Распространенная лабораторная стеклянная посуда и ее применение

Стеклянная посуда уже давно является ключевым компонентом химической лаборатории.

Давняя популярность стекла остается высокой, потому что оно относительно инертно, очень долговечно, легко настраивается и недорого.

Из-за этих желательных характеристик стекло использовалось для создания широкого ассортимента аппаратов. Незнакомство с этим оборудованием может привести к путанице, неправильной эксплуатации и катастрофе. Поэтому для обеспечения безопасности и успеха в лаборатории необходимо твердое понимание стеклянной посуды.

В этом видео мы рассмотрим многие из распространенных предметов стеклянной посуды, найденных в лаборатории.

Лабораторная посуда изготавливается с различными составами, каждый из которых обладает уникальными свойствами, полезными в разных экспериментальных условиях.

Оборудование, изготовленное из стекла потребительского класса, или «натриево-известкового», является наименее дорогим и подходит для многих применений. Однако резкие перепады температур могут привести к тому, что это стекло треснет.

Боросиликатное стекло, которое проявляет небольшое тепловое расширение, предпочтительно в термически напряженных условиях. Это стекло изготавливается путем добавления небольшого количества бора и часто используется в формах для выпечки, таких как Pyrex.

Однако как боросиликатное, так и стандартное стекло содержат примеси, что приводит к снижению оптического качества. Таким образом, стекло, состоящее исключительно из кремния и кислорода, используется в ситуациях, когда стекло должно быть прозрачным для ультрафиолетового излучения. Это известно как плавленый кремнезем или плавленый кварц.

Теперь, когда вы понимаете различные типы стекла, используемые в лаборатории, давайте рассмотрим обычную стеклянную посуду, а также связанные с ней принадлежности.

Мы начнем наш обзор со стеклянной посуды, используемой для качественного анализа. Любые измерения, или градуировки, на этом оборудовании являются приблизительными, и их лучше всего использовать для процедур, не требующих высокого уровня точности. Во-первых, стакан, один из самых распространенных предметов стеклянной посуды, доступен в различных размерах. Мензурки часто используются для удержания, смешивания и нагрева реагентов. Большинство из них имеют небольшую губу для наливания жидкостей.

Пробирки, которые представляют собой относительно небольшие цилиндрические сосуды, также используются для хранения, нагрева и смешивания химических веществ. Их конструкция позволяет легко манипулировать, хранить и наблюдать за несколькими образцами одновременно.

Очки для часов используются, когда для небольшого объема жидкости требуется большая площадь поверхности. Это обычное явление для процедур кристаллизации и выпаривания. Очки для часов также можно использовать в качестве чехлов для мензурок.

Чашка для кристаллизации похожа на стекло часов, что доказывает большую площадь поверхности для жидкостей. Однако чаще он используется в качестве емкости для банных процессов. Наконец, фляга. Каждый тип колб имеет форму для своего назначения, но все они имеют широкие корпуса и узкие горлышки, что позволяет смешивать содержимое, не проливая. Они также легко оснащаются пробками. Колба Эрленмейера является самой распространенной. Плоское дно позволяет его непосредственно нагревать и использовать в простых процедурах кипячения и конденсации.

Далее мы рассмотрим стеклянную посуду, используемую для точного измерения жидкостей. Мерный цилиндр используется для измерения полуточных объемов и подачи в другую емкость. Поверхность большинства жидкостей образует вогнутый мениск в узкой стеклянной посуде. Объем должен быть указан внизу для точности.

В то время как градуированный цилиндр универсален, объемная стеклянная посуда используется, когда требуется более высокий уровень точности. Объемная стеклянная посуда может быть на порядок точнее градуированной посуды. Каждая деталь помечена буквой «TD» или «TC». Если оборудование откалибровано для транспортировки измеренного объема, оно имеет маркировку «TD» для «To deliver». И наоборот, другие предметы объемной стеклянной посуды калибруются с точностью только при удержании измеренного объема и имеют маркировку «TC» для «To Contain».

Мерная колба используется для приготовления и хранения растворов точных объемов. Это делается путем сначала растворения растворенного вещества, а затем добавления растворителя в градуировку для разбавления до намеченного объема.

В отличие от аппаратов, которые могут быть точны только для локализации, объемный дозатор используется для подачи определенного объема с высокой степенью точности. Для забора жидкости используется груша, а не через рот.

Бюретка используется для подачи переменных, но точных объемов жидкости, контролируемых с помощью запорного крана. Он часто используется в экспериментах по титрованию.

Далее в нашем обзоре будет рассмотрена стеклянная посуда, которая имеет более конкретное процедурное применение.

Во-первых, колба с круглым дном, или кипящая, предназначена для равномерного нагрева и перемешивания, чтобы стимулировать химические реакции. Во избежание разливов его никогда не следует заполнять более чем на 50% от общего объема.

В то время как традиционные воронки имеют привычную форму, могут быть вариации в зависимости от их предполагаемого использования. Например, воронки, используемые для гравитационной фильтрации, снабжены фальцевой фильтровальной бумагой. Воронки для порошка имеют более широкие штоки, предназначенные для дозирования твердых частиц и вязких жидкостей.

Разделительная воронка используется при жидкостно-жидкостной экстракции для отделения несмешивающихся жидкостей разной плотности. Он имеет специальную форму, с широкой верхней частью для смешивания и узкой нижней частью, ведущей к запорному крану для разделения. Колба и воронка Бахнера используются для вакуумной фильтрации. Воронка обычно керамическая, с отверстиями размером со булавку в плоском дне. Он установлен в колбе с резиновым манжетным кольцом для обеспечения герметичного уплотнения. По форме колба напоминает колбу Эрленмейера, но имеет зазубренный боковой рычаг для вакуумного шланга.

В некоторых химических процессах может потребоваться герметизация, подключение или поддержка лабораторной посуды. Запечатывание стеклянной посуды обычно выполняется с помощью пробки. Резина и неопрен используются частями со стандартными шейками. Они могут быть изготовлены с отверстиями для вставки трубок, термометров или мешалок, обеспечивая при этом герметичное уплотнение.

Стеклянные пробки используются для герметизации оборудования с арматурой из матового стекла. Они обеспечивают прочное уплотнение, но возможность заедания стекла к стеклу требует использования смазки для швов. Смазку для швов также необходимо использовать при соединении двух предметов стеклянной посуды между собой. Однако, поскольку эти соединения не являются механически прочными, для предотвращения их расслоения используются пластиковые соединительные зажимы.

Когда требуется дополнительная структурная поддержка, стеклянная посуда часто зажимается на месте. Зажимы обеспечивают эту опору, соединяясь с горловиной детали с одного конца и подставкой для реторты с другого. В то время как некоторая стеклянная посуда всегда должна быть надежно закреплена, зажим также может быть использован для обеспечения того, чтобы компоненты оставались в вертикальном положении во время процедуры.

Теперь, когда мы рассмотрели многие предметы стеклянной посуды, найденные в профессиональных лабораториях, мы обсудим некоторые из их многочисленных применений.

Наблюдение за естественными, спонтанными реакциями может быть выполнено в лаборатории, путем воспроизведения их исходных условий. Стеклянная посуда жизненно важна для этих исследований из-за ее инертной и прочной природы.

В эксперименте Миллера-Юри среда обитания ранней Земли была смоделирована в колбе с круглым дном для исследования абиотического синтеза органических соединений. Большое множество взаимосвязанных стеклянных приборов помогало обеспечивать необходимые атмосферные газы, которые затем искрились, имитируя освещение. Продукт был отведен пипеткой из колбы, чтобы избежать загрязнения, и сохранен для дальнейшего исследования.

При синтезе органических молекул часто возникает необходимость применять тепло в течение длительных периодов времени. В этом примере реакция перекрестного соединения углерода и углерода была выполнена с использованием устройства, изготовленного из трех предметов стеклянной посуды. Устройство, состоящее из колбы с круглым дном, дефлегматора и масляного барботера, позволяет кипятить раствор бесконечно, не теряя объема и не меняя давление.

Вы только что посмотрели статью JoVE о лабораторном оборудовании из обычного стекла и его использовании. Теперь вы должны быть знакомы со стеклянной посудой, используемой для качественных, измерительных и процедурных приложений.

Спасибо за просмотр!