Для чего нужны тигельные ножницы в химии назначение
МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
В лабораториях широко применяют разнообразное металлическое оборудование, преимущественно стальное.
Штатив представляет собой стальной стержень, укрепленный на тяжелой стальной подставке, чаще всего имеющей форму четырехугольника. Обычно стержень укрепляют почти у самого края меньшей стороны подставки.
Рис. 146. Железный штатив с набором: 1-лапки малые; 3, 4 — лапки большие; 5, 6, 7 — кольца; 8 — вилка; 9- муфты для лапок и колец.
Бывают также штативы, у которых стальной стержень укреплен не у края, а посредине подставки. В этом случае подставка имеет удлиненную форму.
Штативы служат для закрепления на них всякого рода приборов. Обычно штативы продаются с набором держателей (лапок), колец и муфт различной величины (рис. 146). Иногда держатели для бюреток бывают отлиты вместе с муфтой; лапки и муфты продаются также отдельно. Лапки бывают самых разнооб-. разных форм и величин; они служат для закрепления бюреток, холодильников, делительных воронок, колб и т. д.
Внутренняя часть губ лапок обычно покрыта пробкой, чтобы при зажимании не раздавить стекла; если же пробковая прослойка отсутствует, на губы лапки необхо> димо натянуть куски резиновой трубки.
Рис. 147. Универсальный штатив.Рис. 148. Монтажный штатив
Кольца служат для помещения на нужной высоте колб, стаканов и других приборов.
Для многих целей может оказаться удобным универсальный штатив (рис. 147). Его прикрепляют к сгене, как показано на рис. 147. Вертикальный стержень имеет длину 45 см, а плечи, расположенные перпендикулярно к нему, — 35 см. При помощи муфт к плечам можно присоединять в различных направлениях металлические стержни или трубки, лапки, кольца и пр. и располагать монтируемые установки наиболее целесообразно. Такие штативы удобны в лабораториях органической химии, в которых проводят синтезы различных веществ.
Для монтирования стационарных или легко разбирающихся стеклянных аппаратов и приборов очень удобен штатив, изображенный на рис. 148.
Треноги (рис. 149) бывают разной величины и высоты. Они служат в качестве подставок для водяных и других бань, а также при нагревании больших сосудов и т. п.
Зажимы. Имеется очень большое коли-чество конструкций зажимов, применяемых в лабораторной практике. Принципиально онн могут быть двух типов: винтовые или пружинные. В лабораториях чаще всего применяют винтовые зажимы Гофмана и пружинные Мора (рис. 150). Зажимы Гофмана хорошо применять в тех случаях, когда требуется значительная герметичность и нет надобности часто их открывать. Когда же зажимом приходится пользоваться часто (например, на бюретках, на бутылях с дистиллированной водой), удобнее пользоваться зажимом Мора.
Рис. 149. Металлическая тренога.
Зажимы Мора имеют некоторые недостатки, в частности они не дают возможности достичь равномерного зажимания. Значительно удобнее зажим (рис. 151), предложенный Боринцем. Этот зажим прост в обращении и не имеет недостатков, присущих зажиму Мора.
Прецизионный зажим (рис. 152) относится к винтовым зажимам. Он имеет преимущество перед другими зажимами в том, что смонтирован па устойчивом металлическом цоколе и допускает очень точную регулировку пружинящим рычагом. Завинчивая или отвин чивая гайку, можно фиксировать нужное положение.
Рис. 151. Рабочий эскиз для изготовления зажима конструкции Боринца: а — металлическая полоса с сечением 3,5 X 1,7 мм; б —та же полоса с согнутыми лапками; о —схема изготовления зажимз; г —зажим в рабочем положении; д — вид зажима сбоку.
Ухватики (рис. 153). Вместо тигельных щипцов часто удобнее пользоваться ухватиками, размеры которых подгоняют к размерам тиглей, применяемых в лаборатории. Ухватики могут быть изготовлены из нержавеющей стали или из никеля. Для больших стальных тиглей ухватики можно делать из латунной или бронзовой проволоки, лучше никелированной или хромированной.
Тигельные щипцы (рис. 154) служат для захватывания крышек тиглей. Обычно их изготовляют из железа и никелируют. Тигельные щипцы нужно класть на стол так, чтобы изогнутые концы их были обращены вверх, как показано на рис. 154.
Рис. 152. Прецизионный зажим.
Пинцеты (рис. 155) служат для взятия небольших предметов. Например, пинцетами следует пользоваться при работе с металлическим натрием, при работе с разновесом, чтобы не касаться его руками (см. гл. 5 «Весы и взвешивание»), и во многих других случаях.
Тигли металлические (рис. 156) бывают медные, чугунные, стальные, из чистого никеля, из чистого серебра, платиновые и из сплавов платины, из чистого золота. Все они применяются при разного рода химических анализах, исследовательских работах и пр. Металлические
Рис. 153. Ухватик. Рис. 154. Тигельные типцы.
Рис. 155. Пинцеты. Рис. 156. Тигли: а — металлический; б — платиновый.
тигли (рис. 156, с) требуют тщательного ухода. Их следует чистить после каждого использования. Особо осторожного обращения требуют платиновые тигли (рис. 156,6). Они бывают различного размера и всегда имеют в комплекте платиновую же крышку. Принятые в СССР размеры платиновых тиглей приведены в табл. 4. В платиновых тиглях нельзя сплавлять едкие щелочи, перекись натрия, окиси и гидроокиси бария и лития, азот-но- и азотистокислые соли и соли синильной кислоты. Нельзя прокаливать вещества, содержащие окислы железа, соли тяжелых металлов, таких, как сернокислый свинец, перекись свинца, окись олова, висмута, сурьмы и др.
Всякое изделие из платины перед употреблением для аналитических целей следует вначале хорошо прокалить и затем обработать 6 н. раствором HCl до исчезновения желтизны (следы железа)
Размеры платиновых тиглей, принятые в СССР
Поверхность изделия должна быть серебристой, и не окрашенной. Остатки в платиновых тиглях после сплавления легко растворить в смесях Na2CO4 и Na2B407.
Платиновую посуду нельзя прокаливать в соприкосновении с какими бы то ни было металлами, кроме платины. Для вынимания раскаленных платиновых тиглей из муфельной печи или после прокаливания их на газовой горелке применяют специальные тигельные шипиы с платиновым наконечником, чтобы избежать соприкосновения платины с другим металлом.
Рис. 157. Деревянная болванка для выпрямления тиглей и чашек
Вмятины на платиновом тигле исправляют при помощи специальных буковых или дубовых болванок (рис. 157), имеющих соответствующую форму. Платиновый тигель «надевают на такую болванку и выпрямляют вмятины осторожными ударами деревянным молотком, обтянутым замшей. Следует иметь в виду, что платиновые изделия являются фондируемым материалом й находятся на строгом учете как драгоценный металл. Поэтому обращаться с платиной надо особенно осторожно. За потерю платиновой посуды виновные несут строгую ответственность. Из других металлических тиглей часто применяют стальные. Их обычно продают в комплекте с крышкой. Стальные тигли очень удобны, когда требуется сплавление с щелочами и перекисью натрия. Эти вещества не действуют так сильно на сталь, как на другие металлы. Поэтому сплавление таких веществ в стальных тиглях безопасно. Правда, впоследствии, при растворении сплавов в кислотах, получающийся раствор загрязняется железом.
Размеры стальных тиглей приведены ниже:
Для сплавления с перекисью натрия в настоящее время рекомендованы тигли из циркония. Они оказались пригодными при анализе минералов, руд и сплавов.
Чашки металлические (рис. 158). Для выпаривания многих растворов применяют чашки из платины, золота и других металлов. Обращение с ними то же, что и с тиглями. Они бывают различного диаметра и емкости.
Держатели для пробирок (рис. 159) бывают металлические (рис. 159, а) и деревянные (рис. 159,6). Держателями пользуются при нагревании пробирок. На рис. 160 показаны держатели для фарфоровых чашек и стаканов.
Ступки металлические, встречающиеся в некоторых лабораториях, в большинстве случаев бывают медными или латунными. Чугунные встречаются реже, так как они менее прочны. В металлических ступках можно измельчать только те вещества, которые не действуют на металл ступки. В остальном обращение с ними такое же, как с фарфоровыми, с той, однако, разницей, что в металлической ступке можно смело разбивать куски даже сильными ударами пестика. Так как при этом не исключена возможность выброса кусочков размельчаемого вещества, то в начале работы ступку закрывают тканью.
За лабораторными металлическими предметами следует постоянно следить и предохранять их от ржавления. Поэтому, например, штативы, муфты, лапки следует иногда, хотя бы раз в год, покрывать специальным негорючим черным лаком. Такие предметы как треноги, зажимы, тигельные щипцы, пинцеты, металлические тигли, которые нельзя лакировать, следует очищать от ржавчины.Чистить можно наждачной бумагой разных номеров (в зависимости от назначения предмета) или песком.
Рис. 158. Чашка металлическая (платиновая)
Рис. 159. Держатели для пробирок
Рис. 160. Держатели для фарфоровых чашек и стаканов.
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.
LiveInternetLiveInternet
—Рубрики
—Поиск по дневнику
—Подписка по e-mail
—Статистика
Фарфоровый тигель: назначение, преимущества и недостатки
Основное направление использования фарфоровых тиглей: определение температуры вспышки различных веществ.
Преимущества фарфоровых тиглей заключаются в их низкой цене, огнеупорных свойствах, прочности и устойчивости к большинству химически агрессивных сред. Фарфоровые тигли эксплуатируют при температуре до 1200 0 С.
Ограничения при использовании фарфоровых тиглей: в фарфоровом тигле нельзя проводить сплавление с щелочным веществом, необходимо исключить контакт фарфора с фтористоводородной кислотой, так как фарфор при этом разрушается. Следует помнить, что новые, еще не разу не использованные тигли полезно предварительно промыть и прокалить.
Фарфоровые тигли используются для нагрева различных веществ не выше температуры 1200°С. Если требуется более высокая температура прокаливания, мы советуем Вам остановить свой выбор на корундовых тиглях нашего производства. Наши фарфоровые тигли изготовлены по ГОСТ 9147-80 «Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые.».
Наши фарфоровые тигли (фото):
Теперь Вы можете купить фарфоровый тигель нашего производства по цене производителя.
ФАРФОРОВАЯ И ВЫСОКООГНЕУПОРНАЯ ПОСУДА Фарфоровая посуда
Ассортимент фарфоровой посуды, применяемой в обычных лабораториях, не так многочислен, как стеклянной. Фарфоровая посуда имеет ряд преимуществ перед стеклянной: она более прочная, не боится сильного нагревания, в нее можно наливать горячие жидкости, не опасаясь за целость посуды, и т. д. Недостатком изделий из фарфора является то, что они тяжелы, непрозрачны и значительно дороже стеклянных.
Рассмотрим наиболее часто применяемую в лабораториях фарфоровую посуду.
Стаканы — тех же видов и емкостей, что и стеклянные, (рис. 136).
Выпарительные чашки (рис. 137) широко применяются в лабораториях. Они бывают самых разнообразных емкостей, с диаметром от 3—4 до 50 см и больше.
Фарфоровые выпарительные чашки с носиком выпускаются следующих размеров:
Емкость, мл 28,8 65,0 140,0 311,0 471,0 1010,0 2106,0 4600,0 Высота, мм 56 72 93 120 156 202 260 366. Внутри они обязательно покрыты глазурью, снаружи глазурь доходит до 7з—7г высоты от края. Чашки служат для выпаривания разного рода растворов; хотя фарфоровые чашки можно нагревать на голом пламени, однако при выпаривании следует применять асбестиро-ванные сетки или водяные бани, так как нагревание в этом случае равномернее.
Ступки применяют для размельчения твердых веществ (см. гл. 9 «Измельчение и смешивание»).
Тигли (рис. 138)—фарфоровые сосуды с фарфоровыми крышками. Тигли для прокаливания (низкие) изготовляют следующих размеров:
В тиглях прокаливают разного рода вещества, ежи-‘ гают органические соединения при определении зольности и т. д. В большинстве случаев нагревание тиглей проводят прямо на горелке без применения асбестиро-ванных сеток или бань.
Для нагревания тигля его нужно ставить в фарфоровый треугольник (рис. 139). Последний делают из трех насаженных на проволоку фарфоровых трубок. Треугольник следует брать таких размеров, чтобы тигель, вставленный в него, выдавался наружу не более чем на 7з высоты.
Подогрев ведут постепенно. Вначале тигель нагревают над пламенем горелки (только горячим воздухом), затем постепенно его вводят в бесцветное пламя горелки и, наконец, помещают в ту или иную зону пламени в зависимости от требуемой температуры прокаливания. При этом рекомендуется с самого начала нагревания укрепить тигель на такой высоте, на которой он должен находиться в последний наиболее длительный период прокаливания. Вначале же, держа горелку в руке, регулируют расстояние пламени от дна тигля.
Такой способ подогрева в особенности важен при сжигании органических веществ. В большинстве случаев работы с тиглем последний должен быть закрыт крышкой на все время работы. Для наблюдения за ходом прокаливания или сжигания крышку периодически снимают при помощи тигельных щипцов или пинцета. После окончания прокаливания или сжигания горелку отставляют или гасят, дают тиглю остыть некоторое время, а затем помещают его в эксикатор.
Рис. 138. Фарфоровый тигель
Рис. 139. Фарфоровый треугольник для тиглей.
Фарфоровые тигли можно нагревать до температуры не выше 1200° С; такую температуру возможно получить, если прокаливание вести в муфельной печи. В фарфоровом тигле нельзя проводить сплавление с щелочным веществом, например с углекислым натрием, а также работать с фтористоводородной кислотой, так как фарфор при этом разрушается. Следует помнить, что новые, еще не разу не использованные тигли полезно предварительно промыть и прокалить.
Это необходимо потому, что при использовании новых фарфоровых тиглей, например для озоления природных органических веществ с целью количественного определения в их золе кальция, всегда получаются повышенные результаты. Это объясняется тем, что кальций из тигля переходит в золу, причем в зависимости от метода озоления (с применением окислителей или без них) ошибка может достигать 3—4 мг. Для того чтобы уменьшить ошибку и сделать ее постоянной, для подобных работ лучше использовать фарфоровые тигли, длительное время бывшие в употреблении, предварительно прокипятив их последовательно в разбавленной соляной кислоте (1 : 1), в 5 н. растворе NaOH и в дистиллированной воде. Таким же путем обрабатывают новые тигли.
Когда приходится работать с большим количеством тиглей, их необходимо предварительно переметить или пронумеровать специальной огнестойкой краской или чернилами. Метку следует ставить на неглазурованной части тигля, лучше всего на донышке. Состав такой краски или чернил указан в гл. 26 «Некоторые полезные рецепты».
Рис. 140. Подставки для тиглей.
При проведении массовых анализов бывает необходимым прокаливать одновременно несколько тиглей, например 8—10 штук. В подобных случаях следует применять подставки, рассчитанные на прокаливание одновременно до 10 тиглей. Эти подставки (рис. 140) изготовляют из жароупорных материалов. Из металлов для этой цели пригоден никель и жароупорные стали, из других материалов — огнеупорные глины, шамот и т. п. Подставку можно смонтировать также из фарфоровых трубок и толстой нихромовой проволоки. Каждое гнездо для тигля должно иметь предохранительное устройство из проволоки в форме треугольника. Прокаливаемые тигли помещают именно в эти треугольники.
Для получения правильных результатов анализа очень важным является продолжительность охлаждения фарфоровых тиглей в эксикаторе *. В случае, когда эксикатор заполнен тиглями, охлаждение их до момента взвешивания должно проводиться не менее 2 ч, так как при меньшем охлаждении возникает ошибка из-за разницы температуры весов и тиглей. Чтобы свести ошибку до минимума (0,16 мг), тигли в эксикаторе необходимо охлаждать не менее I1A ч, даже когда в эксикаторе находятся только два тигля. Если тигли выдерживать в эксикаторе 25—40 мин, как это обычно рекомендуют, разница в температуре весов и тиглей достигает 10° С, а ошибка взвешивания составляет 2—3 мг. Сократить время охлаждения тиглей можно: 1) охлаждением их на воздухе перед помещением в эксикатор; 2) уменьшением количества тиглей, одновременно устанавливаемых в эксикаторе, и 3) выдерживанием тиглей в витрине весов перед взвешиванием.
Установлено, что если температура внутри эксикатора была выше температуры весов, то это приводит к кажущемуся уменьшению массы тиглей, находившихся в эксикаторе, на 0,13 мг/град. Чтобы избежать этой температурной сшибки, рекомендуется в эксикатор помещать на специальной подставке небольшой термометр и сличать его показания с показаниями термометра в весовой комнате. Не рекомендуется также помещать в эксикатор одновременно больше 6 тиглей**.
* РЖХим, 1957, № 8, 286, реф. 27095. ** Halasowski Т., Przegl. glos. mlynarski, 2, № 6, 174 (1958); РЖХим, 1959, № 1, 162, реф. 1113.
Когда кружки уложены в воронку, их следует слегка смочить дистиллированной водой или той жидкостью, которую будут фильтровать. При этом фильтровальная бумага плотно прижимается к сетчатой перегородке, что предотвращает попадание твердого вещества в фильтрат и между кружками (а следовательно, и потерю его).
Рис. 141. Фарфоровая воронка Бюхнера
Рис. 142. Фарфоровая сетка для фильтрования.
Кроме воронок Бюхнера, для фильтрования применяют фарфоровые сетки (рис. 142), которые кладут в обычную стеклянную воронку. Бумажные фильтры в этом случае должны иметь диаметр несколько больший, чем диаметр самой сетки, так чтобы при укладывании край их загибался на стенки воронки.
О фарфоровых нутч-фильтрах и о применении их см. гл. 11 «Фильтрование».
Ложки-шпатели (рис. 143) применяют в химических лабораториях для отбора вещества, для снятия осадков с фильтров и т. п,
Лодочки для прокаливания. Фарфоровые лодочки для прокаливания веществ при анализе (рис. 144) бывают различных размеров. Их не покрывают глазурью. На одном бортике лодочки имеется кольцо, за которое можно зааепнть крючком при вытаскивании лодочки ит печи.
Фарфоровые трубки, применяемые для лабораторных целей, также не бывают покрыты глазурью. Они имеют различные диаметры — от 2 до 50 мм и больше.
Рис. 143. Фарфоровая ложка- шпатель.
Рис. 144. Фарфоровая лодочка для прокаливания.
Тонкие трубки применяют как изоляторы проводов и для приготовления термопар. В последнем случае часто пользуются трубками с двумя каналами небольшого диаметра. Более широкие трубки выдерживают температуру до 1200° С, их применяют в качестве реакторов при синтезах. Обогрев их проводят в трубчатых печах.Лодочки для прокаливания. Фарфоровые лодочки для прокаливания веществ при анализе (рис. 144) бывают различных размеров. Их не покрывают глазурью. На одном бортике лодочки имеется кольцо, за которое можно зааепнть крючком при вытаскивании лодочки ит печи.