Для чего лабораторная посуда
Лабораторная посуда
Требования, которым должна соответствовать химическая посуда:
В данной статье мы классифицируем всю химическую посуду на три группы по ее назначению: мерная, немерная и специального применения.
Мерная химическая посуда
Мерная посуда имеет точную градуировку, нагреванию ее не подвергают.
Пипетки служат для отбора жидкостей (до 100 мл) и газов (от 100 мл)
Применяются для измерения точных объемов, титрования (метод количественного/качественного анализа в аналитической химии)
С помощью мерных колб, мензурок и цилиндров отмеривают и хранят определенные объемы жидкостей.
Немерная химическая посуда (общего назначения)
К такой химической посуде относятся изделия, многие из которых употребляются с нагревом: пробирки, стаканы, колбы (плоскодонные, круглодонные, конические), реторты.
Служат для переливания и фильтрования жидкостей. Делительные воронки применяются для разделения несмешивающихся жидкостей.
Сифон химический применяется для безопасного перекачивания жидких сред из бутылей, бочек, канистр. Особенно важен сифон в работе с агрессивными опасными химическими веществами.
Химическая капельница применяется для дозирования растворов и индикаторов.
Используются с целью взятия твердых и сыпучих веществ. Могут служить для перемешивания жидкостей.
Применяется для одновременного размещения и закрепления множества пробирок.
Химическая посуда специального назначения
Данная посуда отличается тем, что предназначена для какой-либо одной цели.
Круглодонная колба с отводом для вставки прямоточного холодильника. Используется для перегонки различных веществ.
Плоскодонная коническая колба, которая применяется для вакуумного фильтрования.
Применяется для фильтрования растворов при помощи фильтровальной бумаги под вакуумом.
Фильтр Шотта представляет собой стеклянную пористую пластинку. Фильтр Шотта используют в ходе вакуумного фильтрования.
Применяется для конденсирования паров и отвода образовавшегося конденсата из системы, сбор конденсата происходит в колбу-приемник.
Применяется для конденсирования паров и возврата конденсата в реакционную массу. Обычно устанавливается вертикально.
Конструктивный элемент химических приборов, чаще всего используется для соединения холодильника с приемником.
Используется в качестве приемника при перегонке. Одним из предназначений колбы Кьельдаля является определения азота в веществах по методу Кьельдаля.
Используется для частичной или полной конденсации паров жидкостей, которые разделяют перегонкой или ректификацией (разделение, основанное на многократной дистилляции.)
Толстостенный стеклянный сосуд, с пришлифованной крышкой, на дно которого помещают влагопоглощающее вещество, в результате чего в эксикаторе поддерживается влажность воздуха приблизительно равная нулю. Эксикатор используется для высушивания и хранения различных веществ.
Служат для очистки газов от механических примесей. Также хлоркальцевые трубки применяют для предохранения растворов от попадания в них воды и углекислого газа: с этой целью их заполняют нужным поглотителем.
Применяется для получения газов при действии на твердые вещества растворов кислот и щелочей.
Чашки для выпаривания используют для выпаривания (упаривания) растворов.
Применяется для измельчения твердых веществ.
Применяются для прокаливания веществ в печи.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Для чего используется лабораторная посуда
Проведение любых научных исследований требует использования специализированного оборудования и аппаратуры, к которым относится и лабораторная посуда.
Благодаря использованию лабораторной посуды проводится множество медицинских и химических анализов, выполнение которых связано с нагреванием, созданием чрезмерного давления, использованием едких и множества других веществ.
Виды такой посуды
В зависимости от предназначения предусматривается несколько основных категорий:
Первая категория предназначена для отделения из растворов определенных объемов жидкостей. К мерной посуде относятся мензурки, цилиндры, колбы и другое аналогичное оборудование, изготовленное в большинстве случаев из силикатного стекла. Некоторые элементы могут производиться из каучука, силикона или специальной резины.
Стекло общего назначения отличается универсальностью. Чаще всего его применяют при радикальном изменении температур веществ, а также выполнения реакций, смешивания и проведения ряда других процедур. К этой категории относятся колбы, стаканы, пробирки и другие аналогичные изделия.
Специальная посуда предназначена для выполнения какой-то конкретной функции и не предназначена сразу для нескольких целей, в отличие от изделий общего назначения. К этой категории принято относить капельницы, дистилляторы, специализированные холодильники, дефлегматоры и другое оборудование, предназначенное для кристаллизации, выпаривания, прокаливания и ряда других процедур.
В чем его отличия
Материалы, которые используются в сфере производства лабораторного стекла, должны отличаться:
Оно должно быть гладким (исключаются любые небольшие трещины или вмятины), быть простым в обслуживании и быстросохнущим. При этом часто отмечается и стоимость материалов, так как слишком дорогие материалы не могут использоваться в экстремальных условиях.
Химическая посуда общего назначения (пробирки, воронки, стаканы)
Содержание
Пробирки
Пробирки представляют собой узкие цилиндрической формы сосуды с закругленным дном. Они бывают различной величины и диаметра, могут быть изготовлены из различного стекла или пластика. Обычные лабораторные пробирки изготовляют из легкоплавкого стекла, но для особых работ, когда требуется нагревание до высоких температур, пробирки изготовляют из тугоплавкого стекла или кварца.
По наличию расширения возле горловины пробирки разделяют на химические с развернутым краем (тип П1 по ГОСТ 25336-82) и биологические без развернутого края (тип П2 по ГОСТ 25336-82). Кроме обычных, простых пробирок, применяют также градуированные, центрифужные и конические (остродонные) пробирки.
Рис. 1. Пробирки лабораторные (a – цилиндрическая с развернутым краем (тип П1); б – цилиндрическая (тип П2); в – коническая (тип П3); г – градуированная с взаимозаменяемым конусом (тип П4); д – с отводом; е – пластиковая с завинчивающейся крышкой).
Для хранения пробирок, находящихся в работе, служат специальные пластмассовые или металлические штативы.
Рис. 2. Штативы для пробирок (a – пластмассовый, б – металлический).
Пробирки применяют для проведения главным образом аналитических или микрохимических работ. При проведении реакций в пробирке реактивы не следует применять в слишком большом количестве. Совершенно недопустимо, чтобы пробирка была наполнена до краев. Реакцию проводят с небольшими количествами веществ (достаточно бывает 1/4 или даже 1/8 емкости пробирки).
Иногда в пробирку нужно ввести твердое вещество (порошки, кристаллы и т. п.). Для этого полоску бумаги шириной чуть меньше диаметра пробирки складывают вдвое по длине и в полученный совочек насыпают нужное количество твердого вещества. Пробирку держат в левой руке, наклонив ее горизонтально, и вводят в нее совочек почти до дна. Затем пробирку ставят вертикально и слегка ударяют по ней. Когда все твердое вещество высыпется, бумажный совочек вынимают.
Для перемешивания налитых реактивов пробирку держат большим и указательным пальцами левой руки за верхний конец и поддерживают ее средним пальцем, а указательным пальцем правой руки ударяют косым ударом по низу пробирки. Этого достаточно, чтобы содержимое ее было хорошо перемешано. Совершенно недопустимо закрывать пробирку пальцем и встряхивать ее в таком виде; при этом можно не только ввести что-либо постороннее в жидкость, находящуюся в пробирке, но иногда и повредить кожу пальца, получить ожог и пр. Если пробирка наполнена жидкостью больше чем на половину, содержимое перемешивают стеклянной палочкой.
Если пробирку нужно нагреть, ее следует зажать в держателе. При неумелом и сильном нагревании пробирки жидкость быстро вскипает и выплескивается из нее, поэтому нагревать нужно осторожно. Когда начнут появляться пузырьки, пробирку следует отставить и, держа ее не в пламени горелки, а около него или над ним, продолжать нагревание горячим воздухом. При нагревании открытый конец пробирки должен быть обращен в сторону от работающего и от соседей по столу.
Рис. 3. Нагрев пробирки в держателе.
Когда не требуется сильного нагрева, пробирку с нагреваемой жидкостью лучше опустить в горячую воду. Если работают с маленькими пробирками (для полумикроанализа), то нагревают их только в горячей воде, налитой в стеклянный стакан соответствующего размера (емкостью не больше 100 мл).
Воронки
Воронка — приспособление для переливания жидкостей и пересыпания порошков через узкие приёмные отверстия, фильтрования, а также дозирования различных веществ. Имеет форму полого конуса, сужение которого продолжает трубка.
Виды лабораторной посуды: классификация по назначению и материалам изготовления
Ни одно из современных лабораторных исследований невозможно осуществить, не прибегнув к использованию специального оборудования и аппаратуры. То же касается и лабораторной посуды. Она делает возможным проведение всевозможных химических и медицинских анализов, опытов и исследований, требующих нагревания, создания давлений, превышающих по значению атмосферное, а также применения разнообразных неактивных и высокоактивных химических веществ.
Классификация по назначению и использованию
1. Мерная посуда
Такая лабораторная посуда применяется преимущественно тогда, когда существует необходимость точного отделения объемов жидкостей и растворов. Распространенные виды:
2. Немерная лабораторная посуда или посуда общего назначения
Такая лабораторная посуда характеризуется обширным спектром применения. Она используется для нагревания веществ, их охлаждения, а также перемешивания и проведения всевозможных химических реакций. Наиболее распространенные виды:
3. Специальная лабораторная посуда
Такой вид лабораторной посуды, как специальная, служит одной конкретной цели в зависимости от типа. Выделяются:
Виды лабораторной посуды по материалам, из которых она изготовлена
1. Стеклянная лабораторная посуда
Наиболее распространенным видом лабораторной посуды является посуда из стекла. Обусловлено это тем, что стекло – это материал, обладающий всеми самыми необходимыми свойствами и качествами, которые нужны лабораторной посуде.
Стеклянная лабораторная посуда обладает высокой прозрачностью – порядка 95-98%, хорошими показателями теплопроводности, инертностью ко множеству высокоактивных соединений. Также стеклянная посуда позволяет проводить нагрев веществ до температур до 1200 градусов по Цельсию при сохранении формы. Такая возможность обусловлена незначительным коэффициентом температурного расширения стекла.
Дополнительное закаливание стеклянной лабораторной посуды в процессе изготовления позволяет придать ей высокие механические показатели прочности.
2. Лабораторная посуда из пластика
Пластиковая лабораторная посуда распространена преимущественно в исследовательской деятельности за стенами заграничных лабораторий. Большинство Европейских исследователей и исследовательских центров еще с конца прошлого века планомерно выводили из обращения стеклянную посуду. Этому явлению есть ряд объяснений.
Например, пластиковая лабораторная посуда обладает завидными показателями механической прочности и инертностью к высокоактивным химическим веществам. Примечательно, что пластиковая посуда не вступает во взаимодействие с щелочными растворами и плавиковой кислотой. Единственный очевидный недостаток пластика – небольшой по сравнению со стеклом спектр рабочих температур.
Основное преимущество пластика – его цена. Она намного ниже стоимости стекла. К тому же, пластик более безопасен: при разрушении посуды он не оставляет травмоопасных осколков, как стекло.
3. Фарфоровая лабораторная посуда
Такая разновидность лабораторной посуды применяется преимущественно для перемалывания твердых соединений, а также с целью проведения реакций, главным условием осуществления которых является быстрое повышение температуры. Чаще всего из фарфора изготавливаются ступки, пестики, а также тигли с ложками для отбора химических веществ.
От стекла и пластика фарфор отличается дешевизной, повышенной прочностью и устойчивостью к высоким температурам. Среди минусов особенно критичным является полная непроницаемость света. Именно по этой причине изготовление колб, пробирок, мензурок или стаканов из фарфора нецелесообразно.
4. Смешанная лабораторная посуда и посуда из металлов
Ярким примером смешанной лабораторной посуды (относительно материалов, из которых она изготовлена) являются тигли, используемые для плавления, прокалки или золения веществ. Тигли могут быть изготовлены из фарфора, малахитов и металлов.
Железо
Самый распространенный металл для изготовления лабораторной посуды – железо. Это обусловлено его дешевизной и доступностью. Однако, железная лабораторная посуда обладает небольшим сроком службы, так как быстро окисляется. Также очевидным минусом железа является активность взаимодействия со многими реагентами, что значительно сужает спектр возможностей применения железной лабораторной посуды.
Благородные металлы
Нередко для особых нужд производится посуда из благородных металлов – платины, серебра, золота и даже меди и ее сплавов. Несмотря на дороговизну, посуда из таких металлов нашла применение в лабораториях благодаря низкой активности. Например, резервуар из платины позволяет хранить плавиковую кислоту.
Кварц
Стоит выделить также кварцевую лабораторную посуду, которая обладает высокими физико-механическими свойствами. Ее характерные особенности – стойкость к едким веществам, органическим кислотам, ионизирующим излучениям и т.д. Дополнительное преимущество кварца – прозрачность, что так важно для ряда лабораторных исследований. Кварцевая посуда используется лаборантами для проведения реакций и опытов при условиях необходимости создания повышенной температуры, давления или интенсивного радиационного излучения. Кварц также характеризуется стойкостью к резким нагреванию и охлаждению.
Боросиликатное стекло
Боросиликатное стекло – главный конкурент кварца. Лабораторная посуда из боросиликатного стекла намного дешевле, но по своим физико-механическим и прочим характеристикам ничем не уступает аналогам, цены на которые в разы выше. Среди отличительных характеристик боросиликатной лабораторной посуды выделяется уровень проницаемости для молекулярных соединений водорода, гелия и азота при нагревании. В данной области боросиликатной посуде нет аналогов.
Лабораторная посуда виды и прямое назначение
Для каких целей нужны лабораторные ёмкости
Лабораторная посуда выпускается для единого применения в лабораториях, и узконаправленных целей. Например, для проведения аналитических исследований, хранения химических веществ и реактивов, для подготовки и проведения различных химических и биологических анализов, органического и неорганического синтеза.
Чтобы лаборатория могла проводить новые, современные методы и алгоритмы диагностики исследований, требуется определённая лабораторная посуда и оборудование, а также разные приборы.
Специализированная химическая посуда, предназначенная для лабораторий, применяется работниками-лаборантами, в процессе исследований в медицине, установления результатов сданных анализов.
Определение лабораторным ёмкостям
Это специальные виды и материалы, для использования измерения массы и объёма или мерная посуда для лаборатории. В лаборатории её использую тогда, когда возникает потребность в чётком разделении жидких составов и различных растворов. Эта посуда больше всех выпускается из лабораторных материалов.
Лабораторное оборудование и часто применяемые лаборантами предметы:
стеклянные колбы с градуированной горловиной;
мензурки — специальные ёмкости, применяемые при замерах количества жидкости;
цилиндрические колбы — стеклянная ёмкость определённого объёма;
пипетки — измерительные инструменты;
бюретки — специальные стеклянные градуированные трубки;
Универсальные ёмкости
Лабораторная посуда для общего пользования в лаборатории
Лабораторная посуда общего назначения, обрела в лабораторных учреждениях широкое применение. Её применяют для того, чтобы нагреть или наоборот охладить химический препарат, соединения, проведения различных опытов и химических процессов. Больше всех встречающиеся в лаборатории типы посуды с названиями:
лабораторные пробирки – универсальная посуда для проведения химических исследований;
лабораторные стаканы – специальная посуда цилиндрической формы;
воронка – прибор для переливания и фильтрования химических средств;
колба – сосуд, изготовленный из стекла с круглым или плоским дном;
Химическая лабораторная посуда и оборудование
для специального назначения
Химическая посуда такого спектра, используется для определённой цели в зависимости от преследуемой задачи специалиста лаборатории. Что это за посуда:
прибор для очищения воды или дистиллятор;
лабораторные капельницы – это разновидность химической посуды;
холодильники: прямые, шариковые и спиральные,
устройство для конденсации —дефлегматоры;
оборудование для работы с металлом их называют — тигли;
Лабораторное оборудование и материал
для лаборатории используют лаборанты
Такое изделие различного вида, самое распространённое, по причине, что стекло, больше всего подходит для лабораторной работы.
Произведённые стеклянные ёмкости или же просто — название, химическая лабораторная посуда, по своему составу прозрачна, у неё высокая степень светопроницаемости. Также она хорошо пропускает тепло и инертна ко многим высокоактивным соединениям. В такой посуде можно нагревать химические вещества до температурного режима в 1200 градусов по Цельсию, притом, что форма не деформируется и ее внешний вид остаётся прежним. Причина такой выдержки – это маленький показатель расширения стекла. При производстве химической посуды, изготовитель закаливает её дополнительно. В результате этого повышается её коэффициенты прочности.
Химико лабораторная посуда в большей части применяется в исследовательских лабораториях. В Европе, многие исследовательские компании, постепенно выводят из оборота посуду, изготовленную из стекла. И их действия можно понять. Пластиковые ёмкости, предназначенные для лабораторной работы, стойко переносят химические препараты, также они прочные в своём механическом свойстве. А изделия из пластика не вступает в реакцию с щелочными реагентами и различной кислотой. Но, недостаток всё же имеется, работа с пластиком ограничена температурным режимом.
Ёмкости из фарфора используют для переработки твёрдых соединений, подготавливают и проводят разные опыты и лабораторные исследования. В посуде такого типа главным обязательством является как можно быстрее повысить температурный режим. Из такого материала как фарфор изготавливают: тигли с ложками для отбора различной химии, пестики и ступки.
И назначение изделий из фарфора очень значимо для лабораторных опытов. Если фарфор сравнивать с пластиковой и стеклянной посудой, то фарфор дешевле, прочнее и выдерживает высокий температурный накал. Минус фарфора — это непроницаемость света, причём полная. Поэтому из такого изделия не производят для лабораторий: сосуды из стекла или колбы, лабораторные пробирки, мензурки.
Химическая посуда из разнотипных и других видов металлов
Химическая посуда, к ней относят тигли, применяемые при плавлении материалов, химических разрушений или прокалки. Эти ёмкости изготавливают из малахита, разнообразного железа или фарфора.
Железный материал
Его можно отнести к самой ходовой модели, из которой производят лабораторную посуду. Влияет на это низкая цена и доступность материала. Но железо быстро вступает в химическую реакцию(окисляется), поэтому срок его эксплуатации небольшой. А также, посуда активизируется при контакте с другими препаратами, что гораздо уменьшает её использование в лаборатории.
Лабораторные ёмкости из драгоценных металлов
По особой необходимости для потребностей лабораторных учреждений изготавливают ёмкости из драгоценного материала. Вот их название: платина, золото, серебро, медь. Однако, несмотря на высокую стоимость, эта лабораторная посуда заняла своё место при использовании в лаборатории.
Посуда, изготовленная из кварца
Лабораторные принадлежности из кварца, содержат в себе большие механические характеристики. Посуда не подвержена едкой химии и органическим кислотам. Дополнительный плюс кварца – прозрачность, так как это немаловажный нюанс для исследований в лабораториях.
Посуда из боросиликатного стекла
Из-за своей прочности и долговечности, а также устойчивости к химическим изменениям, боросиликатное стекло традиционно применяют в химических лабораториях. Такое стекло может составить кварцу конкуренцию. Химические лабораторные ёмкости из этого материала дешёвые, но и по физико-механическому содержанию и другим характерным особенностям не уступают другим аналогам. Отмечая положительные качества боросиликатной посуды, изготовленной для лабораторных целей, можно отметить её высокий показатель проницаемости соединений водорода, химических элементов: гелия и азота при увеличении температуры. Аналогичных изделий в этой сфере пока нет.
Где используют химическую посуду
Правильно подобранные ёмкости для работы в лабораторных условиях, гарантируют успех в научной деятельности. И для таких целей приобретается множество лабораторного оборудования. Посуда постоянно применяется при проведении опытов, экспериментальных и исследовательских действий. Которые проводятся в химических, фармацевтических, медицинских и других лабораторных учреждениях. Лабораторное оборудование незаменимо, если потребуется хранить короткое или долгое время образцы исследования.
В настоящее время, лаборатории с современном оборудованием, применяют приборы из специального прочного стекла, стойкого к химическим препаратам. Фарфоровое изделие, пластмассовый материал и полимер – перфторвинилэтер, полиэтилен, полипропилен.
Как чистить химическую посуду
Лабораторные химические ёмкости требуют особого и хорошего ухода. Химические ёмкости моют сразу после использования. Так будет легче нейтрализовать химический налёт. Мытьё лабораторной посуды имеет отличия от ухода за простыми ёмкостями.
При обработке посуды необходимо знать химию.
Ежедневная обработка ёмкостей происходит механическим способом. При мытье химической посуды используют тёплую воду, задействовав ёршик и щётку. Смолистый и органический осадок устраняют растворители. Трудные загрязнения устраняются специальным составом с использованием моющих средств.
Недостаточно вымытое лабораторное оборудование, может исказить результат анализов. По этой причине требуется после устранения загрязнений вымыть посуду водой. Очищение происходит вручную или предназначенной для этого техникой.
В масштабных лабораториях применяют установки из ультразвука или автоматические сушильные шкафы, которые справляются с большим объёмом лабораторной посуды.