Для чего нужен поднос в химии

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.

Источник

ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА И ПРАВИЛА ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Химическая лабораторная посуда подразделяется на три основных группы :

— посуда общего назначения (применяется в лабораторной практике для самых разнообразных целей);

— посуда специального назначения (предназначена для какой-либо одной цели);

— мерная посуда (используется для отмеривания точных объемов жидкостей и растворов).

I. ПОСУДА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ.

Пробирки (рис 1.)представляют собой стеклянные трубки, запаянные с одного конца. В лаборатории используются обыкновенные химические, центрифужные и центрифужные градуированные, большие толстостенные пробирки, пробирки с притертыми крышками. Их обычно используют для опытов небольшим количеством веществ. При этом количество реактивов в пробирке не должно занимать больше половины ее объема, в противном случае жидкость будет трудно перемешать. Нельзя перемешивать, закрывая отверстие пробирки Рис. 1. Пробирки пальцем.

Химические воронки используются для переливания жидкостей, переноса порошков, фильтрования при помощи вкладного фильтра.

Делительные воронки применяются для разделения несмешивающихся жидкостей. Капельные воронки обычно используются в каких-либо приборах, когда реактив в ре Рис. 2. Воронки акционную смесь надо вводить каплями или небольшими порциями. Служат для порционной подачи жидкости в герметически закрытый прибор.

Химические стаканы с носиком (рис 3.) и без него используются для переливания или хранения каких-либо веществ, например, дистиллированной воды. Служат для работы с разным количеством жидкости и бывают разной вместимости.

Рис. 3. Химический стакан

В лаборатории широко применяются различные колбы. Конические колбы (Эрленмейера), изображенные на рисунке 4а, применяют для хранения многих веществ и проведения различных химических операций, например, титрования, перекристализации.

Круглые колбы бывают круглодонные (рис.4б.) и плоскодонные (рис.4в.). Плоскодонные колбы применяют для хранения дистиллиро- Рис.4.Колбы. ванной воды и растворов. Их можно нагревать, но только на асбестовой сетке. Круглодонная колба используется для проведения разнообразных химических операций и реакций при различных температурах.

Кристаллизаторы (рис.5) представляют собой плоскодонные стеклянные толстостенные чашки. Их используют для кристаллизации, охлаждения сосуда водой и т.д.

Рис. 5. Кристаллизатор

II. ПОСУДА СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.

Колба Вюрца (рис.6) используется при перегонке различных жидкостей при нормальном атмосферном давлении и при разряжении. Обычно колбу закрывают пробкой, отросток служит для выхода паров жидкости.

Для фильтрования с разряжением используют колбу Бунзена (рис. 7). Это коническая толстостенная колба с боковым отростком к которому присоединяют шланг от вакуум-насоса. В горло вставляют резиновую пробку, через которую пропускают фарфоровую воронку Бюхнера с фильтровальной бумагой.

Воронка Бюхнера (рис. 8) фарфоровая, цилиндрическая с сетчатым дном. Используется для фильтрации осадков в холодном и горячем состоянии, фильтрации концентрированных кислот и щелочей под уменьшенным давлением.

Рис. 8. Воронка Бюхнера.

Аллонж (рис.9) представляет собой прямую или согнутую под определенным углом трубку. Используется для транспорта жидкости от холодильника к приемнику, что обеспечивает ровное, без брызг стекание жидкости.

Хлоркальциевая трубка (рис.10) используется для предохранения реактива от действия влаги и углекислого газа. Их наполняют прокаленным хлоридом кальция для поглощения воды и натронной известью для поглощения углекислого газа.

Рис. 10. Хлоркальциевая трубка.

Капельницы (рис.11) могут быть в виде небольшого стеклянного шаровидного баллончика с небольшим отростком в верхней части, сильно суженным к отверстию. Жидкость сюда наливают через специальное отверстие, закрываемое маленькой пробкой. Либо капельница может быть в виде сосудика с притертой стеклянной пипеткой, вставленной через верхнее отверстие и снабженной маленьким резиновым баллончиком. Рис. 11. Капельницы. Используются для подачи жидкости каплями, например,

Чашка Петри (рис.12) из толстостенного стекла используются для посева микроорганизмов на различные среды.

Рис 12. Чашка Петри.

Применяются также в лабораторной практике различные виды холодильников. Они используются для охлаждения и конденсации паров при перегонке. Холодильник состоит из двух частей: холодильник-трубки-форритоса различной формы и рубашки(муфты), через которую пропускают холодную воду для охлаждения паров, поступающих из колбы в холодильную трубку. Если конденсат вытекает в сосуд-приемник, расположенный с другой стороны это прямой холодильник.

Примером такого холодильника может служить холодильник Либиха (рис.13). Если конденсат поступает обратно в реакционный сосуд, то это обратный холодильник. Для увеличения поверхности охлаждения холодильные трубки обратных холодильников имеют расширения шаровидной или Рис. 13. Холодильник яйцевидной формы. Иногда холодильную трубку делают в Либиха виде спирали, ежика, елочки. Присоединяя холодильник к прибору, необходимо соблюдать следующее правило: вода должна подаваться в холодильник с дистального, расположенного дальше от нагревательного прибора конца и выходить из проксимального, ближнего к нагревательному прибору верхнего конца, то есть пар и охлаждающая жидкость идут в противоток друг к другу.

При разгонке жидкостей по температурам кипения используют дефлегматор. Могут быть шаровой формы, шаровой с петлями и шарами (рис.14), с бусинами. Величина дефлегматора зависит от температуры кипения жидкости. Чем выше температура кипения, тем меньше дефлегматор и наоборот.

Рис. 14. Дефлегматор

Для создания разряжения, например, при фильтровании, применяют водоструйный вакуум-насос (рис.15). Его присоединяют к водопроводному крану вакуумной резиновой трубкой и с силой пускают струю. Чем сильнее струя и холоднее вода, тем больше разряжение. Трубка насоса узкая, скорость тока воды сильно возрастает, и через боковой отросток всасывается воздух. Для проверки насоса прикладывают палец к боковому отростку. Если палец присасывает, то насос работает нормально.

Рис. 15. Вакуум-насос

Склянка Конвея (рис. 18) используется для методов определения аммиака, алкоголя и т.д.

Рис.18 Склянка Конвея

Эксикаторы (рис.20) используются для предохранения различных препаратов от увлажнения или для медленного высушивания. Это толстостенный стеклянный сосуд с притертой стеклянной крышкой. Нижнюю его часть заполняют прокаленным хлористым кальцием, безводной окисью алюминия или другим водопоглощающим веществом. Над этим слоем помещают фарфоровый вкладыш, на который ставят тигли, бюксы и другие сосуды с препаратами. Крышку эксикатора притирают вазелином. Ее нельзя поднимать, только сдви- Рис. 20. Эксикатор. гать, при переносе надо ее придерживать, чтобы не соскользнула. Нельзя оставлять эксикатор открытым.

К мерной посуде, используемой в лаборатории, относятся мерные колбы, цилиндры, мензурки, пипетки и бюретки.

Мерные колбы (рис.22) обычно применяются для приготовления точных растворов определенной концентрации. На колбе указан ее объем, указывающий емкость в миллилитрах при определенной температуре. Выпускают колбы вместимостью 25, 50, 100, 250, 500, 1000 и 2000 мл. При перемешивании жидкости в мерной колбе нельзя держаться рукой за шар, так как от этого может произойти разогревание жидкости, что влияет на точность измерения. Мерные колбы, как и другую мерную посуду, нельзя нагревать и долго хранить в них растворы.

Рис.22 Мерная колба

При выливании жидкости пипетку опускают в сосуд почти до дна и дают жидкости стечь по стенке слегка наклоненного сосуда. Когда жидкость вытечет, пипетку держат еще в течении 5 сек., прислоненной к стенке сосуда, слегка поворачивая вокруг оси, после чего удаляют пипетку, не обращая внимание на оставшуюся в ней жидкость.

Необходимо, чтобы пипетка была чисто вымыта, иначе капли жидкости будут прилипать к внутренним стенкам и объем будет взят неправильно.

Перед работой пипетку ополаскивают жидкостью, которую нужно набрать. Из маленького стакана надирают в пипетку немного этой жидкости, затем ополаскивают пипетку и опорожняют.

Важное значение при проведении анализа имеет чистота лабораторной посуды. Плохо вымытая посуда может внести существенную погрешность в опыт. Посуду надо мыть сразу после проведения работ, не скапливая ее.

Для мытья посуды в настоящее время используют механические, физические и химические методы.

Сущность механических методов в том, что загрязнение удаляют механически (струей воды, щетками, ершами, стеклянными палочками с надетой на конец резиновой трубкой, бумагой, опилками). Песок применять нельзя, так как он царапает стекло. Сейчас используют ультразвуковые мойки.

Сущность физических методов основана на использовании физических свойств загрязняющего вещества или тех веществ, которые применяют для очистки. Например, используют свойства веществ растворяться в горячей воде или свойства поверхностно-активных веществ удалять жировые загрязнения.

Для проверки чистоты вымытой посуды ее, после споласкивания дистиллированной водой, переворачивают и наблюдают, как стекает вода. По стенке хорошо вымытой посуды вода должна стекать пленкой, не оставляя капель. Если на стенках посуды будут оставаться капли, то посуда промыта плохо.

Химические методы мытья посуды основаны на свойствах некоторых веществ вступать в реакции с загрязненными веществами и разрушать их, переводя в такие соединения, которые легко смываются водой. Для этого применяют окислители, концентрированные растворы серной и соляной кислот, а также едкие щелочи (едкий натр и калий).

К числу ОКИСЛИТЕЛЕЙ относятся азотная кислота и растворы некоторых солей, обладающие окислительными свойствами, особенно в кислой среде (хромовая смесь, марганцевокислый калий и др.)

Очень хорошими моющими свойствами обладает раствор, приготовляемый из 200 г бихромата калия, растворенного в 1 л концентрированной азотной кислоты. Этот раствор более стоек, чем обычная хромовая смесь, а по своим моющим свойствам даже превосходит ее.

Для мытья посуды можно также применять 4-5% раствор марганцевокислого калия, подкисленного серной кислотой и слегка подогретого. Иногда применяют щелочной раствор этой соли. Остающийся при этом на стенках бурый налет удаляют, ополаскивая посуду раствором соли Мора или сернокислого железа. После этого тщательно промывают водой.

Проста и доступна моющая смесь, состоящая из равных объемов 6 н. раствора соляной кислоты и 5% раствора перекиси водорода. Преимуществом этой смеси является то, что она не оставляет на стекле трудно отмывающегося осадка.

При всех способах обработки и мытья посуды необходимо соблюдать все меры предосторожности и правила техники безопасности. Работать необходимо только в перчатках. При порезах возникает опасность заражения опасными заболеваниями, такими, как СПИД, гепатит и др. Следует осторожно обращаться с органическими растворителями, так как многие из них огнеопасны, их пары могут оказывать вредное воздействие на организм человека. Использованные растворители не выбрасывают, а собирают и подвергают регенерации путем перегонки.

ПРОВЕРКА ЛАБОРАТОРНОЙ МЕРНОЙ ПОСУДЫ.

Вся измерительная посуда, используемая в лабораторной работе, должна быть обязательна проверена перед началом ее использования. Эта проверка (калибровка) основана на определении массы чистой воды либо налитой в измерительную посуду, либо вылитой из нее.

Для калибрования используют дистиллированную воду. Следует помнить, что 1 л чистой воды имеет массу 1 кг только при взвешивании в пустоте и при температуре 3,98 С. Для пересчета массы 1-го л воды при комнатной температуре и атмосферном давлении пользуются следующей таблицей.

Таблица 1. Масса 1 л воды при различных температурах.

Температура, С / Масса воды, г / Температура, С / Масса воды, г /

15 997,925 23 996,599

16 997,798 24 996,386

17 997,650 25 996,164

18 997,510 26 995,930

19 997,340 27 995,680

20 997,177 28 995,438

21 996,950 29 995,177

22 996,802 30 994,908

Вся посуда подвергающаяся проверке, должна быть очень тщательно вымыта и быть совершенно сухой. Кроме того, посуда и используемая вода должны иметь температуру окружающего воздуха.

ПРОВЕРКА ПИПЕТОК. В качестве тары используются маленькие конические колбы (50-100 мл) с притертыми крышками или большие бюксы. Масса тары должна быть измерена с точностью до 0,0005 г. Наполнив пипетку дистиллированной водой точно до метки, воду выпускают в тару и взвешивают вместе с водой. Определяют массу вылитой воды. Такое измерение проводят 3 раза, для расчетов берут среднее арифметическое. При этом результаты всех измерений не должны отличаться более чем на 0,01 г.

Пример расчета. При проверке пипетки объемом 10 мл установили, что масса воды, вылитой из нее, равна: 9,960 г, 9,970 г и 9,950 г. Среднее арифметическое равно 9.960г. Измерение проводилось при 22 С.

Следовательно, истинный объем пипетки при 22 С составляет 9.99мл.

ПРОВЕРКА БЮРЕТОК. Бюретку наполняют дистиллированной водой до нулевой метки, причем в ней не должно быть пузырьков. В сухую колбу или бюкс выливают 10 мл воды в течении 50-60 секунд, снимают также и оставшуюся на кончике каплю воды. Через 30 секунд определяют окончательное положение мениска в бюретке и объем вылившейся жидкости с точностью до 0,02 мл. Взвешиванием, как было описано выше, находят массу воды. Затем проделывают тоже самое, выливая воду от метки 10 мл до метки 20 мл. Таким образом проверяют бюретку до ее последнего деления. Все определения повторяют затем еще раз, расхождения между параллельными определениями не должны быть более 0.02 мл.

Таким образом, по бюретке отмерено 9,98 мл, а истинный объем будет 10,00 мл. Следовательно поправка на этот интервал составляет 0,02 мл. Подобным образом рассчитывают поправки на все интервалы и составляют таблицу поправок данной бюретки.

ПРОВЕРКА МЕРНОЙ КОЛБЫ. Сначала взвешивают чистую сухую колбу, затем наполняют ее дистиллированной водой точно до метки, удалив фильтровальной бумагой все капли находящиеся выше метки. Снова взвешивают колбу. По разнице двух масс находят массу налитой воды.

Пример расчета: Масса воды, налитой в мерную колбу объемом 250 мл, составила 249,75г, температура измерений 20 С.

Следовательно, истинный объем колбы составил 250,46 мл.

Дата добавления: 2015-01-01 ; просмотров: 2043 ; Нарушение авторских прав

Источник

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.

Источник