Why is borosilicate glass preferred over soda-lime glass in chemistry labs?

Borosilicate glass contains small amounts of boron, giving it a very low coefficient of thermal expansion that prevents cracking under rapid temperature changes. Soda-lime glass, the least expensive option, cracks easily when exposed to sudden heating or cooling. This makes borosilicate glass ideal for thermally stressful laboratory procedures where temperature fluctuations occur.

What is the difference between volumetric glassware marked TD and TC?

TD (To Deliver) glassware is calibrated to accurately transport a measured volume from one container to another, such as volumetric pipettes. TC (To Contain) glassware is calibrated to be accurate only while holding the measured volume, like volumetric flasks. Understanding this distinction ensures proper measurement accuracy in experiments requiring high precision.

When should you use a graduated cylinder versus a volumetric flask?

Graduated cylinders measure semi-precise volumes and are versatile for general delivery tasks. Volumetric flasks provide an order of magnitude greater precision and are used specifically to make and contain solutions of exact volumes. Choose graduated cylinders for routine measurements and volumetric flasks when high accuracy is essential for procedures like preparing solutions and concentrations molarity molality mole fraction calculations.

What is fused silica used for in the laboratory?

Fused silica, or fused quartz, is chemically pure silicon dioxide with no impurities and a melting point above 1,600 degrees Celsius. It is used when glassware must be heated above 450 degrees Celsius or needs to be transparent to ultraviolet light. Unlike borosilicate and standard glass, fused silica appears optically clear and colorless when viewed down its long axis.

How are different types of funnels used in laboratory procedures?

Standard funnels are used for gravity filtration with folded filter paper. Powder funnels have wider stems designed for dispensing solids and viscous liquids. Separatory funnels separate immiscible liquids of different densities through a stopcock at the bottom. Each funnel design matches its specific procedural purpose, from simple pouring to complex liquid-liquid extractions.

Why should a round-bottom flask never be filled more than 50% full?

Round-bottom flasks are designed for even heating and stirring to drive chemical reactions. Filling them beyond 50% capacity risks spills during heating and stirring, which can damage equipment, contaminate samples, and create safety hazards. The 50% limit ensures safe operation while maintaining the flask's effectiveness for controlled heating and reaction conditions.

What role do stoppers and joint grease play in connecting glassware?

Rubber and neoprene stoppers seal glassware with standard necks and can accommodate tubes or thermometers while maintaining an airtight seal. Glass stoppers seal ground glass fittings but require joint grease to prevent seizing. Joint grease is also essential when connecting two pieces of glassware together, though plastic connector clips provide additional mechanical support for these joints.

Распространенная лабораторная стеклянная посуда и ее применение

0 просмотров09:52 мин.

1. Стеклянная посуда для качественного использования

Стаканы
1. Стакан является одним из самых распространенных предметов стеклянной посуды в лаборатории. Это простой цилиндрический контейнер, используемый для хранения твердых и жидких веществ размером от очень маленьких (10 мл) до очень больших (4 000 мл). Он имеет кромку для удобства наливания и сцеживания жидкостей. Градации являются приблизительными, но очень полезны, когда точные объемы не нужны.
Колбы
1. Колбы сконструированы таким образом, чтобы содержимое можно было переворачивать, не проливая. Они также легко оснащаются пробками и часто имеют размер пробки, написанный непосредственно на колбе.
2. Фляга Эрленмейера
  1. Самая распространенная из всех колб, колба Эрленмейера имеет плоское дно с примерными градациями. Плоское дно позволяет непосредственно нагревать колбу Эрленмейера и использовать ее в простых процедурах обратных процессов (кипячения) и конденсации.
3. Фляжка Флоренс
  1. Колба Florence представляет собой гибрид между круглым дном и колбой Эрленмейера и имеет размер от нескольких сотен миллилитров до нескольких литров. Колбы Florence могут иметь как плоское, так и круглое дно, поэтому применение варьируется от прямого нагрева до использования нагревательной мантии. Он не имеет шва с матовым стеклом, поэтому для герметизации емкости используется пробка. Округлая форма лучше подходит для применений, связанных с кипячением.
Пробирки
1. Пробирки представляют собой относительно небольшие цилиндрические сосуды, используемые для хранения, нагрева и смешивания химических веществ. Хотя пробирка бывает определенных размеров, она обычно используется в процедурах качественного наблюдения.
Часовое стекло
1. Стекло для часов используется, когда требуется большая площадь поверхности для небольшого объема жидкости. Это обычное дело для кристаллизации и выпаривания, а также других качественных процедур. Очки для часов также можно использовать в качестве чехлов для мензурок, но не для колб.
Чашка для кристаллизации
1. Кристаллизационная чашка представляет собой гибрид между часовым стеклом и чашкой Петри (распространенной в биологических процедурах). Он имеет низкое соотношение высоты и ширины, что означает, что борта очень низкие по сравнению с шириной судна. Это позволяет получить большую площадь поверхности для испарения, но чашка для кристаллизации чаще используется в качестве кратковременного контейнера для жидкостей в различных процессах ванны (вода, кислота или масло).

2. Стеклянная посуда для измерений

Градуированный цилиндр
1. Градуированный цилиндр используется для измерения полуточного объема жидкости. Хотя он не так точен, как объемная стеклянная посуда, он намного точнее и точнее, чем стакан или колба (с точностью до 1%). Объемы измеряются до нижней части мениска для водных растворов и до верхней части мениска для неводных гидрофобных растворов. Градуированные цилиндры – это изделия общего назначения из стекла «TD», в которых важен объем поставки. Для более высокого уровня точности требуется объемная стеклянная посуда.
Объемная стеклянная посуда
1. Используется для изготовления стандартизированных (высокоточных) решений, где точность известна до четырех значащих цифр.
2. Колбы
  1. Мерные колбы являются основой при приготовлении любого стандартизированного решения. Поскольку объемы не обязательно являются аддитивными, мерная колба используется для приготовления растворов с точными объемами. Вытравленная отметка на горлышке стеклянной посуды означает объем с высокой точностью при указанной температуре. Раствор готовится путем добавления достаточного количества растворителя для растворения растворенного вещества, затем растворенное вещество добавляется и растворяется. Затем раствор разбавляют до нужной отметки с помощью растворителя. Раствор перемешивается на протяжении всего процесса разбавления и иногда требует помещения в ледяную баню в случае экзотермического растворения (обычно сильных кислот или оснований). Объемные колбы имеют размер от 1 мл до 4 000 мл и более.
Пипетки
1. Объемные пипетки известны своей высокой точностью, как и мерные колбы, но используются для дозирования жидкостей, как правило, при приготовлении растворов в мерной колбе. На пипетке также есть вытравленная метка, обозначающая точный объем, и раствор втягивается в пипетку с помощью колбы для пипетки, а не через рот.
Микропипетки
1. Микропипетки — это специализированный класс объемных пипеток, используемых для очень малых объемов от 1 мкл до 1 000 мкл. В микропипетке используются пластиковые одноразовые наконечники, но в соответствующих ситуациях их можно использовать повторно. Большинство микропипеток имеют регулируемый диапазон объемов с помощью отдельных действий по извлечению и дозированию на корпусе пипетки. Механизм регулировки, определения пределов объема и извлечения одноразовых наконечников зависит от производителя.
Бюреток
1. Бюретка — это аналитическая стеклянная посуда, используемая для дозирования переменных (но точных) объемов жидкостей. Бюретка, обычно используемая в аналитической химии, используется в различных экспериментах по титрованию.

3. Процедурная стеклянная посуда

Круглодонные (кипящие) колбы
1. Колбы с круглым дном, или кипящие колбы, обычно используются в экспериментах по синтезу, поскольку круглая форма позволяет равномерно нагревать и перемешивать. Горловина обычно имеет гнездовое соединение с матовым стеклом и может быть прикреплена к конденсаторам и другим предметам стеклянной посуды. Для предотвращения разливов объем раствора не должен превышать 50% от объема колбы. Размеры варьируются от 50 мл до 20 000 мл.
Сепарирующая воронка
1. Хотя сепарирующая воронка наиболее распространена в лаборатории органической химии, она используется для разделения жидкостей разной плотности и растворимости. Нижняя часть разделительной воронки очень узкая и ведет к запорному крану, позволяющему точно разделять жидкости, в то время как верхняя часть очень широкая для удобства встряхивания и смешивания.
Фильтрующая колба (Бюхнера) (используется для вакуумной фильтрации)
1. Фильтрующая колба выглядит как колба Эрленмейера, но имеет штуцер для шланга в верхней части для крепления вакуумного шланга. Колба обычно имеет более толстые стенки, чем колба Эрленмейера, из-за пониженного давления (вакуума), используемого с колбой. Вакуумные (Бюхнера) воронки укладываются в горлышко колбы с помощью резинового кольца или резиновой пробки на 1 отверстие.
Воронки (используются для фильтрации и передачи)
1. Традиционные воронки, используемые для гравитационной фильтрации, имеют широкий конусообразный корпус, для добавления и фильтрации растворов, и длинный узкий стержень, для подачи в колбу. Фильтровальная бумага складывается в форме конуса, вставляется в воронку и смачивается растворителем (обычно водой). Воронка для порошка имеет более широкий стержень, предназначенный для дозирования твердых и вязких жидкостей. Фильтровальная бумага используется только в сочетании с воронкой фильтра.
Керамика
1. Воронка Бюхнера
  1. Керамическая воронка Бюхнера вставляется в колбу фильтра (Бюхнера) с помощью резинового конуса или резиновой пробки на 1 отверстие. Воронка обычно изготавливается из керамики с отверстиями размером со булавку в плоском дне. Сверху на отверстия кладут фильтровальную бумагу и смачивают растворителем (водой), чтобы предотвратить попадание твердых частиц под фильтровальную бумагу.
2. Тигель
  1. Тигель изготовлен из керамики и удерживает небольшое количество химических веществ при нагревании при высоких температурах. В зависимости от конкретного типа, тигель может выдерживать температуру выше 1 000 °C и используется в сочетании с горелкой или печью Бунзена. Обычно используется нагревание гидратированного твердого вещества для удаления воды или сжигание соединения для определения содержания органических веществ.
3. Ступка и пестик
  1. В то время как ступка и пестик возникли в химических (и алхимических) лабораториях, они более распространены в фармакологии, биологии и кулинарии. Изготовленные из керамики или камня материалы помещаются в ступку в форме чаши, измельчаются и измельчаются с помощью пестика.