Для чего нужна хим стакан
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.
Стаканы: химические или лабораторные
Добрый день, дорогие друзья.
Сегодня мы расскажем, что из себя представляет лабораторный стакан, отличается ли он от химического, какие бывают виды лабораторных стаканчиков и в каких случаях они используются.
Лабораторный стакан – это вид лабораторной посуды, представляющий собой цилиндрическую плоскодонную ёмкость с
тонкими стенками.
Несмотря на тонкость стенок, стекло, из которого производятся эти сосуды, является термостойким и химически-стойким.
А химический стакан, это другое название лабораторного стакана, которое лучше прижилось.
Что касается типов, эти сосуды бывают высокими (в названии присутствует «В») и низкими (в названии «Н»).
Также они делятся на стаканы с носиком, благодаря которому жидкость из одного сосуда в другой переливается аккуратно и без носика (сейчас почти не востребованы в связи с неудобством использования).
Ну и наконец, данное изделие выпускается с ручкой и без, в зависимости от необходимости вышеупомянутой. На лабораторные сосуды наносится градуировка (ориентировочная) для приблизительного определения объёма. А дно сосуда идеально плоское, для удобного использования магнитной мешалки.
На нашем сайте вы можете приобрести низкие и высокие лабораторные стаканы с носиком, с ручкой или без неё, объёмом от 5 мл до 20000 мл, изготовленные в соответствии с международными стандартами ISO 3819, DIN 12 331 и ГОСТ 25336-82, в Чехии на стеклозаводе «Кавалиер».
Химические стаканы используют для растворения нескольких твердых веществ, путем перемешивания, изготовления растворов со сложным составом, а также для фильтрования и выпаривания
Химическая посуда общего назначения
К немерной посуде, или посуде общего назначения относятся изделия:
б) употребляемые без нагрева – пробирки (из толстого стекла) для центрифугирования, воронки для переливания и фильтрования жидкостей и делительные воронки (от 25 мл и выше); склянки (служат в качестве резервуара, из которого жидкость поступает в другой сосуд, например в бюретки при титровании); бюксы с пришлифованными крышками (для хранения веществ); капельницы различного устройства (для дозировки жидкости).
Рис.19. Штатив с пробирками Рис.20. Пробирка в держателе
Существуют пробирки с нанесенной на них шкалой измерения – их называют градуированными. Рабочие пробирки хранят в специальных штативах. Основное предназначение пробирок – проведение химических реакций.
Меры безопасности при работе с пробирками:
1. Не допускается наполнение пробирки реактивами до максимального уровня.
2. При необходимости смешивания компонентов для осуществления реакции, пробирку наполняют не более чем на четверть объема.
3. Если в пробирку насыпать порошок или кристаллы, используют полоску бумаги, ширина которой уже диаметра пробирки. Бумагу складывают пополам вдоль, а в центр всыпают твердое вещество. Далее пробирку следует наклонить горизонтально, опустить бумагу до самого дна пробирки, после чего повернуть пробирку вертикально и легонько ударить по ней. Содержимое бумаги останется внутри пробирки.
4. Для смешивания различных компонентов в пробирке ее необходимо брать за верхний край большим и указательным пальцами, придерживая при этом нижнюю часть пробирки средним пальцем. Указательным пальцем другой руки следует ударить по нижнему краю пробирки – эта манипуляция обеспечит смешивание содержащихся в пробирке веществ.
6. Для нагрева пробирку закрепляют в держателе и подносят к пламени горелки. Сначала прогревают пробирку под углом 45 градусов (над пламенем проводят пробиркой 5 – 6 раз), как только на верхней части пробирки появляется испарина, прогревают содержимое пробирки до появления осадка, изменения цвета раствора или закипания. Важно учесть, что при сильном нагреве возможно выплескивание жидкости, поэтому открытую часть пробирки обязательно нужно держать в направлении от себя и находящихся рядом людей.
Стаканы – вид лабораторной посуды, тонкостенная цилиндрическая емкость с плоским дном. По форме лабораторные стаканы представляют собой строгий цилиндр с носиком для удобного сливания жидкости.
Рис. 21. Химические стаканы
Стандартная форма, как правило, имеет высоту в 1,4 раза больше диаметра. На стакан может быть нанесена шкала объема, однако она приблизительна и служит только для ориентировки. Стаканы изготавливаются обычно из термостойкого стекла, но могут быть пластиковыми. Лабораторные стаканы используются для приготовления растворов сложного состава, когда необходимо при перемешивании растворять несколько твердых веществ, для фильтрования. Химические стаканы применяют как вспомогательную посуду (для промывания пипеток, бюреток и т.д.).
Колбы (от нем. Kolben) – стеклянные сосуды различной формы. Колбы могут изготавливаться в зависимости от предназначения либо из огнеупорного, либо обычного лабораторного стекла. Существует много разновидностей колб, в том числе и именных.
Рис. 22. Конические колбы
Коническая колба (колба Эрленмейера) характеризуется плоским дном, коническим корпусом и цилиндрическим горлышком. Коническая колба обычно имеет боковые риски (градуировку), чтобы видеть приблизительный объем содержимого, а также имеет пятно из загрунтованного стекла или специальной грубой белой эмали, на котором можно сделать метку карандашом. Коническая форма позволяет легко перемешивать содержимое в процессе эксперимента либо рукой, либо специальным лабораторным шейкером или магнитной мешалкой. Узкое горло сохраняет содержимое от разливания, а также оно лучше сохраняет от испарения, чем лабораторный стакан. Плоское дно конической колбы не позволяет ей опрокидываться. Конические колбы применяют при аналитических работах, в частности при титровании.
Рис.23. Круглая колба
Круглая колба с плоским дном применяются в лабораториях в качестве реакционных сосудов, в частности для титрования.
Реторты(от лат. Retorta – повернутая назад, изогнутая) – вид химической лабораторной посуды, изготавливаемой из тугоплавкого стекла, фарфора или металла. Применяются для проведения реакций, протекающих при высоких температурах, для перегонки и других операциях.
Рис.24. Реторта
Воронкииспользуют для переливания жидкостей в узкогорлые химические сосуды, для процесса фильтрации.
Склянки – это вид лабораторной посуды, который используется для проведения химико-лабораторных и биологических работ и для хранения реактивов. Склянки изготавливаются номинальной емкостью от 30 мл до 20 л.
К хранению реагентов необходимо подходить правильно, так как утечка многих из них может привести к созданию аварийных ситуаций, а другие разрушаются при контакте их с воздухом или светом. Именно поэтому лабораторные склянки, склянки для реактивов, должны быть тщательно подобраны и изготовлены с учетом их использования. Обычно для хранения берется склянка с притертой пробкой. Притертая пробка надежно закрывает флакон, поэтому в нем можно хранить вещества с резким запахом, с низкой температурой испарения. Прежде надо подобрать пробку к сосуду, а уже потом помещать в него вещества. Пробки от разных сосудов нельзя путать; у каждого сосуда должна быть своя пробка, особенно это относится к стеклянным пробкам. Если сосуд с притертой пробкой пуст, то обязательно надо положить кусочек бумаги между горлышком и пробкой. Хранить щелочи в сосудах с притертыми пробками нельзя, так как в этом случае пробку неизбежно «заест».
Реактивы, легко разрушающиеся от действия света, хранятся в тёмных склянках. Например, соли серебра при их хранении в склянках из обычного или «белого» стекла темнеют. Изменяют свои свойства и растворы натрия тиосульфата, калия перманганата, анилин и другие вещества. Поэтому для их хранения используются специальные химические склянки.
Особого внимания заслуживают медицинские склянки. Они использовались человечеством с древних времен и до сих пор не потеряли своей важности для медицины. Аптечные склянки подразделяются на два вида: материальную тару (для длительного хранения лекарственных или вспомогательных веществ в самой аптеке) и рецептурную тару (для отпуска лекарственных препаратов больным).
Рис.27. Бюксы
При высокоточных исследованиях обычно используют стеклянные бюксы с притертыми крышками. В лабораториях применяют тонкостенные стеклянные бюксы с различной вместимостью. При проведении высокоточных исследований используются бюксы с притертыми (пришлифованными) крышками. В основе притирания лежит придание некоторым касающимся друг друга поверхности определенной степени шероховатости. Вследствие этого увеличивается герметичность бюксов, то есть возрастает способность крышки препятствовать проникновению воздуха или каких – либо веществ, например, жидкостей в бюкс.
Рис. 28. Капельница Страшейна.
Рис. 29. Капельницы колпачком
Рис.30. Капельница Шустера
Рис.31. Часовые стекла
В зависимости от сферы применения и назначения стекло лабораторное часовое выпускается в диаметре от 3,5 до 22 см. Такая разновидность стекла, как и большинство лабораторных стекол, химически устойчива к воздействию щелочей, кислот, а также других агрессивных сред. Термостойкость данного стекла позволяет выдерживать большие температурные перепады.
Мерная посуда
Мерная посуда имеет градуировку, ее нельзя нагревать. Мерная посуда, как и вся лабораторная химическая посуда, различается по емкости, диаметру и формам. Для точного измерения объемов в титриметрическом анализе используют мерные колбы, мерные пипетки и бюретки. Для не очень точных измерений применяют мерные цилиндры, мензурки и мерные пробирки.
При измерении объемов глаз экспериментатора должен находиться на одном уровне с мениском отмериваемой жидкости.
Рис. 32. Отмеривание жидкости
Рис.33. Определение мениска
а) бесцветного и б) окрашенного раствора
Мерные колбы (от нем. Kolben) – стеклянные плоскодонные колбы с длинным узким горлышком, на котором имеется круговая метка. Колбы с одной меткой – это колбы «на вливание», с двумя метками – «на выливание»
Рис.34. Мерные колбы
Мерные колбы применяются для приготовления растворов точных концентраций. На широкой части коблы указан объем (25 – 2000 мл) раствора, который можно приготовить при определенной температуре. Горловина мерной колбы может быть изготовлена со шлифом под стеклянную притертую пробку, или же без шлифа. В последнем случае колбу можно закрывать резиновой, силиконовой, полиэтиленовой пробкой. Для длительного хранения в них растворов мерные колбы не предназначены. Дно у всех мерных колб плоское, так как оно должно обеспечить устойчивость сосуда на горизонтальной поверхности. Мерные колбы с одной меткой на горловине («на вливание») предназначены для приготовления растворов заданной концентрации. Если приготовленный раствор вылить, то следует учитывать, что на стенках колбы обязательно остается раствор, и объем перелитого раствора будет меньше. Колбы «на выливание» снабжаются двумя метками, ее можно использовать как обычную – «на вливание», а наполнение до верхней метки помогает измерять объем вылитой жидкости. Такая колба при наполнении ее до верхней черты применяется для измерения выливаемой жидкости, а при наполнении до нижней черты может использоваться как колба для вливания.
Фиксацию объема проводят по совпадению нижнего края мениска жидкости с меткой, расположенной на уровне взгляда исследователя.
Для наполнения пипетки её нижний конец опускают в жидкость и втягивают жидкость при помощи груши, присоединив грушу к верхнему концу пипетки. Применяют и специальные груши, снабженные тремя клапанами. Один клапан выпускает воздух при сжатии груши, другой клапан позволяет выдавливать жидкость из пипетки при сжатии груши, а при надавливании третьего клапана груша забирает жидкость через пипетку. Заполнять пипетку жидкостью можно и при помощи слабого вакуума. Засасывать жидкость в пипетку ртом не рекомендуется. Это опасно для здоровья (жидкость и ее пары могут попасть в рот и легкие) и, кроме того, приводит к загрязнению жиром и слюной внутренних стенок пипетки.
В пипетку набирают столько жидкости, чтобы она поднялась на 2-3 см выше отметки, затем быстро снимают грушу и закрывают верхнее отверстие пипетки указательным пальцем правой руки, придерживая пипетку большим и средним пальцами. Избыток жидкости выпускают, слегка ослабляя нажим пальца и наблюдая за перемещением мениска жидкости до отметки, которая должна быть на уровне глаза наблюдателя так, чтобы ее кольцо сливалось в одну черту. Если при совмещении мениска с чертой деления на пипетке на ее конце остается висеть капля, ее следует осторожно удалить кусочком фильтровальной бумаги.
При обращении с пипетками нужно помнить, что пипетка при отборе жидкости всегда должна находиться в строго вертикальном положении; при установке нижнего мениска на уровне черты глаз наблюдателя должен быть расположен на одном уровне с меткой (метки на передней и задней части стенки должны при этом сливаться в одну).
Выливание жидкости из пипетки можно проводить тремя способами:
1. Свободное истечение жидкости. Держат пипетку вертикально и дают жидкости полностью стечь, не касаясь нижним концом стенок сосуда. То небольшое количество раствора, оставшееся в кончике пипетки не учитывается.
2. Сначала поступают как в первом варианте, затем, когда стечет жидкость, прикасаются к стенке колбы носиком пипетки и поворачивают его.
3. После того, как жидкость вытечет, верхнее отверстие пипетки закрывают пальцем, а широкую часть согревают ладонью левой руки, расширившийся воздух вытесняет остатки жидкости из пипетки.
Чаще используют второй способ. Не рекомендуется выдувать или стряхивать капли раствора из пипетки.
Каждую пипетку сразу после работы необходимо промыть чистой водой. Спускать промывную жидкость надо всегда через носик. Промывка позволяет избежать некоторых «необъяснимых» отклонений в опытах.
Пипетки обычно калибруют по чистой воде, поэтому ими нельзя отмеривать жидкости, вязкость которых заметно отличается от вязкости воды. Объем отобранной жидкости в этом случае не будет соответствовать указанному объему на пипетке. Для вязких жидкостей пипетку надо перекалибровать.
Традиционные стеклянные пипетки для аналитической химии выпускают двух типов:
— мерная пипетка Мора (неградуированная), на заданный объём (1, 5, 10, 20, 50, 100, 200 мл и др.) Пипетки Мора имеют одну круговую метку в верхней части и предназначены для отбора проб жидкостей определенного объема. Такие пипетки обычно обеспечивают меньшую погрешность измерения, нежели градуированные. ГОСТ 29169-91 определяет допустимые погрешности пипеток. Погрешность зависит от измеряемого объёма, так пипетка вместимостью 25 мл имеет допустимую погрешность измерения 25±0,06 мл. Пипетки Мора с одной меткой иногда называют аликвотными пипетками.
Рис.36. Пипетки Мора
градуированные (обычно цилиндрические, на 1, 2, 10 мл и др.) можно опорожнять по частям. Например, пипетки на 5 мл обычно градуируют через 0.5 мл. Градуированные пипетки позволяют измерять объём обычно с точностью ± 0.1 или 0.2 мл.
Рис.37. Пипетки
Основное предназначение бюретки — отмеривание заданного количества жидкости при титровании. Шкала имеет крупные деления, которые нанесены через миллилитр и мелкие.
Рис.38. Бюретки в лаборатории Рис.39. Бюретка
Рис.40. Зажим Мора для резиновых трубок, Рис.41. Кран для бюретки
Бюретка для титрования измеряет объёмы жидкостей при проведении количественного анализа, основанного на измерении расходуемого объема раствора реактива. Эти методы чаще всего востребованы в аналитической и фармацевтической химии. Бюретки отличаются друг от друга объемом. Самые распространенные — 50 миллилитровые. Часто используется и бюретка 25 мл (burkle), и бюретка Гемпеля, объемом 100 мл.