделение смесей. Хроматография: теория и практика» и «Современные методы разделения смесей: методом колоночной хроматографии».

ABSTRACT

The paper analyzes the use of chromatographic research methods in chemistry classes in secondary schools, and examines the theoretical foundations of chromatographic research methods. The research project "Assessment of soil contamination with heavy metals by thin-layer chromatography" has been developed and tested. Experimental lessons were also conducted on the following topics: “Separation of mixtures. Chromatography: theory and practice" and "Modern methods of separation of mixtures: by column chromatography".

Ключевые слова: хроматографические методы анализа, дидактический потенциал, хроматография, эксперимент, анализ.

Keywords: chromatographic methods of analysis, didactic potential, chromatography, experiment, analysis.

Хроматография относится к современным методам анализа и позволяет успешно решать сложные задачи анализа различных объектов. Этот метод находит широкое применение в химии, биологии, фармации и других областях науки и техники. Около 60% всех анализов в настоящее время выполняются с использованием хроматографических методов [1].

Необходимо отметить, что достижение хроматографической науки пока в полной мере не используются по разным причинам (дорогостоящие приборы и оборудования, требуется специальная подготовка персонала и др.). В настоящее время издано много литературы, которая посвящена как отдельным методам хроматографического анализа, так и общим вопросам хроматографии.

Основы хроматографических методов вскользь изучаются на занятиях по химии. Поэтому возникает потребность в восстановлении и углублении знаний теории и практики хроматографических методов.

Целью данного исследования: изучить использование метода хроматографии на уроках химии в средней школе.

Хроматография — это физико - химический метод разделения веществ, основанный на распределении компонентов между двумя фазами, подвижной и неподвижной. Неподвижной фазой обычно служат твердое вещество сорбент или пленка жидкости, нанесенная на твердое вещество. Подвижная фаза представляет собой жидкость или газ, протекающий через неподвижную фазу.

С помощью хроматографии возможны разделения сложных смесей органических и неорганических веществ на отдельные компоненты, очистка веществ от примесей, концентрирования веществ из сильно разбавленных растворов, качественное и количественное анализ исследуемых веществ [2].

В большинстве своем хроматографические методы в школьном курсе не используются, все зависит от конкретной школы и педагога в том числе.

В каких случаях все же демонстрируется хроматография в школе — это

проектная деятельность и факультативы; на кружках, при подготовке к олимпиадам или научным проектам учитель может показать этот метод. Ученики могут использовать хроматографию для решения небольшой исследовательской задачи, например сравнение состава красителей в разных марках газированных напитков или анализ эффективности бытовых фильтров для воды [3].

Углубленное изучение химии. В классах с химическим уклоном или в специализированных школах (лицеях) хроматографию часто проводят как лабораторную работу. Например, разделение чернил или пигментов листа.

Основы хроматографических методов вскользь изучаются на занятиях по химии. Поэтому возникает потребность в восстановлении и углублении знаний теории и практики хроматографических методов на уроках химии. Хроматография — это важнейшее аналитический метод, дидактический потенциал метода хроматографии в школьном курсе химии действительно огромен и многогранен. Это один из тех методов, которые позволяют наглядно связать теорию с практикой, абстрактные понятия с реальным миром.

Примеры экспериментов в школьном курсе в химии, где можно применить методы хроматографии:

В 8-9 классах: - «Тайны черной ручки» — это демонстрация того, что черные чернила — это смесь нескольких цветных пигментов.

- «Разноцветный мир растений» — это разделение пигментов из осенних листьев или зеленой травы.

В 10-11 классах (углубленный курс, органическая химия): - «Идентификация аминокислот в растворе»

- Контроль чистоты синтезе выбранного вещества, например, аспирина.

- Сравнение состава лекарственных препаратов, например, разных марок парацетамола.

В экспериментальной части работы, после проведенного выше анализа, был разработан и апробирован «Исследовательский проект «Оценка загрязнения почвы тяжелыми металлами методом тонкослойной хроматографии», с которым в ученик выступил на конкурсе «Творчество юных» [3-4].

Были проведены экспериментальные уроки на темы: “Разделение смесей. Хроматография: теория и практика» и «Современные методы разделения смесей: методом колоночной хроматографии» [6].

Опытно-экспериментальная работа (педагогический эксперимент) была проведена на базе Османюртовской СОШ, Хасавюртовского района, с учащимися 9 класса, которая показала, что у учащихся экспериментальной группы, где использовалась хроматография, наблюдалось:

• Повышение уровня интереса к предмету «Химия».
• Улучшилось понимание абстрактных химических понятий.
• Сформировались более прочные навыки работы с лабораторным оборудованием

        Хроматография дает возможность освоить основные методы работы в химической лаборатории.

Использование даже простых хроматографических методов в школьном курсе химии делает обучение более интересным, наглядным и практичным. Это помогает ученикам лучше понять фундаментальные принципы химии и развить навыки экспериментальной работы [5-6].

Проведенное исследование позволило сделать однозначный вывод о том, что хроматография – это не просто аналитический метод, а мощное междисциплинарное педагогическое средство. Она позволяет «оживить» теорию, превратить абстрактные формулы и законы в зримые и понятные образы. Учащиеся не пассивно получают знания, а становятся активными исследователями, что является ключевым фактором в формировании функциональной грамотности и научного мировоззрения.

Список литературы:

1. Айвазов Б.В. Практическое руководство по хроматографии. М.: Высшая школа 1968 г. – 281 с.
2. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа: учебник и практикум для СПО / А. А. Григорьев, В. И. Фадеева, Т. Н. Шеховцова и др.; под ред. А. А. Григорьева. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: Юрайт, 2023. – 415 с.
3. Габриелян О.С., Пономарев С.Ю., Остроумов И.Г. Химия 10 класс. Углубленный уровень. -Москва: Просвещение, 2022. - 402 с.
4. Иванова, М. А. Формирование практических компетенций на уроках аналитической химии у студентов СПО / М. А. Иванова // Химия в школе. – 2023. – № 5. – С. 45–51.
5. Кузнецова Н.Е., Левкин А.Н. Химия 11 класс. Углубленный уровень. 6- издание. - Москва: Вентана-Граф, 2020 – 409 с.
6. Нурмырадова Б. Я. Основы хроматографического анализа на внеурочных занятиях по химии // Наука через призму времени. - 2020.-№1 (34).