כלי זכוכית ושימושים נפוצים במעבדה

כלי זכוכית מעבדה סטנדרטיים, כמו כוסות ובקבוקונים, יש דיוק מוגבל של נפח מדידה, בדרך כלל ±5%. כלי זכוכית נפחיים, לעומת זאת, נחשב מדויק מאוד. דיוק זה ידוע למשתמש באמצעות כמה פיסות מידע שונות על כלי הזכוכית. עבור אחד, סימון קו או אמצעי אחסון חרוט ממוקם בדרך כלל על כלי זכוכית נפחיים כדי לציין אמצעי אחסון. פיסת המידע הבאה היא הטמפרטורה שבה כלי הזכוכית מדויקים, בדרך כלל 20 מעלות צלזיוס. זה חשוב כי הצפיפות (והנפח) של נוזל תלויים בטמפרטורה. שלישית, הסיוונים "TD" או "TC" משמשים לציון "כדי לספק" או "להכיל", בהתאמה. כאשר חתיכת זכוכית מסומנת כ-"TD", היא מכוילת כדי לספק במדויק את הנפח הנקוב, ואילו כלי זכוכית עם סימון "TC" מכילים רק נפח שצוין, אך ייתכן שלא יעברו לכלי שיט אחר במדויק.

ניתן לאטום כלי זכוכית באמצעות מגוון פקקים, בדרך כלל גומי, פקק או זכוכית. פקקי גומי ושעם מתאימים לצוואר זכוכית סטנדרטי, אם כי הפקק נמצא בשלבים החוצה, פקקים חדשים יותר עשויים ניאופרן משתלטים. פקקים הם חרוט בצורת ולהתאים כמו טריז לתוך כלי הזכוכית. פקקים יכולים להיות בכל מקום בין 0 - 3 חורים, המאפשר חיבור צינורות או החדרת מדי חום ומערבבים. וריאציה של פקק היא המחיצה, אשר ניתן להשתמש כדי לאטום כלי זכוכית ומאפשר גישה קלה עם מחט מזרק. החיסרון של רוב פקקי הגמיש הוא שהם מתפרקים עם הזמן, אם כי פקקי טפלון חדשים יותר חזקים יותר אך חסרים את הגמישות הפיזית. פקקי זכוכית טחונים משמשים לאיטום בקבוקונים עם אביזרי זכוכית טחונים. בעוד החותם הוא טוב מאוד, חיבורי זכוכית לזכוכית ידועים לתפוס, כך גריז משותף (ואקום, Krytox, וכו ') משמש לעתים קרובות כדי למנוע את זה. פקקי גומי הם בגודל לפי מספר, החל 000 - 10, בעוד פקקי זכוכית הם בגודל על ידי הקוטר והאורך של סעיף האיטום. לדוגמה, פקק מסומן כ 24/40 הוא בקוטר 24 מ"מ בחלקו הרחב ביותר ו 40 מ"מ על הקצה המחודד, אשר יתאים בקבוקון עם פתח 24/40.

חיבורים בין כלי זכוכית נעשים באמצעות מגוון מפרקי זכוכית טחונים, כולל מתח, כדור ושקע סטנדרטי וטבעת O. הטפר הסטנדרטי הוא ההתאמה הנפוצה ביותר. מפרקי זכוכית בגודל כדי להתאים זה לזה ומגוון מתאמי גודל זמינים. כמו כל מפרקי הזכוכית האחרים, גריז נדרש כדי למנוע תפיסה. בעוד המפרק עשוי להיות אטום, זה לא חיבור חזק מכנית יכול להתפרק. כדי למנוע הפרדה בין חלקי זכוכית, נעשה שימוש בסרטונים מחברים, המכונים לעתים קליפים של קק. קליפים אלה מקודדים בצבע לגודל המפרק. חלופות קליפים מחבר כוללים קפיצים חוט.

הידוק ותמיכה בכלי זכוכית הם חלק חיוני מניסוי מוצלח. בעוד כמה חתיכות של כלי זכוכית, כמו כוסיות ובקבוקי Erlenmeyer, יש תחתונים שטוחים שיכולים לשבת שטוח על פלטה חמה, חתיכות אחרות של כלי זכוכית, כמו צלוחיות עגולות, צריך להיות נתמך באמצעות מלחציים. אפילו עם כלי זכוכית שטוחים, זה יכול להיות קל מדי עבור משהו כמו בקבוק סינון ואקום ליפול. מלחצי מתכת מחוברים לצוואר של חתיכת כלי זכוכית באמצעות שלוש אצבעות או מלחציים סטנדרטיים. הקצה השני של המהדק מחובר לאחר מכן למעמד טבעת (או לעמוד השיבה). מלחציים אחרים קיימים למטרות מיוחדות, כמו סגנון שרשרת עבור חתיכות גדולות או מלחציים אמבט מים עבור מדי חום. שקע המעבדה משתמש בפעולת מספריים כדי להעלות או להוריד חתיכת כלי זכוכית. זה מאוד נוח עבור פריטים גדולים או כבדים, כאשר נעשה שימוש בשילוב עם טבעת שעם, ניתן להשתמש גם כדי להזיז צלוחיות עגולות.

בדיוק כמו במטבח, סבון ומים משמשים בדרך כלל לניקוי כלי זכוכית במעבדה. כאשר זה נכשל, ממיסים אורגניים, כמו אצטון, משמשים לפעמים כדי להסיר פיקדונות אורגניים דביקים ותכליתים. גם אז, כמה תרכובות לדבוק כלי זכוכית כל כך טוב, כי הם בלתי אפשריים להסיר ללא צורה כלשהי של תחריט כימי. במקרה של מרבצים אורגניים המכילים פחמן, כלי זכוכית יכולים להיות ספוגים באמבט בסיס המורכב מאלכוהול (אתנול) ובסיס חזק (נתרן הידרוקסיד). אמבטיה זו etches שכבות מולקולריות דקות של זכוכית מן הכלי, לוקח את הפיקדונות העקשניים עם זה. חשוב מאוד לעולם לא למקם כלי זכוכית נפחיים באמבט בסיס, אשר יכול להוביל תחריט ושינוי בנפח. כאשר מתכת יש מצופה או חדור לתוך חתיכת כלי זכוכית, אמבטיה חומצה עשה עם חומצה חזקה לדלל, כמו הידרוכלורי, משמש. האופי האמפוטרי של הזכוכית והחמצון הכללי של מתכת בחומצה מובילים לכוח הניקוי שלה. ללא קשר לסוג האמבטיה, 24-48 שעות נדרש להסרת פיקדון יעילה.

1. כלי זכוכית לשימושים איכותיים

1. כרס
   1. הכוס היא אחת החתיכות הנפוצות ביותר של כלי זכוכית במעבדה. זהו מיכל גלילי פשוט המשמש להחזיק מוצקים ונוזלים בגדלים הנעים בין קטן מאוד (10 מ"ל) לגודל גדול מאוד (4,000 מ"ל). יש לו שפה להקלה על נוזלים לשפוך ו decanting. טקסי הסיום משוערים, אך שימושיים מאוד כאשר אין צורך בכרכים מדויקים.
2. מבחנות
   1. צלוחיות מעוצבות כך שניתן יהיה להסתחרר בתוכן מבלי לשפוך. הם מצוידים בקלות עם פקקים ולעתים קרובות יש את גודל הפקק כתוב ישירות על הבקבוקון.
   2. Erlenmeyer Flask
      1. הבקבוקון של ארלנמייר, הנפוץ ביותר מכל הבקבוקונים, כולל תחתית שטוחה עם טקסי סיום משוערים. התחתית השטוחה מאפשרת בקבוק Erlenmeyer להיות מחומם ישירות ולהשתמש נהלי ריגול פשוט (רותח) ותחוב.
   3. פלורנס פלאסק
      1. בקבוקון פירנצה הוא הכלאה בין החלק התחתון העגול לבין בקבוקון ארלנמייר והוא נע בין כמה מאות מיליליטר לכמה ליטרים בגודל. צלוחיות פירנצה יכולות להיות תחתון שטוח או תחתון עגול, כך שהיישומים משתנים מחימום ישיר לשימוש במעטפת חימום. אין לו מפרק זכוכית טחון, ולכן פקק משמש לאטום את המיכל. הצורה המעוגלת טובה יותר עבור יישומים הכרוכים ברתיחה.
3. מבחנות
   1. מבחנות הן כלי גלילי קטנים יחסית המשמשים לאחסון, חום וערבוב כימיקלים. בעוד המבחנה מגיעה בגדלים ספציפיים, היא משמשת בדרך כלל בהליכים תצפיתיים איכותיים.
4. צפה זכוכית
   1. זכוכית השעון משמשת כאשר שטח פנים גבוה נדרש עבור נפח קטן של נוזל. זה נפוץ להתגבשות ואידוי, כמו גם הליכים איכותיים אחרים. משקפי שעון יכולים לשמש גם ככיסויים לכוסות, אך לא לבקבוקונים.
5. צלחת התגבשות
   1. צלחת ההתגבשות היא הכלאה בין שעון לצלחת פטרי (הנפוצה בהליכים ביולוגיים). יש לו יחס גובה-רוחב נמוך, מה שאומר שהצדדים נמוכים מאוד בהשוואה לרוחב כלי השיט. זה מאפשר שטחים משטח גבוהים לאידוי, אבל צלחת התגבשות משמשת בדרך כלל יותר כמכל לטווח קצר עבור נוזלים במגוון תהליכי אמבטיה (מים, חומצה, או שמן).

2. כלי זכוכית למדידה

1. גליל מדורג
   1. הגליל המדורג משמש למדידת נפח נוזלים חצי מדויק. אמנם זה לא מדויק כמו כלי זכוכית נפחיים, זה הרבה יותר מדויק ומדויק מאשר או בקבוקון (בתוך 1%). נפחים נמדדים לתחתית המניסקוס לפתרונות מימיים ולחלק העליון של המניסקוס לפתרונות הידרופוביים לא מימיים. צילינדרים מדורגים הם חלקים לשימוש כללי של כלי זכוכית "TD", שם נפח המשלוח חשוב. רמות גבוהות יותר של דיוק דורשות כלי זכוכית נפחיים.
2. כלי זכוכית נפחיים
   1. משמש ליצירת פתרונות סטנדרטיים (ברמת דיוק גבוהה), כאשר הדיוק ידוע לארבע דמויות משמעותיות.
   2. מבחנות
      1. צלוחיות נפחיות הן עמוד התווך בעת הכנת כל פתרון סטנדרטי. מכיוון שאמצעי אחסון אינם בהכרח תוסף, הבקבוקון נפחי משמש ליצירת פתרונות של אמצעי אחסון מדויקים. הסימן החרוט על צוואר כלי הזכוכית מסמל את עוצמת הקול לדיוק גבוה בטמפרטורה שצוינה. פתרון מוכן על ידי הוספת מספיק ממס כדי להמיס את solute, אז solute מתווסף ומומס. הפתרון מדולל לאחר מכן לסימן באמצעות הממס. הפתרון מעורבב לאורך כל תהליך הדילול ולפעמים דורש הצבה באמבט קרח במקרה של פירוק אקסותרמי (בדרך כלל חומצות חזקות או בסיסים). גודל הבקבוקונים הנפחיים נע בין מ"ל ל- 4,000 מ"ל ומעלה.
3. פיפטות
   1. צינורות נפחיים ידועים בדיוק גבוה, כמו צלוחיות נפחיות, אך משמשים לחלוקת נוזלים, בדרך כלל בהכנת פתרונות בבקבוק נפחי. לפיפטה יש גם סימן חרוט המציין נפח מדויק, והפתרון נמשך לתוך הפיפטה באמצעות נורת פיפטה, אף פעם לא דרך הפה.
4. מיקרופיטים
   1. מיקרופיטים הם סוג מיוחד של צינורות נפחיים המשמשים לנפחים קטנים מאוד מ 1 μl ל 1,000 μL. המיקרופיט משתמש בטיפים חד פעמיים מפלסטיק, אך ניתן להשתמש בהם מחדש במצבים מתאימים. לרוב המיקרופיטים יש טווח מתכוונן של נפחים באמצעות משיכה נפרדת וחלוקת פעולות על גוף הפיפטה. מנגנון ההתאמה, קביעת מגבלות הנפח והפקת טיפים חד-פעמיים משתנה בהתאם ליצרן.
5. ברטים
   1. הבורט הוא חתיכת כלי זכוכית אנליטית המשמשת לחלוקת נפחים משתנים (אך מדויקים) של נוזלים. נפוץ בכימיה אנליטית, burette משמש במגוון של ניסויי טיטריון.

3. כלי זכוכית פרוצדורליים

1. צלוחיות עגולות (רותחות)
   1. צלוחיות עגולות, או צלוחיות רותחות, נמצאות בדרך כלל בניסויי סינתזה, שכן הצורה העגולה מאפשרת אפילו חימום וערבוב. לצוואר יש בדרך כלל מפרק זכוכית טחון נשית וניתן לחבר אותו למסבסים ולפיסות זכוכית אחרות. כדי למנוע דליפות, נפח הפתרון לא יעלה על 50% מנפח הבקבוקון. הגדלים נעים בין 50 מ"ל ל-20,000 מ"ל.
2. משפך מפריד
   1. בעוד המשותף ביותר למעבדת הכימיה האורגנית, משפך ההפרדה משמש להפרדת נוזלים של צפיפות ומסיסות שונות. החלק התחתון של המשפך המפריד צר מאוד ומוביל לעצירה, המאפשר הפרדות מדויקות של נוזלים, בעוד החלק העליון רחב מאוד להקל ברעד וערבוב.
3. מסנן (Büchner) בקבוקון (משמש לסינון ואקום)
   1. בקבוקון המסנן נראה כמו בקבוקון ארלנמייר, אבל יש לו עקיצת צינור ליד החלק העליון כדי לחבר צינור ואקום. הבקבוקון בדרך כלל יש קירות עבים יותר מאשר Erlenmeyer בשל הלחץ מופחת (ואקום) בשימוש עם הבקבוקון. משפכי ואקום (Büchner) מתאימים לצוואר הבקבוק באמצעות צווארון גומי או פקק גומי עם חור אחד.
4. משפכים (משמשים לסינון והעברה)
   1. משפכים מסורתיים המשמשים לסינון כבידה יש גוף רחב בצורת חרוט, להוספת וסינון פתרונות, וגבעול צר ארוך, למסירה לתוך בקבוקון. נייר מסנן מקופל לצורת חרוט, מוכנס למשפך, ומרטיב בממס (בדרך כלל מים). משפך האבקה כולל גבעול רחב יותר המיועד לחלוקת מוצקים ונוזלים צמיגים. נייר סינון משמש רק בשילוב עם משפך המסנן.
5. חרס
   1. Büchner Funnel
      1. משפך Büchner קרמי מתאים לבקבוקון המסנן (Büchner) באמצעות קונוס גומי או פקק גומי 1 חור. המשפך עשוי בדרך כלל מקרמיקה עם חורים בגודל סיכה בתחתית השטוחה. נייר מסנן ממוקם על גבי החורים רטוב עם ממס (מים) כדי למנוע מוצקים להיכנס מתחת לנייר המסנן.
   2. כור היתוך
      1. כור היתוך עשוי קרמיקה ומחזיק כמויות קטנות של כימיקלים במהלך חימום בטמפרטורות גבוהות. בהתאם לסוג הספציפי, כור ההיתוך יכול לעמוד בטמפרטורות מעל 1,000 °C (50 °F) ומשמש בשילוב עם מבער בונזן או תנור. שימושים נפוצים כוללים חימום מוצק hydrated כדי להסיר מים או בעירה תרכובת כדי לקבוע תוכן אורגני.
   3. מרגמה ועלי
      1. בעוד המרגמה והעלה מקורם במעבדות כימיה (ואלכימיה), הוא נפוץ יותר בפרמקולוגיה, ביולוגיה ויישומים קולינריים. עשוי קרמיקה או אבן, חומרים ממוקמים מרגמה בצורת קערה וטחון ומרוסקים באמצעות העלי.

אמנם יש כמה כללים כיצד יש להשתמש בכלי זכוכית, כל פיסת זכוכית תוכננה עבור קבוצה כללית של נהלים. מצבים ייחודיים יוצרים גמישות מסוימת ביישום, וכמעט כל כלי הזכוכית ניתנים להתאמה נוספת והתאמה אישית בסיוע מנפח זכוכית מקצועי.