1.1: Présentation et utilisation de la verrerie de laboratoire courante

1. les verres fins qualitatives

1. Béchers
   1. Le bécher est une des pièces plus courantes de la verrerie au laboratoire. C’est un récipient cylindrique simple utilisé pour contenir des solides et des liquides avec des tailles allant de très petites (10 mL) et très grand (4 000 mL). Il possède un bord pour faciliter le coulage et le transvasement de liquides. Les graduations sont approximatives, mais très utile lorsque les volumes exacts ne sont pas nécessaires.
2. Fioles jaugées
   1. Flacons sont conçues pour que le contenu peut être tourbillonnait sans renverser. Ils sont également facilement équipés de bouchons et ont souvent de la taille du bouchon écrite directement sur le ballon.
   2. Fiole d’erlenmeyer
      1. Le plus commun de tous les ballons, l’Erlenmeyer fiole a un fond plat avec approximative graduations. Le fond plat permet l’erlenmeyer est directement chauffée et utilisée en simple reflux (bouillante) et procédures de la condensation.
   3. Fiole de Florence
      1. La fiole de Florence est un hybride entre le fond rond et la fiole d’Erlenmeyer et varie de quelques cent millilitres à quelques litres dans la taille. Flacons de Florence peuvent avoir un fond plat ou un fond rond, les applications varient de chauffage direct à l’aide d’un chauffe-ballon. Il n’a pas un verre de terre commun, donc un bouchon est utilisé pour sceller le contenant. La forme arrondie est préférable pour les applications qui impliquent l’ébullition.
3. Tubes à essai
   1. Tubes à essai sont relativement petits vaisseaux cylindrique permettant de stocker, de chauffer et de mélanger des produits chimiques. Tandis que l’éprouvette est disponible en tailles spécifiques, il est généralement utilisé dans les procédures d’observation qualitatives.
4. Verre de montre
   1. Le verre de montre est utilisé lorsqu’une surface importante est nécessaire pour un petit volume de liquide. Ceci est commun pour l’évaporation, ainsi que d’autres procédures qualitatives et de cristallisation. Verres de montre peut aussi servir de couvertures pour gobelets, mais pas de flacons.
5. Plat de cristallisation
   1. Le plat de cristallisation est un hybride entre un verre de montre et la boîte de Pétri (fréquente chez les procédures biologiques). Il a un bas rapport hauteur-largeur, ce qui signifie que les côtés sont très faibles par rapport à la largeur du navire. Cela permet pour des surfaces élevées pour l’évaporation, mais le plat de la cristallisation est plus couramment utilisé comme un conteneur à court terme pour les liquides dans une variété de procédés de bain (eau, acide ou huile).

2. verrerie pour mesurer

1. Éprouvette graduée
   1. L’éprouvette graduée est utilisé pour mesurer un volume précis semi liquide. S’il n’est pas aussi précis que la verrerie volumétrique, c’est beaucoup plus précis et plus précis qu’un ballon ou un bécher (à moins de 1 %). Volumes sont mesurés au bas du ménisque pour les solutions aqueuses et le sommet du ménisque pour des solutions non aqueuses hydrophobes. Cylindres gradués sont générale-les pièces de verrerie « TD », où le volume de livraison est important. Des niveaux plus élevés de précision requièrent verrerie volumétrique.
2. Verrerie volumétrique
   1. Utilisé pour la fabrication des solutions standardisées (haute précision), où la précision est connue à quatre chiffres significatifs.
   2. Fioles jaugées
      1. Fioles jaugées sont un pilier en préparant une solution standardisée. Étant donné que les volumes ne sont pas nécessairement additives, la fiole jaugée sert à fabriquer des solutions de volumes précis. La marque gravée sur le cou de la verrerie signifie le volume de haute précision à la température spécifiée. Une solution est préparée en ajoutant suffisamment solvant pour dissoudre le soluté, puis le soluté est ajouté et dissous. La solution est ensuite diluée à la marque à l’aide du solvant. La solution est mélangée au long du processus de dilution et nécessite parfois étant placé dans un bain de glace en cas de dissolution exothermique (généralement fortes acides ou bases). Gamme de fioles jaugées de 1 mL à 4 000 mL et plus.
3. Pipettes
   1. Pipettes jaugées sont réputés pour la haute précision, comme les fioles jaugées, mais sont utilisés pour distribuer des liquides, en général dans la préparation des solutions dans une fiole jaugée. La pipette a également une marque gravée qui dénote un volume précis, et la solution est aspirée par la pipette à l’aide d’une ampoule de pipette, jamais par voie orale.
4. Micropipettes
   1. Micropipettes sont une classe spécialisée de pipettes jaugées utilisées pour les très petits volumes de 1 µl à 1 000 µL. Une micropipette utilise des embouts jetables en plastique, mais elles peuvent être ré-utilisés dans des situations appropriées. Micropipettes la plupart ont une plage de réglage des volumes à l’aide de distinct se retirer et de distribuer des actions sur le corps de la pipette. Le mécanisme d’adaptation, déterminer les limites de volume et éjection des embouts jetables varie selon le fabricant.
5. Burettes
   1. La burette est une pièce analytique de la verrerie utilisée pour distribuer des volumes variables (mais précise) de liquides. La burette trouve couramment en chimie analytique, est utilisée dans une variété d’expériences de titrage.

3. questions de procédure verrerie

1. Fond rond flacons (bouillante)
   1. Ballons fond rond, ou flacons bouillante, trouve généralement dans les expériences de synthèse, puisque la forme ronde permet même de chauffage et en remuant. Généralement, le cou a un rodage femelle et peut être fixé sur les condensateurs et autres pièces de verrerie. Pour éviter les renversements, le volume de solution ne doit pas dépasser 50 % du volume ballon. Varie de 50 mL à 20 000 mL.
2. Ampoule à décanter
   1. Tandis que plus courantes au laboratoire de chimie organique, l’ampoule à décanter est utilisé pour séparer des liquides de densités différentes et de solubilité. Le fond de l’ampoule à décanter est très étroit et conduit à un robinet d’arrêt, permettant une séparation précise des liquides, tandis que le dessus est très large pour la facilité en secouant et le mixage.
3. Fiole filtrante (Büchner) (utilisé pour la filtration sous vide)
   1. La fiole filtrante ressemble à une fiole d’Erlenmeyer, mais a une bavure de tuyau vers le haut pour fixer un tuyau d’aspiration. Le ballon a généralement des murs plus épais qu’un Erlenmeyer en raison de la pression réduite (vide) utilisée avec le ballon. Sous vide (Büchner) entonnoirs s’insèrent dans le goulot de la fiole à l’aide d’un manchon en caoutchouc ou un bouchon en caoutchouc 1 trou.
4. Entonnoirs (utilisés pour la filtration et transfert)
   1. Cheminées traditionnelles utilisées pour la filtration de gravité ont un corps large en forme de cône, permettant d’ajouter et de filtrage des solutions et une tige longue et étroite, pour la livraison dans une fiole. Filtre en papier est plié en forme de cône, insérée dans l’entonnoir et imbibé d’un solvant (généralement de l’eau). L’entonnoir a une tige plus large conçue pour la distribution des matières solides et liquides visqueux. Papier filtre est uniquement utilisé en conjonction avec l’entonnoir filtrant.
5. Céramique
   1. Entonnoir Büchner
      1. L’entonnoir Büchner en céramique s’intègre dans la fiole filtrante (Büchner) à l’aide d’un cône en caoutchouc ou un bouchon en caoutchouc 1 trou. L’entonnoir est généralement en céramique avec broche taille des trous dans le fond plat. Papier filtre est placé sur le dessus les trous et imbibé de solvant (eau) pour empêcher les matières solides de pénétrer sous le papier filtre.
   2. Creuset
      1. Un creuset est en céramique et contient de petites quantités de produits chimiques lors du chauffage à haute température. Selon le type, le creuset peut résister à des températures supérieures à 1 000 ° C et est utilisé en conjonction avec un bec Bunsen ou four. Utilisations courantes incluent chauffage un solide hydraté pour enlever l’eau ou combustion un composé pour déterminer la teneur en matière organique.
   3. Mortier et pilon
      1. Alors que le mortier et Pilon a pris naissance dans les laboratoires de chimie (et l’alchimie), il est plus courant dans les applications culinaires, biologie et pharmacologie. En céramique ou de Pierre, les matériaux sont placés dans le mortier en forme de bol et broyé et concassé à l’aide du pilon.

La verrerie est depuis longtemps un élément central du laboratoire de chimie.

La popularité de longue date du verre est restée élevée car il est relativement inerte, très durable, facilement personnalisable et peu coûteux.

En raison de ces caractéristiques souhaitables, le verre a été utilisé pour créer un large assortiment d’appareils. Ne pas être familier avec cet équipement peut entraîner de la confusion, une mauvaise utilisation et un désastre. Par conséquent, une solide compréhension de la verrerie est nécessaire pour garantir la sécurité et le succès en laboratoire.

Cette vidéo explorera de nombreuses pièces de verrerie courantes trouvées en laboratoire.

La verrerie de laboratoire est fabriquée avec différentes compositions, chacune possédant des propriétés uniques qui sont utiles dans différentes conditions expérimentales.

L’équipement fabriqué à partir de verre de qualité grand public, ou « sodocalcique », est le moins cher et convient à de nombreuses applications. Cependant, des changements rapides de température peuvent provoquer la fissuration de ce verre.

Le verre borosilicaté, qui présente une faible dilatation thermique, est préféré dans des conditions de stress thermique. Ce verre est fabriqué par l’ajout de petites quantités de bore et est souvent utilisé dans les ustensiles de cuisson, tels que le Pyrex.

Cependant, le borosilicate et le verre standard contiennent tous deux des impuretés, ce qui entraîne une réduction de la qualité optique. Par conséquent, un verre composé uniquement de silicium et d’oxygène est utilisé dans les situations qui nécessitent que le verre soit transparent à la lumière UV. C’est ce qu’on appelle la silice fondue ou le quartz fondu.

Maintenant que vous comprenez les différents types de verre utilisés en laboratoire, examinons la verrerie courante, ainsi que l’attirail associé.

Nous commencerons notre enquête par la verrerie utilisée pour l’analyse qualitative. Toutes les mesures, ou graduations, sur cet équipement sont approximatives, et elles sont mieux utilisées pour les procédures qui ne nécessitent pas de hauts niveaux de précision. Tout d’abord, le bécher, l’une des pièces de verrerie les plus courantes, est disponible dans une gamme de tailles. Les béchers sont souvent utilisés pour tenir, mélanger et chauffer les réactifs. La plupart ont une petite lèvre pour verser des liquides.

Les tubes à essai, qui sont des récipients cylindriques relativement petits, sont également utilisés pour stocker, chauffer et mélanger des produits chimiques. Leur conception permet de manipuler, de stocker et d’observer facilement plusieurs échantillons en même temps.

Les verres de montre sont utilisés lorsqu’une grande surface est nécessaire pour un petit volume de liquide. Ceci est courant pour les procédures de cristallisation et d’évaporation. Les lunettes de montre peuvent également être utilisées comme couvre-béchers.

Le plat de cristallisation est similaire au verre de la montre, ce qui prouve une grande surface pour les liquides. Cependant, il est plus couramment utilisé comme récipient pour les processus de bain. Enfin, la fiole. Chaque type de flacon est façonné pour son usage, mais tous sont conçus avec des corps larges et des cols étroits, ce qui permet de mélanger le contenu sans le renverser. Ils sont également facilement équipés de bouchons. L’erlenmeyer est le plus courant. Le fond plat lui permet d’être chauffé directement et utilisé dans des procédures simples d’ébullition et de condensation.

Ensuite, nous passerons en revue la verrerie utilisée pour mesurer avec précision les liquides. Le cylindre gradué est utilisé pour mesurer des volumes semi-précis, et les livrer dans un autre conteneur. La surface de la plupart des liquides forme un ménisque concave dans la verrerie étroite. Le volume doit être lu en bas pour plus de précision.

Bien que le cylindre gradué soit polyvalent, la verrerie volumétrique est utilisée lorsqu’un niveau de précision plus élevé est requis. La verrerie volumétrique peut être d’un ordre de grandeur plus précis qu’un cylindre gradué. Chaque pièce est marquée d’un « TD » ou d’un « TC ». Si l’équipement est calibré pour transporter le volume mesuré, il est marqué « TD » pour « À livrer ». À l’inverse, d’autres pièces de verrerie volumétrique ne sont calibrées que pour être précises tout en maintenant le volume mesuré, et sont marquées « TC » pour « Contenir ».

La fiole jaugée est utilisée pour préparer et contenir des solutions de volumes précis. Pour ce faire, il faut d’abord dissoudre le soluté, puis ajouter du solvant à la graduation pour le diluer au volume prévu.

Contrairement aux appareils qui ne sont précis que pour contenir, la pipette volumétrique est utilisée pour délivrer un volume spécifique avec un haut degré de précision. Une poire est utilisée pour aspirer le liquide, jamais par la bouche.

La burette est utilisée pour délivrer des volumes variables, mais précis, de liquide, contrôlés par le robinet d’arrêt. Il est souvent utilisé dans les expériences de titrage.

Ensuite, notre enquête portera sur la verrerie qui a des utilisations procédurales plus spécifiques.

Tout d’abord, le ballon à fond rond, ou bouillant, est conçu pour permettre un chauffage et une agitation uniformes, afin de provoquer des réactions chimiques. Pour éviter les déversements, il ne doit jamais être rempli à plus de 50 % de son volume total.

Bien que les entonnoirs traditionnels aient une forme familière, il peut y avoir des variations en fonction de l’utilisation prévue. Par exemple, les entonnoirs utilisés pour la filtration par gravité sont équipés de papier filtre plié. Les entonnoirs à poudre ont des tiges plus larges conçues pour la distribution de solides et de liquides visqueux.

L’entonnoir séparateur est utilisé dans les extractions liquide-liquide pour séparer les liquides non miscibles de différentes densités. Il a une forme spécialisée, avec un large sommet pour le mélange et un fond étroit menant à un robinet d’arrêt pour la séparation. La fiole et l’entonnoir Büchner sont utilisés pour la filtration sous vide. L’entonnoir est généralement en céramique, avec des trous de la taille d’une épingle dans son fond plat. Il est monté dans le flacon avec un collier en caoutchouc pour assurer une étanchéité à l’air. La fiole a la forme d’un Erlenmeyer, mais possède un bras latéral barbelé pour le tuyau d’aspiration.

Dans certains procédés chimiques, la verrerie de laboratoire peut avoir besoin d’être scellée, connectée ou soutenue. Le scellement de la verrerie se fait généralement avec un bouchon. Le caoutchouc et le néoprène sont utilisés dans les pièces avec des manches standard. Ils peuvent être fabriqués avec des trous pour permettre l’insertion de tubes, de thermomètres ou d’agitateurs, tout en offrant une étanchéité à l’air.

Les bouchons en verre sont utilisés pour sceller les équipements avec des raccords en verre dépoli. Ceux-ci fournissent une étanchéité solide, mais la possibilité de grippage du verre sur le verre nécessite l’utilisation de graisse à joint. De la graisse à joint doit également être utilisée lors de l’assemblage de deux pièces de verrerie. Cependant, comme ces joints ne sont pas mécaniquement solides, des clips de connecteur en plastique sont utilisés pour les empêcher de se séparer.

Lorsqu’un support structurel supplémentaire est nécessaire, la verrerie est souvent fixée en place. Les pinces fournissent ce support en se connectant au col d’une pièce à une extrémité et à un support d’autoclave à l’autre. Alors que certaines verreries doivent toujours être sécurisées, le serrage peut également être utilisé pour s’assurer que les composants restent droits pendant une procédure.

Maintenant que nous avons passé en revue de nombreuses pièces de verrerie trouvées dans les laboratoires professionnels, nous allons discuter de certaines de leurs nombreuses utilisations.

L’observation de réactions spontanées d’origine naturelle peut être effectuée en laboratoire en reproduisant leurs conditions d’origine. La verrerie est essentielle à ces recherches en raison de sa nature inerte et durable.

Dans l’expérience de Miller-Urey, l’environnement de la Terre primitive a été simulé dans un flacon à fond rond pour étudier la synthèse abiotique de composés organiques. Un grand collecteur de verrerie imbriquée a permis de fournir les gaz atmosphériques nécessaires, qui ont ensuite été déclenchés, simulant l’éclairage. Le produit a été pipeté hors de la fiole pour éviter toute contamination et stocké pour une enquête plus approfondie.

Lors de la synthèse de molécules organiques, il est souvent nécessaire d’appliquer de la chaleur pendant de longues périodes. Dans cet exemple, une réaction de couplage croisé carbone-carbone a été réalisée à l’aide d’un appareil fabriqué à partir de trois pièces de verrerie. L’appareil - composé d’une fiole à fond rond, d’un condenseur à reflux et d’un bulleur d’huile - permet de faire bouillir la solution indéfiniment, sans perte de volume ni changement de pression.

Vous venez de regarder l’introduction de JoVE aux équipements de laboratoire en verre courants et à leurs utilisations. Vous devriez maintenant être familiarisé avec la verrerie utilisée pour les applications qualitatives, de mesure et procédurales.

Merci d’avoir regardé !