Состав цифровой лаборатории по химии для ученика: Габаритный размер: 90х62х26 мм Материал корпуса: пластик 1. Мультидатчик «Химия 1»: - Датчик рН - Датчик высокой температуры с щупом - Датчик концентрации ионов - Датчик электропотенциала 2. Мультидатчик «Химия 2» Габаритный размер: 90х62х26 мм Материал корпуса: пластик - Датчик ОВП (Окислительно-восстановительного потенциала) - Датчик счетчик капель Датчик используется для учета капель жидкости или количество восходящих пузырьков в растворе. Датчик представляет собой набор инфракрасного излучателя и приемника. Луч света останавливается каплей воды или пузырьком, происходит считывание и регистрация сигнала. Диапазон измерения: от 0 до 45 капель/с Разрешение: 1 капель/с Ширина зоны чувствительности: 15 мм - Датчик электропроводимости С помощью датчика электропроводности можно измерить способность растворов проводить электрический ток. Диапазон измерения 1: от 0 до 200 мкСм/см Диапазон измерения 2: от 0 до 2000 мкСм/см Диапазон измерения 3: от 0 до 20000 мкСм/см Разрешение 1 (для диапазона 1): 0,5 мкСм/см Разрешение 2 (для диапазона 2): 5 мкСм/см Разрешение 3 (для диапазона 3): 20 мкСм/см Длина измерительного щупа: 155 мм Разъем для подключения щупа: BNC - Датчик температуры С помощью датчика температуры можно измерять температуру жидкостей и газов во время проведения химических опытов. Диапазон измерения: от -40 до 165 ºС Разрешение: 0,1 ºС Материал выносного зонда: нержавеющая сталь с хромированным покрытием Длина металлической части зонда: 100 мм Диаметр зонда: 5 мм Разъем для подключения выносного щупа: Jack 3,5 мм Чувствительный элемент датчика – полупроводниковый высокочувствительный термистор. 3. Мультидатчик "Колориметр и турбидиметр" Габаритные размеры: 70х50х24 мм - Датчик колориметр (датчик оптической плотности) Датчик оптической плотности регистрацию измерений оптической плотности исследуемых растворов на определенной длине волны. Длины волн источника света: 465, 520, 630 нм Диапазон измерения коэффициента пропускания света: от 0 до 100 % Разрешение при измерении коэффициента пропускания: 0,1 % Диапазон измерения оптической плотности: от 0 до 2 D Разрешение при измерении оптической плотности: 0,01 D Количество кювет в комплекте: 5 шт Длина оптического пути кюветы: 10 мм Объем кюветы : 4 мл - Датчик турбидиметр 4. Электрод ионов хлора 5. Электрод нитрат ионов 6. Электрод сравнения 7. Щуп высокой температуры 8. Электрод рН 9.Электрод проводимости 10. Редокс-электрод Измерительный кабель 2 шт Паспорт 1 шт Методическое пособие для проведение более 60 практических и лабораторных работ. Цифровая лаборатория по химии для ученика упакована в удобный пластиковый кейс, что облегчает ее переноску и хранение.
Практические и лабораторные работы (более 60), которые можно провести с цифровой лабораторией по химии для ученика: Основные химические понятия: - Изучение строения пламени - Измерение температуры кипения воды - Определение температуры плавления и кристаллизации металла - Выделение и поглощение тепла Растворы и растворимость: - Наблюдение за ростом кристаллов - Пересыщенный раствор - Разложение кристаллогидрата - Концентрация растворов. Способы измерения концентрации растворов - Водные растворы. Зависимость характеристик воды от растворенных в ней веществ Классы неорганических веществ: - Кислоты и основания – индикаторы и pH среды - Определение pH в разных средах - Получение медного купороса - Определение теплоты реакции нейтрализации - Определение рН растворов - Определение показателя активности (pX) нитрат-ионов Химическая связь: - Обоснование существования соединений с немолекулярной решеткой Электролитическая диссоциация: - Электролиты и неэлектролиты - Влияние растворителя на диссоциацию - Сильные и слабые электролиты - Основные свойства аммиака - Определение электропроводимости водных растворов Скорость реакции: - Определение скорости реакции - Влияние концентрации и температуры на скорость реакции Окислители и восстановители: - Измерение pH в ходе окислительно-восстановительных реакций - Сравнительная характеристика восстановительной способности металлов - Окислительно-восстановительные реакции Неметаллы: - Свойства оксида серы И другие
Цифровая лаборатория по химии Должна представлять собой комплект, состоящий из: не менее десяти сенсоров в составе не более трех измерительных приборов, два из которых содержат не менее четырех встроенных сенсоров, а один не менее двух встроенных сенсоров в едином корпусе (далее – Мультисенсор); трех электродов; кабеля-рулетки (разъемы должны быть типа USB A с одного конца и USB miniB 5P c другого) длиной не менее 75 см в количестве не менее 2 шт. программного обеспечение сбора и обработки данных для Windows 7 и выше, Android 4.3 и выше, Mac OS 10.13 и выше, Linux (RPM и DEB пакеты дистрибутивов). методического пособия по химии; краткого руководства по эксплуатации цифровой лаборатории в печатном виде и цветном исполнении; USB-флеш-накопитель в количестве 1 шт. с записанными версиями программного обеспечения сбора и обработки данных для Windows. Мультисенсоры и сенсоры, входящие в состав цифровой лаборатории, должны быть скомплектованы для использования на лабораторных и исследовательских работах по химии. Мультисенсор должен быть выполнен, как цельная платформа с многоканальным измерителем, одновременно получающим сигналы с различных встроенных сенсоров, размещенных в едином корпусе Мультисенсора. Мультисенсор должен подключаться к планшетному регистратору или компьютеру напрямую, без дополнительных регистраторов данных. Мультисенсор должен соответствовать следующим техническим характеристикам: разрядность встроенной АЦП – не ниже 12 бит; максимальная частота оцифровки сигнала – не менее 100 кГц; интерфейс подключения – USB 2.0.; регулятор напряжения с уровнями питания: не менее 3.3 и 5 Вольт для согласования различных устройств; встроенная память объемом не менее 2 Кбайт, в которую должны быть записаны параметры сенсора(название, калибровочные характеристики, серийный номер и внутренние настройки). Мультисенсор должен соответствовать классу устройств USB HID, а при подключении не должен требовать создания и инсталляции специальных драйверов в операционных системах Windows 7 и выше, Android 4.3 и выше, Mac OS 10.13 и выше, Linux (RPM и DEB пакеты дистрибутивов). Разъем для подключения Мультисенсора– mini-USB (тип В). Мультисенсор должен иметь цветную этикетку на корпусе с указанием модели, сайта производителя и графическим обозначением типов разъемов подключения выносных щупов, кабелей и электродов. Мультисенсор должен быть предназначен для проведения экспериментов по химии. Цифровая лаборатория должна поставляться в фирменном переносном кейсе. Кейс должен содержать ложемент из поролона и переплетенного картона, состоящий из двух слоев. На верхнем слое должны быть предусмотрены углубления для расположения и фиксации сенсоров и методички. На нижнем слое должны быть предусмотрены углубления для расположения всех необходимых аксессуаров комплекта цифровой лаборатории. На внутренней стороне крышки кейса должен быть слой поролона, обеспечивающий дополнительную фиксацию всех элементов, расположенных на верхнем слое ложемента для обеспечения сохранности при транспортировке и эксплуатации. На кейсе должна быть указана информация о стране происхождения, контактные данные производителя. Кейс должен быть оснащен переносной ручкой. Кейс должен быть оснащен магнитным клапаном для фиксации крышки кейса в закрытом виде. Мультисенсор №1 Габаритные размеры корпуса Мультисенсора (Д х Ш х В) не более 89х63х27 мм. Перечень сенсоров, интегрированных (встроенных) в Мультисенсор, и их технические характеристики: 1. Сенсор высокой температуры Должен быть предназначен для изучения структуры пламени и измерения высоких температур в опытах с нагревом, охлаждением и плавлением. Сенсор должен иметь выносной щуп на гибком кабеле. Щуп должен быть оснащен защитной и герметичной гильзой с термопарой и пластиковой ручкой. Технические характеристики: Диапазон измерений не менее чем от – 200 до + 1300 ºС; Разрешение сенсора не более 0,25 ºС; В сенсор должна быть встроена система компенсации холодного спая (диапазон температуры холодного спая не менее чем от 45 до 115 ºС) Сенсор должен быть оснащен встроенной системой детектирования разрыва термопары и короткого замыкания ее концов; Тип термопары: хромель-алюмель; Время преобразования сигнала с термопары не более 100 мс; Длина металлической части зонда должна быть не менее 93 мм; Диаметр металлической части зонда должен быть не более 3 мм; Сенсор должен быть оборудован разъемом-штекером диаметром не менее 3,5 мм для подключения выносного щупа; 2. Сенсор pH Должен измерять водородный показатель pH в исследуемых растворах. В комплекте к сенсору должен поставляться комбинированный измерительный электрод рН с разъемом BNC и буферным раствором. Технические характеристики: Диапазон измерения не менее чем от 0 до 14 pH; Разрешение сенсора не более 0,01 pH; Диапазон рабочих температур не менее чем от 10 до 80 °С; Длина измерительного электрода рН не менее 140 мм. 3. Сенсор электропотенциала Должен определять электрохимический потенциал в виде разности напряжения между катодом и анодом в измерительной ячейке. В комплекте сенсора должны поставляться провода разного цвета с зажимами типа «крокодил» с одной стороны и разъемом BNC для соединения с Мультисенсором на другой стороне. Технические характеристики: Диапазон измеряемого напряжения не менее чем от - 2500 до 2500 мВ; Разрешение сенсора не более 2,5 мВ. 4. Сенсор концентрации ионов Должен измерять концентрацию ионов определенного сорта в растворе. Чувствительность к определенному виду сорта ионов должна определяться подключённым к сенсору ионоселективным электродом. Технические характеристики: Поддерживаемые ионоселективные электроды следующих ионов: (NO3-), (Ca2+), (NН4+), (Ca2+) + (Mg2+), (Cl-); Тип разъема для подключения ионоселективного электрода – BNC; Сенсор должен поддерживать подключение электрода сравнения со штепселем ШП 4-2 Мультисенсор №2 Габаритные размеры корпуса Мультисенсора (Д х Ш х В) не более 89х63х27 мм. Перечень сенсоров, интегрированных (встроенных) в Мультисенсор, и их технические характеристики: 1. Сенсор счетчик капель Сенсор должен измерять количество капель жидкости, прошедших через оптический сенсор. Чувствительный элемент сенсора построен на базе ИК фото- и светодиода, расположенных на одной оси и цифровой схемы подсчета количества капель. С помощью программного обеспечения должен быть реализован пересчет в реальный объем прошедшей жидкости. Технические характеристики: Диапазон измерений не менее чем от 0 до 45 капель/с; Разрешение сенсора не более 1 капель/с; Ширина зоны чувствительности не менее 15 мм. 2. Сенсор ОВП Должен измерять окислительно-восстановительный потенциал с помощью редокс-электрода в реакциях, протекающих с изменением степеней окисления атомов. В комплекте к сенсору должен поставляться редокс-электрод с разъемом типа BNC. Технические характеристики: Диапазон напряжения не менее чем от – 450 до 1200 мВ; Разрешение сенсора не более 1 мВ; Диапазон рабочих температур не менее чем от 0 до 60 ºС; Длина редокс-электрода не менее 170 мм. 3. Сенсор электропроводимости Должен измерять электропроводимость различных растворов. В комплекте к сенсору должен поставляться измерительный щуп электропроводимости с разъемом BNC. Технические характеристики: Диапазоны измерений: 1) не менее чем от 0 до 200 мкСм/см, разрешение сенсора не более 0,5 мкСм/см; 2) не менее чем от 0 до 2000 мкСм/см, разрешение сенсора не более 5 мкСм/см; 3) не менее чем от 0 до 20000 мкСм/см, разрешение сенсора не более 20 мкСм/см; В сенсор должен быть встроен цифровой переключатель диапазонов измерения; Длина измерительного щупа не менее 155 мм. 4. Сенсор температуры Должен быть выполнен в виде выносного и герметичного температурного зонда, устойчивого к лабораторным реагентам. Сенсор должен позволять измерять температуру различных растворов и твердых материалов. Чувствительный элемент сенсора – РТС термистор, который должен быть размещен на конце зонда, пустоты наконечника должны быть заполнены термопастой. Технические характеристики: Диапазон измерения не менее чем от – 40 до + 165 ºС; Разрешение сенсора не более 0,1 ºС; Материал зонда – нержавеющая сталь с хромированным покрытием; Длина металлической части зонда не менее 100 мм; Диаметр металлической части зонда не менее 5 мм; Сенсор должен быть оборудован разъемом-штекером диаметром не менее 3,5 мм для подключения выносного зонда; Коэффициент теплопроводности термопасты должен быть не менее 4 Вт/(м*К). Мультисенсор №3 Габаритные размеры корпуса мультисенсора (ДхШхВ) не более 89х63х27 мм. Перечень сенсоров, интегрированных (встроенных) в мультисенсор и их технические характеристики: 1. Сенсор оптической плотности (колориметр) Должен измерять количество пропускаемого света через исследуемый раствор на определенной длине волны. В комплект мультисенсора входит комплект кювет для измерения оптической плотности. Сенсор оснащен электронным переключателем длины волны, управляемым из программного обеспечения. Технические характеристики: Длины волн источника света: 465, 520, 630 нм; Диапазон измерения коэффициента пропускания света не менее чем от 0 до 100 %; Разрешение при измерении коэффициента пропускания не более 0,1%; Диапазон измерения оптической плотности не менее чем от 0 до 2 D; Разрешение при измерении оптической плотности не более 0,01 D; Количество кювет в комплекте не менее 5 шт.; Длина оптического пути кюветы не более 10 мм; Объем кюветы не более 4 мл. 2. Сенсор мутности раствора Должен измерять мутность раствора в инфракрасном диапазоне света нефелометрическим методом (угол между источник и приёмником света составляет 90 градусов). В комплект мультисенсора входит комплект кювет для измерения мутности растворов. Все грани кювет должны быть полностью прозрачны. Технические характеристики: Диапазон измерения не менее чем от 0 до 200 NTU; Разрешение сенсора не более 1 NTU; Длина волны источника света не менее 940 нм; Количество кювет в комплекте не менее 5 шт.; Объем кюветы не более 4 мл. Классические сенсоры 1. Электрод ионов хлора Должен подключаться совместно с электродом сравнения к сенсору концентрации ионов. Электрод должен измерять концентрацию ионов хлора (Cl-) в исследуемом растворе. Электрод должен быть оснащен защитным корпусом и мембраной для работы в химических средах. Технические характеристики: Диапазон измерения не менее чем от 10-5 до 1 моль/л Рабочий диапазон рН не менее чем от 0 до 12 единиц рН Длина электрода не менее 140 мм Тип разъема электрода - BNC 2. Электрод нитрат ионов Должен подключаться совместно с электродом сравнения к сенсору концентрации ионов. Электрод должен измерять концентрацию нитрат ионов (NO3-) в исследуемом растворе. Электрод должен быть оснащен защитным корпусом и мембраной для работы в химических средах. Технические характеристики: Диапазон измерения не менее чем от 2×10-6 до 0,2 моль/л; Рабочий диапазон рН не менее чем от 1 до 10 единиц рН. Длина электрода не менее 140 мм Тип разъема электрода - BNC 3. Электрод сравнения Предназначен для создания опорного потенциала при проведении экспериментов совместно с ионоселективными электродами. Технические характеристики: Длина электрода сравнения не менее 160 мм Тип штекера электрода сравнения – штепсель ШП 4-2 Диаметр штекера электрода сравнения не менее 4 мм Диаметр прозрачной части электрода сравнения не менее 12 мм. Программное обеспечение сбора и обработки данных Программное обеспечение (далее – ПО) должно быть доступно для следующих операционных систем: Windows 7 и выше, Android 4.3 и выше, Mac OS 10.13 и выше, Linux (RPM и DEB пакеты дистрибутивов). ПО должно поставляться на USB-флеш-накопителе. ПО должно функционировать на русском языке. ПО должно иметь функционал быстрого запуска (запуск измерений подключенных сенсоров без дополнительных настроек). ПО должно автоматически определять подключенные по USB к компьютеру или планшету Мультисенсоры и сенсоры, и выводить список подключенных сенсоров. Должен быть предусмотрен функционал выбора сенсоров для измерения (возможность скрыть подключенные сенсоры, которые не требуются в режиме измерения). ПО должно иметь интерфейс подключения сенсоров по протоколу Bluetooth 4.1. Интерфейс подключения сенсоров по протоколу Bluetooth должен содержать функционал поиска доступных включенных устройств, отображение списка доступных устройств, функционал подключения найденных и доступных устройств, отображение списка подключенных устройств, функционал отключения подключенных к программе устройств. ПО должно иметь функционал детальной настройки сенсора. Функционал детальной настройки сенсора должен включать в себя: Настройку периода опроса Выбор единиц измерения Возможность скрытия сенсора в режиме измерения Настройку цвета линии и величину линии на графике для сенсора Настройку цвета и величину точек на графике для сенсора Настройку видимого интервала измерений на графике для сенсора Переход в режим калибровки сенсора Выбор диапазона сенсора (для тех сенсоров, в которых предусмотрены различные диапазоны измерений) ПО должно иметь функционал общих настроек работы программы. Функционал общих настроек должен включать в себя: Настройку продолжительности эксперимента Настройку вида графика по умолчанию (линия, линия с точками, только точки) Настройку вида таймера (секундомер – отображается кол-во секунд и миллисекунд, прошедших с момента запуска измерений; часы – таймер отображается в формате электронных часов, показывая количество минут, прошедших с момента запуска эксперимента по формату: «ММ:СС», где ММ – это минуты, а СС – секунды. Выбор цветового оформления программы – светлое или темное. ПО должно иметь функционал связки сенсоров. Сенсоры, подключенные к связке сенсоров, должны отображаться одновременно на одном графике. График связки сенсоров должен иметь функционал настройки отображения минимального и максимального значения. В ПО для каждого сенсора должен быть предусмотрен свой график, в том числе для сенсоров, подключенных к связке сенсоров. Должно быть обеспечено переключение между графиками сенсоров в режиме реального времени, без приостановки работы программы. В ПО должен быть предусмотрен функционал калибровки сенсоров. Функционал калибровки должен быть защищен паролем, который должен быть указан в инструкции к цифровой лаборатории. Интерфейс калибровки сенсора должен включать в себя: Выбор количества этапов, по которым будет производиться калибровка Ввод значений для каждого этапа калибровки и сверка с текущими показаниями Расчет нового значения по окончании калибровки и его отображение для принятия решения пользователем о сохранении или отмене введенных им значений Сохранение результатов калибровки пользователя Функционал сброса калибровки к заводским настройкам Программное обеспечение должно иметь режим сбора данных. В режиме сбора данных должно обеспечиваться: возможность управления сенсором, пересылка команды на смену режима его работы, доступ к цифровому переключателю диапазонов сенсора через интерфейс программы, отображение графиков сенсора и связки сенсоров в режиме реального времени, отображение показаний сенсора в режиме реального времени. Функционал по работе с графиками должен включать в себя: Возможность перемещения по графику по различным осям координат Изменять масштаб графика одновременно по двум осям Изменять масштаб графика по любой оси отдельно Изменять режим отображения графика (линия, линия с точкой, только точки) Сброс масштаба графика Отображение маркеров для точек значений графика по двум осям, на которые наведен курсор Увеличение масштаба выбранной курсором области графика График сенсора в режиме сбора данных должен автоматически выбирать видимый диапазон по оси значений для отображения всех точек графика. Также должен быть предусмотрен функционал установления видимого диапазона по оси значений вручную и фиксации этого диапазона (отключение автоматического определения видимого диапазона). В режиме сбора данных должно поддерживать подключение и отключение сенсоров («на горячую»), работа программы при этих действиях не должна быть прервана или завершена. При отключении сенсора полученные данные должны быть сохранены в памяти программы. Повторно подключенный сенсор должен автоматически распознаваться и продолжать передавать данные, график повторно подключенного сенсора должен быть продолжен с момента разъединения. ПО должно обеспечивать автоматическое определение наименования, единиц и пределов измерения подключенных сенсоров; отображение таймера работы программы в режиме реального времени одновременно с показаниями сенсоров; возможность краткосрочной приостановки программы и последующее возобновление работы без потери полученных данных; просмотр данных на графике за весь период измерений; отображение таблицы показаний в программе. Таблица показаний должна содержать все полученные данные со всех сенсоров. Полученные данные должны быть сопоставлены со шкалой времени. Отображение данных в таблице должно быть в обратном порядке – первой строкой должно отображаться последнее измеренное значение, последней – первое измеренное значение; выгрузку таблицы с полученными данными в формат табличного редактора (*.xls). Выгрузка в табличный редактор должна осуществляться в порядке проводимых измерений: первой строкой должно быть выгружено первое измеренное значение, последней строкой – последнее измеренное значение; сохранение полученных данных во внутреннюю память сенсора в автоматическом режиме; считывание сохраненных значений из памяти сенсора. Данные могут быть использованы для выгрузки в формат табличного процессора или продолжения измерений. ПО в режиме сбора данных должно иметь функционал полуавтоматической калибровки показаний сенсоров. Полуавтоматическая калибровка подразумевает сброс значений к нулевым показаниям с сохранением и отображением пользователю коррелирующего значения. ПО не должно иметь ограничений на количество подключаемых сенсоров. Количество одновременно опрашиваемых сенсоров (не менее 20-ти) выбирается автоматически, согласно пропускной способности USB хоста. ПО при работе с Мультисенсором должно работать со всеми встроенными сенсорами (в Мультисенсор) одновременно, отображая текущие значения в режиме реального времени. ПО должно содержать функционал с информацией о версии программного обеспечения, который должен включать в себя: Номер текущей версии ПО Функционал проверки обновления ПО в виде кнопки Кнопка открытия документации в формате HTML. Документация должна открываться в браузере по умолчанию Информацию о контактах для обращения в техническую поддержку Методическое пособие Методическое пособие должно содержать подробное описание лабораторных работ, которые можно провести с использованием цифровой лаборатории. Количество лабораторных работ по химии в составе методического пособия – не менее 40. В описании каждой лабораторной работы должны быть указаны теоретические сведения, подробный сценарий при работе с цифровой лабораторией, последовательный алгоритм по обработке полученных данных, перечень контрольных вопросов для закрепления полученных знаний. Методическое пособие - формат А4, печатный вид, цветное исполнение, не менее 175 страниц. Требования к технической поддержке Должна быть предусмотрена бесплатная техническая поддержка на русском языке от производителя к поставляемым наборам на протяжении не менее двух лет. Техническая поддержка должна быть предусмотрена двух видов: по телефону и через интернет-сайт. Техническая поддержка подразумевает ответы на технические вопросы пользователей, связанные с процессом эксплуатации оборудования. Сайт должен предоставлять возможность связи через рабочую форму обратной связи для обеспечения поддержки и сопровождения программных продуктов, ответов на возникающие вопросы. Максимальный ответ при указании контактных данных не более 16 рабочих часов с момента добавления комментария. На сайте должны выкладываться обновления ПО со списком изменений. Обновления должны выкладываться не реже 2 (двух) раз в год с возможностью их скачивания и последующей установки на используемые устройства. Сайт должен иметь телефон технической поддержки.
