Для чего нужна грушевидная колба
2.1. Химические стаканы, колбы и реторты. Часть 1
Рис 16. Химические стаканы: мерный с носиком (а), фторопластовый (б), с шлифованной верхней кромкой (в), толстостенный (г), с термостатирующей рубашкой (д), стакан-реактор с пришлифованной крышкой (е) и стакан для «Ромывки осадков декантацией (ж)
В таких сосудах (рис. 16, е) можно поддерживать вакуум или небольшое избыточное давление. Промывание осадков при помощи декантации удобно проводить с использованием стаканов с боковым углублением (рис. 16, ж). Из такого стакана, наклоненного в сторону бокового углубления, сливается только жидкость, а осадок собирается по углублением, не позволяющим вымываться частицам осадка последней порцией жидкости.
Толстостенные стаканы без носика из стекла марки «пирекс (см. рис. 16, в) с отшлифованной верхней кромкой применяют в демонстрационных опытах, для паровой или горяче-воздушной стерилизации изделий, монтажа гальванических элементов («батарейные стаканы»).Стакан с круглым дном (см. рис. 16, г) с пришлифованной верхней кромкой может выполнять функции колокола.
Нагревать химические стаканы на открытом огне газовой горелки нельзя из-за возможного их растрескивания. Следует обязательно под стакан подкладывать асбестированную сетку (см. рис. 14, а) или применять для нагрева жидкостные бани, электрические плитки с керамическим верхом.
Колбы бывают круглодонными, плоскодонными, коническими, остродонными, грушевидными, с различным числом горловин и отростков, со шлифами и без шлифов, с термостатируе-мой рубашкой и нижним спуском и других конструкций. Вместимость колб может колебаться от 10 мл до 10 л, а термостойкость достигать 800-1000 °С.
Колбы предназначены для проведения препаративных и аналитических работ.
Различные виды круглодонных колб приведены на рис. 17. В зависимости от сложности колбы могут иметь от одной до четырех горловин для оборудования их мешалками, холодильниками, дозаторами, кранами для соединения с вакуумной системой или для подачи газа и т.п.
Колбы Вальтера (рис. 17, е) и Келлера (рис. 17, ж) имеют широкое горло для введения внутрь сосудов различных приспособлений через резиновую пробку или без нее.
Рис. 17. Крутлодонные колбы: одно- (а), двух- (б) и трехгор-лые (в), грушевидные (г), Кьельдаля (д), Вальтера (е) и Келлера (ж)
Рис. 18. Круглодонные колбы для специальных работ: с нижним спуском и запорным клапаном (а), с карманом для термометра (б), с жидкостной баней (в), со стеклянным придонным фильтром (г), с боковым отростком-краном (д) и с термостатирующей рубашкой (е)
По специальному заказу фирмы могут изготовить более сложные круглодонные колбы (рис. 18). Колбу с нижним спуском, имеющим запорный кран (рис. 18, а), используют в экспериментах, в которых образуется несколько несмешивающихся жидких фаз. Колбу с боковым карманом (рис. 18, б) Для термометра или термопары применяют в препаративных работах со строго контролируемой и регулируемой температурой.
Узкодонные колбы (рис. 20) могут иметь от одного до трех горл. Их применяют в тех случаях, когда при перегонке жидкости необходимо оставить небольшой ее объем или удалить раствора жидкую фазу полностью, сконцентрировав сухой остаток в узкой части колбы.
Обычные конические колбы (рис. 21, а) носят название колб Эрленмейера.
Рис. 19. Плоскодонные колбы: одно (а), трех- (б) и четырехгорлые (в) термостатируюшими рубашками (д)
Рис. 20. Узкодонные колбы: одно- (а), двух- (б) и трехгорлые (в)
Толстостенные конические колбы с боковым тубусом получили название колб Бунзена (рис. 22). Эти колбы предназначены для фильтрования под вакуумом.
Рис- 22. Колбы Бунзена: обычная (а), с трехходовым краном (б) и с нижним спуском (в)
Рис. 23. Колбы для перегонки жидкостей: Вюрца (а), с саблеобразным отроестком (б), Вигре (в) и Фаворского (г)
Толщина стенок колб составляет 3,0-8,0 мм, что позволяет выдерживать предельное остаточное давление не более 10 торр или 1400 Па. Вместимость колб колеблется от 100 мл до 5,0 л. Во время фильтрования колбы следует закрывать полотенцем или мелкой капроновой или металлической сеткой во избежание их разрыва, который обычно сопровождается разлетом осколков стекла. Поэтому перед работой колбу Бунзена надо внимательно осмотреть. Если в стекле будут обнаружены пузырьки или царапины на поверхности, то она для фильтрования под вакуумом непригодна.
При фильтровании больших количеств жидкости применяют колбы с нижним тубусом (рис. 22, в) для слива фильтрата. В этом случае перед сливом отключают водоструйный насос и в колбу впускают воздух. Для удаления фильтрата без отключения вакуума используют колбы Бунзена с трехходовым краном (рис. 22, б).
Рис. 24. Колбы для перегонки жидкостей: Клайзена (а), Арбузова (б, в) и Стоута и Шуэтта (г)
Узкогорлая колба с внутренним диаметром горла 1б±1 мм, вместимостью 100 мл и высотой горла 150 мм с боковым отростком как у колбы Вюрца, но расположенным почти по центру горла колбы, получила название колбы Энглера. Ее применяют для перегонки нефти с целью определения выхода нефтяных фракций.
Колбы с саблеобразным отростком (рис. 23, б) применяют для перегонки или сублимации легко застывающих и легко конденсирующихся веществ. временно воздушным холодильником и приемником конденсата или десублимата.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Грушевидная колба
Грушевидные колбы ( рис. 17, г) необходимы тогда, когда при перегонке жидкости пар не должен перегреваться в конце процесса. Обогреваемая поверхность такой колбы не уменьшается при понижении зеркала жидкости. Колба Кьельдаля ( рис. 17, д) имеет длинное горло и грушевидную нижнюю часть. [1]
Грушевидная колба герметизирована в горловине эластичной резиновой прокладкой и навинчивающимся колпачком. [3]
Грушевидные колбы ( рис. 17, г) необходимы тогда, когда при перегонке жидкости пар не должен перегреваться в конце процесса. Обогреваемая поверхность такой колбы не уменьшается при понижении зеркала жидкости. Колба Кьельдаля ( рис. 17, д) имеет длинное горло и грушевидную нижнюю часть. [4]
Грушевидные колбы ( рис. 19) с взаимозаменяемыми конусами предназначаются в качестве приемников при вакуумной перегонке. [6]
Грушевидные колбы с нормальным шлифом применяются при перегонке. [7]
Грушевидную колбу емкостью 10 ( 1 мл снабжают капиллярной трубкой для ввода азота и в колбу помещают 52 мл ( 0 0111 моля) раствора четвертичной гидроокиси, полученной так, как описано выше. К колбе с помощью трубки большого диаметра присоединяют холодильник, установленный для перегонки. При этой температуре большая часть поды отгоняется и собирается в первой промывной склянке. Когда температура поднимется до 200, наступает бурное разложение, что заметно по вспениванию в колбе, появлению в холодильнике маслянистой жидкости и быстрому увеличению скорости прохождения газа чере. Разложение заканчивается за 20 АШН, после чего систему продувают а. Выход олефина составляет ( 1 031 г 94 % теоретического); па основании данных масс-спектрометри-ческого анализа он состоит из 67 % бутилена и 33 % изоамилена. [8]
Грушевидную колбу емкостью 100 мл снабжают капиллярной трубкой для ввода азота и в колбу помещают 52 мл ( 0 0111 моля) раствора четвертичной гидроокиси, полученной так, как описано выше. К колбе с помощью трубки большого диаметра присоединяют холодильник, установленный для перегонки. При этой температуре большая часть воды отгоняется н собирается в первой промывной склянке. Когда температура поднимется до 200, наступает бурное разложение, что заметно по вспениванию в колбе, появлению в холодильнике маслянистой жидкости и быстрому увеличению скорости прохождения газа через промывные склянки. Разложение заканчивается за 20 мин, после чего систему продувают азотом, ловушку закупоривают и взвешивают. Выход олефина составляет 0 631 г ( 94 % теоретического); на основании данных масс-спектрометри-ческого анализа он состоит из 67 % бутилена и 33 % изоамилена. [9]
Грушевидную колбу емкостью 50 мл присоединяют к обратному холодильнику. В колбу помещают 50 мл насыщенного раствора хлорной извести, в рубашку вертикального холодильника пропускают сильный ток воды и через верхний конец форштосса холодильника в колбу приливают 1 мл ацетона. Колбу встряхивают; через несколько секунд прибавляют вторую порцию ацетона ( 1 мл) и колбу снова встряхивают. Внешний вид жидкости в колбе должен заметно измениться. По истечении нескольких секунд приливают третью порцию ацетона ( 1 мл) и вновь наблюдают изменение. Обычно на этой стадии можно видеть капли хлороформа, опускающиеся на дно колбы. [10]
Грушевидную колбу емкостью 20 мл присоединяют к обратному холодильнику и помещают в нее 4 5 мл бензола. В стакане емкостью 100 мл готовят смесь концентрированных серной и азотной кислот, каждая из которых взята в количестве 6 4 мл, и охлаждают ее, поставив стакан в холодную воду. Охлажденную смесь медленно, порциями по 1 мл, прибавляют к бензолу, встряхивая и охлаждая колбу после каждого прибавления. Когда вся смесь будет прибавлена, станет заметным слой желтого нитробензола. Колбу снова нагревают в течение 20 мин. [11]
В грушевидную колбу емкостью 20 мл помещают 1 5 г бензо йной кислоты, 5 мл сухого этилового слирта и 0 5 мл концентрированной серной кислоты. Колбу соединяют с обратным холодильником и нагревают на очень небольшом пламени в течение 2 час. [13]
Стеклянные лабораторные колбы. Различия и классификация
Все мы знаем, что в любой лаборатории применяются стеклянные колбы, но не все знаю, какое многообразие колб существует. Особенно это касается людей далеких от лабораторной практики. Работая в продажах лабораторной продукции, к нам часто поступают запросы от обычных людей, которые хотят купить колбу для декора, проведения домашних опытов, для отмеривания жидкостей и для других применений. По представлению многих, колба это стеклянная емкость определенного объема, но то, что она может отличаться по десяткам параметров для многих становится просто откровением. Что интересно, многие работники лабораторий в заявках пишут просто – колба, иногда указывая объем, и то не всегда. Так давайте разбираться, что же такое колба и каких видов она существует. Возможно, кому-то будет полезна данная информация и облегчит процесс подбора нужной колбы.
Разновидности лабораторных колб
Стеклянные колбы относятся к лабораторной посуде и отличаются в первую очередь по способу применения: для отмеривания жидкостей и для проведения общелабораторных работ (разведение, титрование, выпаривание и т.д.).
Колбы для отмеривания жидкостей являются мерными и изготавливаются по ГОСТ 1770-74 (Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки). Согласно данного стандарта изготавливается несколько разновидностей мерных колб, а именно модификации с одной или двумя метками, а также снабженные притертой стеклянной пробкой или пластиковой пробкой. Посуда, производимая по данному ГОСТу, вносится в специальный реестр средств измерения и поставляется с первичной поверкой. Наличие на колбе маркировки ГОСТ 1770-74 говорит о том, что эта колба мерная и не требует дополнительной поверки. Импортные колбы такую маркировку не имеют, но многие из них все же внесены в реестр средств измерения (проверить можно на сайте Росстандарта www.fundmetrology.ru в разделе «Сведения об утвержденных типах средств измерений»).
При покупки импортной мерной лабораторной посуды стоит поинтересоваться у поставщика, имеет ли данная посуда поверку, если нет, то поверку придется выполнять самостоятельно (если лаборатория аккредитована), а это стоит определенных денег. В реестр СИ в частности числятся колбы таких иностранных производства, как DURAN, Isolab Laborgerate GmbH, Scilabware Ltd., Hirschmann Laborgerate GmbH & Co. KG» и др.
Мерные колбы предназначены только для отмеривания объема жидкости, например при разведении реагентов, но хранить готовые растворы в них нельзя. Для хранения можно использовать, например конические колбы, или специальные склянки и банки для хранения реагентов.
Колбы для общелабораторного применения включают в себя большое количество разновидностей и изготавливаются по ГОСТ 25336-82 (Посуда и оборудование лабораторные стеклянные). Некоторые изготовители выпускают также продукцию по техническим условиям (ТУ). Данные колбы используются при проведении различных химических реакций, в процессе пробоподготовки, для разведения реагентов, при сборке различных аппаратов из стекла и т.д. К колбам данного вида относятся круглодонные и плоскодонные колбы с одной и несколькими горловинами, конические, грушевидные и остродонные колбы, колбы Бунзена, Кьельдаля, Энглера и другие разновидности. Колбы изготавливаются из термостойкого и нейтрального стела, могут иметь деления и притертые пробки. Стоит отметить, что наличие делений на колбе, не говорит о том, что она является мерной. Колбы по ГОСТ 25336-82 с делениями служат только для ориентировочного отмеривания жидкостей, но никак ни для точный измерений. Более подробно о разных видах колб будет описано ниже.
Круглодонные колбы с одной и несколькими горловинами (тип К, КГУ и КГП)
Круглодонные колбы изготавливаются из термически стойкого стекла, что подтверждается специальной маркировкой в виде белого квадрата. Могут применяться для выпаривания и перегонки жидкостей, для сборки различных аппаратов из стекла и других целей. Сферическая форма колб является наиболее оптимальной при термической обработке, обеспечивает устойчивость в широком диапазоне температур. Для нагрева круглодонных колб применяются специальные устройства – колбонагреватели. В качестве примера, можно привести модель UT-4100E торговой марки ULAB.
Колбы круглодонные КГУ с 2 и 3-я горловинами
Круглодонные колбы изготавливаются с одной или несколькими горловинами. Колбы с одной горловиной относятся к типу К. Колбы с несколькими горловинами могут выпускаться с маркировкой КГУ или КГП, разница в расположении горловин: у колб КГУ горловины располагаются под углом, а у КГП – параллельно. Круглодонные колбы выпускаются в двух исполнениях 1 и 2. У колб исполнения 1 горловина выполнена в виде притертого конуса (шлиф), а у колб с исполнении 2 взаимозаменяемый конус отсутствует. В зависимости от объема, колбы имеют разный диаметр центральных горловин и разный шлиф (конус). Боковые горловины имеют шлиф 14/23 (исп.1) или шлиф отсутствует (исп.2). В таблице указаны объемы колб по ГОСТ и параметры центральных горловин.
Объемы круглодонных колб и значения диаметра горловин по ГОСТ 25336-82
Что такое мерная колба?
Мерная колба – вид сосудов, используемых для лабораторных работ, когда нужен точный объем жидкости или раствора.
Представляет собой грушевидный или сферический сосуд из стекла или пластика, плоскодонный и тонким горлышком. На шейке колбы метки краской или надрезанные или шлифованные, которые показывают, до какой высоты наполнять мерную колбу, чтобы получить указанный на сосуде объем жидкости при 20°С. Это номинальный объем сосуда. Колбы данного типа плоскодонные, для устойчивости на ровной и наклонной поверхности (до 15°). Реже встречаются мерные сосуды других форм.
Выпускаются с сертификатом качества на партию или на каждую единицу посуды отдельно (тогда сосуд имеет идентификацию на стенках и в документе, например, номер). Распространенной для заводской или лабораторной калибровки мерной посуды используется 20°С, для которой указываются все параметры посуды (расширение, объем, др.). Иногда применяют 25°С. Характеристики для других температур химики определяют самостоятельно, проведя калибровку при нужных температурах.
Для хранения приготовленных растворов обычно не используются. Но в органической химии могут использоваться по аналогии с ампулами, для этого после получения необходимой смеси колбу запаивают и помещают на хранение.
Для чего используются мерные колбы?
Материал изготовления
Для производства используется высококачественное стекло (светлое или темное), прозрачный пластик, все материалы с низким коэффициентом теплового расширения. Стекло может быть натриевое, боросиликатное (пирексовое, стекло термически стойкое ТС), кварцевое. Полимеры, из которых изготавливают мерную посуду – полиэтилен, полифторопласт и полиментилпентен. Качественные материалы позволяют легко отмывать посуду, она химически устойчива к большинству веществ, может автоклавироваться (нужно проверять после этого номинальный объем по контрольной колбе), прочная и долговечная. Пластиковая еще и не бьется.
Классификация
Мерные колбы делят по таким признакам:
Нормативная документация
Согласно ГОСТам на соответствующую посуду можно узнать допустимое отклонение точности в см³, в зависимости от класса точности и объема сосуда. Существует множество нормативных документов, регламентирующих материал, форму, размеры, погрешности и другие характеристики лабораторной посуды (ГОСТы, ДСТУ, ISO). Например, ГОСТ 1770-74, ДСТУ ISO 1042:2005 или ISO 1042:1998.
Желательно ориентироваться на НД, который указан в методе измерения, но в большинстве случаев нормативные документы разных стран не противоречат друг другу, а просто имеют разное обозначение мерной посуды одной точности.
Мерные колбы в лабораторной практике
Во время приготовления реактивов при помощи мерных сосудов используют шейкеры (смешиватели), магнитные и лопастевые мешалки (реже, так как длинное горло не позволяет подобрать такую мешалку с вентилем), колбонагреватели.
Принцип работы
Для повышения точности пользоваться мерной посудой лучше в условиях калибровки. Чтобы получить необходимый объем жидкости при помощи колбы, необходимо привести условия в помещении до 20°С (и наливаемой жидкости). Потом наполнить сосуд нужной жидкостью до черты на горлышке. Наполнять посуду следует так, чтобы прозрачный раствор доходил до зарубки нижним мениском, темный, непрозрачный – верхним мениском.
При получении партии лабораторной посуды рекомендуется провести контроль качества – выборочный или сплошной. Для этого достаточно проверить вес наполненных по метки колб дистиллированной водой. Это позволит исключить дефектные единицы до начала использования.
Проверенная мерная посуда должна быть маркирована – на корпусе необходимо поместить следующую информацию: номинальный объем, фактическую погрешность, температуру калибровки, класс точности, тип стекла, другая информация.
Колбы данного типа нагревать не рекомендуется, но иногда допустимо приготовить треть объема в посудине, подогревая жидкость до растворения твердого (порошка, кристаллов, т.п.), потом оставить для остывания или довести посуду и раствор в ней к стандартной температуре (20°С), а только потом довести смесь до метки.
Мерную посуду сразу моют и сушат – узкое горлышко не позволяет отмыть старые загрязнения. Сушить стекло или пластик лучше в естественных условиях, нагревать не выше 60 °С, чтобы не стерлась маркировка. Большинство термостойких сосудов выдерживают автоклавирование при 121°С.
Где купить мерные колбы, опт, розница
Мерная посуда – незаменимый атрибут работы в лаборатории, поэтому купить ее можно быстро и легко, она всегда есть в наличии (ходовые объемы).
Чтобы заказать и купить мерную колбу, цилиндр, стакан, необходимо:
Большинство методов исследования разрешает использовать мерные сосуды 2-го класса точности. Но если в лаборатории будет контрольная колба 1-го класса, это позволит всегда быть во всеоружии.
Виды колб. Какие бывают колбы?
Колбы – стеклянная или пластиковая лабораторная посуда, предназначенная для лабораторных операций с различными жидкими веществами, например реагентами, пробами или растворами. Применяются в медицинских, фармацевтических, химических, промышленных и производственных научно-исследовательских центрах.
Поскольку колбы применяются в самых разных физико-химических операциях, существует множество видов такой лабораторной посуды. В этой статье рассмотрим основные категории и способы классификации.
Способы классификации
Колба – это сосуд, который имеет широкое основание и узкое горло. Эта посуда для лабораторий может изготавливаться из стекла, пластика, а также кварца и металла. Наиболее распространены первые два вида.
Колбы могут классифицироваться по следующим классам:
Также бывают специализированные реакторы, названные в честь создателей. Эти именные колбы предназначены для проведения определённых реакций и исследований.
Виды лабораторной посуды по форме
Именно форма колбы зачастую определяет сферу и особенности применения этой лабораторной посуды. Наиболее распространены пять видов: плоскодонные, круглодонные, конические, сердцевидные и грушевидные.
Плоскодонная колба
Нижняя часть этой колбы имеет шарообразную или конусовидную форму с плоским дном. Такую посуду удобно ставить на различные горизонтальные поверхности или оборудование в лаборатории, поскольку никакие крепления не требуются. Колба устойчиво размещается на плоском дне.
Также такая колба характеризуется большой площадью соприкосновения, что упрощает многие химические операции.
Круглодонная колба
Нижняя часть этой колбы имеет шарообразную форму. Как следствие, такая посуда не может стоять на горизонтальной поверхности самостоятельно – потребуется штатив, крепление или специальная подставка.
Наиболее часто круглодонные колбы используются в операциях перегонки. Благодаря форме основания они обеспечивают равномерный нагрев при большой площади температурного воздействия.
Коническая колба
Нижняя часть этой колбы имеет форму конуса и плоское дно. Один из наиболее распространённых, востребованных и удобных видов лабораторной посуды. Применяется для операций титрования, перемешивания жидкостей, взбалтывания и других лабораторных операций. Такими колбами удобно пользоваться как с применением специального оборудования, так и просто вручную.
Наиболее востребованы конические колбы с измерительной шкалой или системой меток. Они позволяют визуально оценить, как именно изменяется объём смеси во время протекания реакции.
Сердцевидная колба
Нижняя часть этой колбы имеет шарообразную форму с остроконечным дном, то есть визуально похода на сердце. Как правило, эта лабораторная посуда применяется в операциях перегонки, дистилляции, для контроля выпадения осадках и в других химических реакциях.
Поскольку колба имеет остроконечное основание, для её установки потребуется специальное крепление, штатив или подставка.
Грушевидная колба
Нижняя часть этой колбы имеет шарообразную форму с расширением книзу. Достаточно редкая лабораторная посуда, однако идеально подходящая для проведения исследований, подразумевающих нагрев реакционной смеси. Благодаря широкому основанию обеспечивается максимальная площадь контакта с огнём или нагревательным элементом.
Поскольку колба имеет шарообразное основание, для её установки на горизонтальную поверхность потребуется подставка, крепление или штатив.
Общелабораторные и специализированные колбы
Практически все выпускаемые колбы имеют общелабораторное назначение. Это означает, что они могут использоваться в любых научно-исследовательских центрах. Колба общелабораторного назначения может применяться и в медицине, и в фармацевтике, и в химической промышленности.
Общелабораторные колбы производятся в соответствии с ГОСТ 25336, допускается также использование ТУ. Если на этой посуде приводится измерительная шкала, она имеет информативный характер и применяется для оценки изменения объёма реакционной смеси.
Однако также бывают специализированные колбы. Например, мерные (измерительные), производящиеся в соответствии с ГОСТ 1770, или именные. Они также могут использоваться в любых лабораторных центрах, однако предназначены для проведения строго определённых операций, перечень каких приведён в спецификациях.
Например, мерные колбы применяются для измерения объёма жидкости в стандартных температурных условиях. На такую посуду наносится специальная шкала с указанием отметок. В соответствии с метрологическими стандартами такие колбы проходят поверку на заводе при изготовлении, а затем, ежегодно, дополнительный контроль.
Именные колбы
Именная колба – это лабораторная посуда, названная в честь учёного, который разработал её форму и геометрию. Такие принадлежности используются для проведения определённого рода исследований, химических и физических операций.
Выделяют следующие разновидности:
Несмотря на то, что эта лабораторная посуда разработана и специализирована для использования в определённых химических операциях, она также может применяться в других целях, необходимых оператору.
В нашем интернет-магазине представлен широкий ассортимент лабораторной посуды различного назначения по адекватным ценам. Каждая колба, которую вы найдёте в каталоге, характеризуется высоким качеством, практичностью и долговечностью, она прошла необходимые поверки, имеет сертификаты и регистрационные удостоверения.