Для чего нужен химический стакан в химии кратко
Лабораторный стакан
Из Википедии — свободной энциклопедии
Лабораторный стакан (химический стакан, химстакан) — вид лабораторной посуды, тонкостенная цилиндрическая ёмкость с плоским дном.
Лабораторный стакан является весьма важной частью химической или биологической лаборатории. Как правило, по форме лабораторные стаканы представляют собой строгий цилиндр, хотя иногда могут иметь форму расширяющегося кверху усечённого конуса. Стандартная форма, как правило, имеет высоту в 1,4 раза больше диаметра. Обязательным атрибутом химического стакана является носик для удобного сливания жидкости. Дно у хорошего стакана должно быть плоским для удобства использования магнитной мешалки.
Объём лабораторных стаканов варьирует от 5 мл до 2 л. На стакан может быть нанесена шкала объёма, однако она приблизительна и служит только для ориентировки. Сосуды с точными шкалами, служащие для измерения объёма жидкости, называют мензурками.
Изготавливаются обычно из термостойкого стекла, но могут быть пластиковыми и металлическими. Лабораторные стаканы используются обычно для приготовления растворов сложного состава, когда необходимо при перемешивании растворять несколько твёрдых веществ, для фильтрования, выпаривания.
Лабораторные стаканы в России изготавливают в соответствии с ГОСТ 23932-90 (Посуда лабораторная стеклянная).
Лабораторный стакан
Лабораторный стакан является весьма важной частью химической или биологической лаборатории. Как правило, по форме лабораторные стаканы представляют собой строгий цилиндр, хотя иногда могут иметь форму расширяющегося кверху усечённого конуса. Стандартная форма, как правило, имеет высоту в 1,4 раза больше диаметра. Обязательным атрибутом химического стакана является носик для удобного сливания жидкости. Дно у хорошего стакана должно быть плоским для удобства использования магнитной мешалки.
Объём лабораторных стаканов варьирует от 5 мл до 2 л. На стакан может быть нанесена шкала объёма, однако она приблизительна и служит только для ориентировки. Сосуды с точными шкалами, служащие для измерения объёма жидкости, называют мензурками.
Изготавливаются обычно из термостойкого стекла, но могут быть пластиковыми и металлическими. Лабораторные стаканы используются обычно для приготовления растворов сложного состава, когда необходимо при перемешивании растворять несколько твёрдых веществ, для фильтрования, выпаривания.
Лабораторные стаканы в России изготавливают в соответствии с ГОСТ 23932-90 (Посуда лабораторная стеклянная).
Связанные понятия
Стеклянные фильтры представляют собой пористую пластинку, получаемую спеканием при высокой температуре стеклянного порошка определенной зернистости. Стеклянные порошки (представляющие собой мелкие шарики) получают распылением расплавленного стекла, например, в воду. После охлаждения порошки фракционируют по размеру и спекают в пластины. Затем, пористые стеклянные пластинки впаивают в стеклянные воронки или другие держатели.
Силиконовые масла (полимеризованные силоксаны, кремнийорганические жидкости) — жидкие кремнийорганические полимеры, кремниевые аналоги органических соединений, где некоторые атомы углерода замещены на атомы кремния. Полимерные цепи силоксанов образованы чередующимися атомами кремния и кислорода (… Si-O-Si-O-Si …), или силоксановыми связями, а не чередованием атомов углерода и кислорода (… C-О-C-О-C …). Типичным примером является полидиметилсилоксан, где каждый атом кремния связан с двумя метильными.
Противотуманные или антизапотевающие средства, или антифоги (от англ. Anti-fog), различные вещества и методы обработки материалов, которые предотвращают конденсацию воды в виде мелких капель на поверхности, вид сквозь которую напоминают туман. Противотуманные методы впервые были разработаны НАСА в программе Джемини, и в настоящее время часто используются на прозрачных стеклянных или пластиковых поверхностях, используемых в оптических приложениях, таких как линзы и зеркала, в очках, объективах и биноклях.
Для чего нужен химический стакан в химии кратко
Самый простой вид посуды, предназначены для работы с растворами. Бывают изготовленными из пластика и из стекла. Следует помнить, что не все стеклянные стаканы можно нагревать: только те, на стенке которых есть значок «ТС» (от др. греческого означает «термостойкий»). Если греть не термостойкий стакан, он попросту треснет и всё его содержимое разольётся.
Причём нагревать термостойкие стаканы можно только на нагревательной плитке или на штативе/треноге, подложив между подставкой и стаканом асбестовую сетку. Нагревать химические стаканы на открытом огне нельзя!
Существуют также и круглодонные колбы, у них даже может быть не одно, а сразу несколько горлышек. Такие колбы используются для синтеза различных веществ.
Всем уже знакомые цилиндрические пробирки, так же могут быть пластиковые и стеклянные. Нагревать можно только последние, причём обязательно с использованием держателя.
В таких пробирках производители часто упаковывают плазменные семена для посева (очень маленькие, которые легко просыпать или повредить в обычном бумажном мешочке).
Предназначены для отвода газа из реакционной системы. Как правило, резиновые, силиконовые или стеклянные, с одной или с двух сторон на таких трубках закреплены резиновые или корковые пробки, чтобы закупорить реакционный сосуд, в котором образуется газ.
Если газ нужно пропустить через жидкость, кончик газоотводной трубки погружается в раствор.
Ложечки и шпатели, палочки
Ложечки и шпатели используются для перемещения сыпучих веществ из банки в какую-либо ёмкость. Шпателем можно отскрести прилипший ко дну осадок. Могут быть стеклянными, фарфоровыми и пластиковыми. Стеклянные палочки используются для перемешивания и переливания растворов (их переливают по палочке чтобы жидкость не разбрызгалась)
Используются для измерения температуры (термин «градусник» более просторечный и использовать его не принято). Подбирается в зависимости от того, какую по величине температуру нужно измерять.
Если, наоборот, нужно резко охладить содержимое до 0 ° С, баню заполняют смесью воды и льда, добавив немного поваренной соли.
Когда имеется небольшое количество раствора с осадком или жидкой смеси, из которой при удалении растворителя выпадают кристаллы, жидкую фазу от твёрдой удаляют выпариванием. Для этого фарфоровую чашку подходящего объёма заполняют наполовину и нагревают на огне (через асбест), на плитке или даже просто на солнышке (если растворитель летучий).
В выпаривательных чашках нельзя измельчать и размалывать порошки, они очень хрупкие! Для измельчения кристаллов лучше использовать ступку и пестик.
Помимо мерных, есть просто небольшие пипетки, которые помогают добавлять жидкость по каплям (например, конц. кислоты)
Часовые стёкла и чашки Петри
Часовые стёкла могут использоваться для взвешивания небольших количеств порошкообразных веществ, а также предназначены для проведения капельных реакций, когда при смешивании нескольких реагентов выпадает очень незначительное количество кристаллов, которое не будет заметно в пробирке, либо когда образуются просто красивые кристаллы.
Чашки Пéтри широко используются для выращивания культур бактерий и других микроорганизмов, в химии используются для высушивания или хранения каких-либо твёрдых образцов.
Но что делать, если школьная лаборатория не располагает такими ресурсами? Или преподаватель не хочет, чтобы Вы добили ту немногую посуду, которую не добили Ваши предшественники? Есть несколько вариантов.
Во-первых, вспомните, вдруг Вам или кому-то из Ваших друзей вдруг дарили набор юного химика? Как правило, в таких наборах есть не только минимальный набор пластиковой посуды (которая ничем не хуже стеклянной, греть в них нельзя, зато не разобьются), но и некоторые реагенты для простых опытов.
Во-вторых, можно проявить смекалку и воспользоваться медицинской посудой. Например, химические стаканы можно заменить контейнерами для анализов.
Их преимущества в том, что они мерные, у них есть завинчивающаяся крышка, их можно подписывать обычным маркером, а у контейнера для сдачи кала даже лопаточка есть. Их же можно использовать как пробирки, поскольку они имеют довольно небольшой объём.
Вместо колб для приготовления растворов можно использовать пластиковые бутылки по 0,5 или 1 л, а в качестве часового стекла – круглый срез с бока бутыли (на ютубе даже есть видео, как из таких срезов можно сделать лупу).
Капельные пипетки также продаются в аптеке, они называются глазные пипетки, а в качестве мерных пипеток – шприцы (иголку перед этим лучше снимать).
Возможно, Вы сможете отыскать дома бытовые технические весы. Их следует использовать большой осторожностью, если они контактируют с продуктами питания, кухонные весы лучше не использовать. Перед работой с весами лучше накрыть их пакетом или защитной плёнкой и после работы тщательно протереть.
Категорически запрещено использовать кухонную посуду для экспериментов! Как бы тщательно Вы её не вымыли перед тем, как вернуть домой, на ней всё равно останутся следы от реагентов. Использовали Вы суповую тарелку для перекристаллизации медного купороса и вернули на место, но ионы меди остались. Предельно допустимая концентрация ионов меди в воде 0,001 г/мл, т.е. достаточно немного превысить эту концентрацию, чтобы организму человека был нанесён непоправимый вред. Поэтому не травите себя и своих близких и не используйте кухонную посуду и свой дом для опытов.
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.
Колбы стеклянные лабораторные – специальные емкости для проведения физико-химических операций.
Для чего используются колбы?
Стеклянная посуда используется во всех лабораториях, от биологических до химических. В колбах проводят физико-химические процессы, титрование, отгонку. Определенный вид стеклянной посуды применяется для приготовления химических реактивов с аналитической точностью, микробиологических сред или других лабораторных жидкостей. При необходимости колбы нагревают на электроплите, колбонагревателях или магнитных мешалках с нагревом.
Основные операции, где понадобятся лабораторные стеклянные колбы:
В колбах обрабатывают образцы, в них же проводят химические и физические процессы, в них же принимают полученное вещество. В колбах готовят и хранят жидкие реактивы. Как видно, исследовательская работа в лаборатории без такой посуды невозможна.
Классификация колб
Несмотря на общее название, колбы сходны расширением в нижней части и сужением в верхней. Они бывают металлические, кварцевые, стеклянные, пластиковые. Стеклянные – наиболее универсальные и распространенные. Особенно качественные изделия из боросиликатного стекла, например, тип 3.3, как предлагает производитель Simax. Такое стекло аналогично по своим характеристикам пирексовому или ТС.
Различают стеклянные колбы по следующим признакам:
Особенности колб различной формы
Все виды колб имеют общие свойства, плюс каждый тип по форме имеет свои особенности.
Плоскодонные отличаются особой устойчивостью, поэтому такую их удобно ставить на рабочие поверхности, шейкеры. Не нуждаются в дополнительных подставках. Они долговечные и имеют большую площадь соприкосновения. Устойчивы к агрессивным средам, термостойкие легко переносят медленный нагрев и охлаждение.
Круглодонные колбы отличаются от предыдущего вида шарообразным дном. Поэтому, чтобы ее поставить на ровную поверхность, необходимо воспользоваться штативом и фиксатором или специальной О-образной подставкой из пластика или другого материала.
Изготавливают из термостойкого тонкого стекла, это позволяет нагревать такие емкости длительное время. Колбы из тонкого стекла быстрее изнашиваются, если реакционная смесь включает в себя концентрированные кислоты или щелочи (кипячение смеси для отгонки аммиака во время определения азота по Кьельдалю). Чаще всего используют для перегонки.
Конические колбы одни из наиболее популярных лабораторных видов. Устойчивые, удобные в использовании. Благодаря узкому горлу растворы в таких емкостях легко перемешивать методом вращений или взбалтывания, не опасаясь выливания жидкости через верх. Узкое горло препятствует быстрому испарению содержимого посуды.
Чаще используют для титрования. Удобно пользоваться коническими колбами с метками, которые не являются мерной шкалой, просто показывают приблизительное изменение объема реакционной смеси.
Сердцевидные колбы округлой формы с остроконечным дном. Для изготовления использую прочное термостойкое стекло. Ставят в специальную подставку или штатив. Используются для перегонки, синтеза, дистилляции, других химопераций.
Грушевидные колбы применяют для операций с нагревом. Представляют собой посуду в форме груши с длинным горлом маленького диаметра. Для установки необходим штатив или подставка.
Мерные колбы
Данный вид стеклянных колб используется для отмеривания точного количества жидкости в см³ или приготовления реактивов. Представляют собой круглые плоскодонные сосуды с длинной, тонкой горловины, на которую нанесена метка. Для изготовления используют стекло высокого качества, коэффициент расширения минимальный. Хранить готовые растворы в таких сосудах не рекомендуется.
Данный вид емкостей производят по ГОСТ 1770, ДСТУ ИСО 1042. Их в обязательном порядке вносят в спецреестр СИ, и с завода выпускают с первичной поверкой. Посуда иностранных производителей не вносится в российский реестр. Некоторые зарубежные производители выпускают очень качественную мерную посуду, что их изделия также вносятся в реестр. Остальные образцы придется поверять самостоятельно. Все средства измерения, внесенные в реестр можно запросить в госслужбе или найти в сети интернет (www.fundmetrology.ru, аналогичные сайты).
Маркировка на мерных сосудах ГОСТ 1770 свидетельствует о том, что колбу не нужно поверять дополнительно. Опытные химики дополнительно калибруют ту мерную посуду, которую используют для особо точных работ и аналитических реактивов для важных определений (хроматография, масс-спектрометрия). А по одной единице мерной посуды хранят для проверки остальных образцов, и этот контрольный образец дополнительно поверяется или калибруется 1 раз в год или реже.
Колбы точного объема выпускают 1 и 2 класса точности. Более распространены менее точные сосуды 2 класса, которые подходят для всех видов общелабораторных операций. Для 1 класса погрешность от 0,025 см³ для объема 5-10 см³, и 0,05 см³ для таких же колб 2 класса точности.
Изготавливают несколько модификаций мерных сосудов:
Маркировка на емкости наносится несмываемой краской или при помощи шлифовки. Есть разновидности с более детальной шкалой на горловине, позволяющая отметить изменение объема во время приготовления некоторых реактивов, например, при смешивании двух растворов (спирт и вода).
Производятся колбы с различными типами пробок (пластиковыми, стеклянные, притертые). Согласно НД выделяют 6 исполнений мерных колб, в зависимости от типа горловины и количества меток.
Есть модели с горловинами, которые немного расширяются сверху, чтобы удобно было вставлять воронки. Также производят колбы с винтовыми горловинами и пробками.
Колбы общелабораторного применения
В эту группу входит огромное количество разнотипных стеклянных колб, которые производят по ГОСТ 25336 или по фирменным ТУ. Их используют на всех этапах лабораторных работ (пробоподготовка, фильтрация, испарение, дистилляция, разложение, другие).
Метки и шкала на посуде этой группы носят информативный характер, в отличие от мерной посуды. На стенках термостойких сосудов нанесен белый матовый квадрат. Такие емкости можно использовать для кипячения, выпаривания, дистилляции и перегонки.
Точные размеры и схемы есть в ГОСТ 25336 и аналогичных НД. Если необходимы нестандартные габариты, посуда выпускается по ТУ, выдувается стеклодувами в индивидуальном порядке по чертежам, или покупается у иностранных производителей.
Круглодонные сосуды
Круглодонные колбы с несколькими горловинами обычно используют для операций с нагревом, чему способствует шарообразная форма дна, тонкое и качественное стекло, стойкое к агрессивным средам и термовоздействию. Перегонка, сублимация, синтезы и дистилляция – все эти операции проводят в круглодонной посуде.
Колбы К (с одной горловиной), КГУ (горловины под углом) и КГП (горловины параллельно) выпускают в 1-ом исполнении (горло со шлифом, конусообразное), и во 2-ом (без шлифа). От вместимости колб (10 см³ – 10 дм³) зависит диаметр горловин и тип шлифа. Обычно боковые отводы имеют стандартный размер шлифа 14/23 или без него (исп. 2). Все размеры регламентируются ГОСТ 25336.
Из-за круглого дна такие сосуды не стоят самостоятельно, поэтому используют подставки или штативы.
Плоскодонные колбы
Внешне напоминают круглодонные, но срезанные снизу. Широко используются на всех этапах физических и химических экспериментов, исследований. Для изготовления используют термостойкое стекло, поэтому этот тип посуды применяют для перегонки, кипячения, титрования при нагреве или охлаждении, плюс как составляющие различных сложных конструкций. Благодаря своему плоскому дну они отлично стоят на любой горизонтальной поверхности без вспомогательных аксессуаров. Поэтому их ставят на магнитные мешалки, шейкеры для смешивания реактивов.
Аналогично другим колбам, плоскодонные (П) выпускают со шлифом (конусообразной формы – исп.1) и просто с гладкой горловиной (цилиндрической формы – исп.2). Изделий данного типа с несколькими горловинами не бывает.
Конические колбы
Эту посуду выпускают с маркировкой Кн, а выглядит она как конус с расширенной верхушкой. Коблы Эрленмейера часто используются в лабораториях для самых разных целей (приготовление реактивов, титрование, кипячение или смешивание, фильтрация и другое). Суженое горло, широкое и плоское дно, хорошая вместимость позволяют легко перемешивать содержимое, не боясь выплескивания, плюс высокая площадь соприкосновения компонентов. Удобно ставить на шейкер, магнитную мешалку для растворения компонентов, подогрева и перемешивания содержимого. Узкая горловина для таких работ является преимуществом перед цилиндрическими стаканами.
Есть изделия с белым квадратом (термостойкие) и без (они дешевле). Часть колб выпускается с ориентировочной шкалой на стенках, позволяющей отметить объем добавленного реактива.
Колбы с исполнением №1 идут с конусообразным горлом, шлифованным, №2 – гладкое горло, без сужения. Первый тип закрывают пробками из стекла с шершавыми стенками, второй – резиновые, пробковые, силиконовые, пластиковые крышки.
Производят вместимостью от 10 см³ до 5 дм³. Все типоразмеры указаны в ГОСТах.
Грушевидные и остродонные колбы
Для производства лабораторных сосудов формы груши (маркировка Гр) или с заостренным донышком (О) используют термостойкое стекло, так как они удобны для нагревания, выпаривания, дистилляции, синтеза и других операций с охлаждением и нагревом. Остродонный тип оптимален для операций, в которых растворитель необходимо отогнать, и получить небольшое количество остатка, маслянистого или сухого в кончике колбы.
Как другая лабораторная посуда, эти стеклянные колбы изготавливают согласно ГОСТа или аналогичным НД. Производят только со шлифованным горлом, отдельно они не применяются, только как часть более сложной конструкции. Иностранные производители выпускают и без шлифа.
Грушевидные емкости бывают объемом от 10 см³ до 5 дм³, без шкалы.
Остродонные изделия внешне похожи на круглодонную посуду, но дно у них более острое, вытянутое, благодаря чему площадь воздействия высоких температур увеличивается. Есть модели с несколькими горловинами (обычно 2-3), расположенными под углом. Колбы ОГ-2 или ОГ-3 выпускают вместимостью от 10 до 500 см³.
Именные колбы
Стеклянные лабораторные колбы бывают именные, которые предназначенные для конкретной операции или определения.
Выпускают со съемным (пластиковый, с резьбой или защелкой) и несъемным боковым отводом. Есть модели бочковидной формы (на 3,5,10 дм³).
Именные колбы пригодны не только для тех целей, для которых они первоначально изобретались, но и для других химических задач.
Маркировка лабораторных колб
Для обозначения стеклянной посуды используют общий подход: обозначение типа сосуда, номер исполнения, вместимость, номера шлифа на горловине, особенности стекла и номер НД.
Купить лабораторные стеклянные колбы
У нас Вы всегда можете приобрести колбы для своей лабораториии.