Для чего служит бюкс
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.
Что такое бюксы и история их применения
Бюкс — вид лабораторной посуды, называемый 
также весовым стаканчиком. Из этого сразу понятно его назначение: посуда для взвешивания в ней различных веществ. Она обеспечивает герметичность, поэтому в ней можно хранить и взвешивать сильно пахнущие, летучие вещества и реагенты, которые нужно защитить от влияния окружающей среды. Кроме того, весовой стаканчик можно использовать в качестве емкости для хранения, высушивания, смешивания.
Большинство лабораторных бюксов стеклянные. Однако бывают пластиковые, керамические, металлические и другие. Для высокоточных измерений практически всегда используют стеклянные модели.
Особенности использования
Лабораторные бюксы максимально удобны для взвешивания гигроскопичных материалов:
• Сначала взвешивают сам сосуд вместе с крышкой, которая обязательное есть в комплекте.
• Затем вещество помещают внутрь, закрывают и снова производят взвешивание.
• Отняв от полученного значения массу стаканчика, вычисляют вес содержимого.
Результат при использовании этого сосуда получается точным, так как благодаря крышке гигроскопичное вещество не успевает набрать утяжеляющую его влагу из воздуха.
Бывают и обратные случаи, когда нужно взвесить влажное, но быстросохнущее вещество. В этом случае крышка предохранит его от потери влаги.
Если же материал влажный, а нужно узнать его вес в сухом виде, то образец можно высушить прямо в бюксе. Тогда открытый весовой стаканчик ставят в эксикатор или сушильный шкаф, и после высушивания производят взвешивание.
История применения
Точное время изобретения не задокументировано. Ориентировочно это XIХ век, время расцвета химической науки. Поскольку мировым центром изучения химии в то время была Германия, и так как название бюкс происходит от немецкого слова Büchse — банка, можно с большой степенью вероятности заключить, что разработали их в Германии.
Известно, что конструкция емкостей остается практически неизменной на протяжении всего их использования. Эта популярная лабораторная посуда до сих пор встречается почти в каждой лаборатории.
Конструкция
Характерные особенности лабораторных бюксов:
• наличие притертой крышки;
• цилиндрическая форма;
• тонкие стенки;
• плоское дно.
Размеры и шлифы стаканчиков для взвешивания содержатся в ГОСТ 25336-82. Согласно ему, существует два исполнения бюксов: высокие «СВ» и низкие «СН». Также, согласно ГОСТ 8682, бюксы лабораторные и их крышки — обязательно взаимозаменяемые.
Какие варианты предлагает Simax
Компания «Симакс» производит, а наш магазин продает бюксы лабораторные стеклянные, высокие и низкие, объемом от 8 до 90 мл. Большинство моделей соответствуют стандартам ГОСТ и ISO.
Весовые стаканчики Simax имеют такие плюсы:
• гладкое, равномерной толщины, химически и термически стойкое боросиликатное стекло в качестве материала;
• особенно тщательно притертые шлифы;
• удобные ручки крышек;
• маркировка с указанием диаметра, высоты и объема;
• матовое поле для пометок.
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.