Úvod: V knize je popsán vývoj chemických látek, které jsou součástí chemického průmyslu.
Laboratorní vybavení - Různé přístroje a zařízení používané pracovníky laboratoří k provádění pokusů nebo měření. Laboratorní vybavení se dělí na obecné laboratorní vybavení, měřicí vybavení, specializované vybavení, testovací vybavení a analytické vybavení. V tomto tématu se budeme zabývat navíc laboratorním vybavením, které je neméně důležité než laboratorní sklo.
Nejběžnější vybavení.
Retortový stojan.V chemii je retortový stojan, nazývaný také klešťový stojan, kruhový stojan nebo podpůrný stojan, součástí vědeckého vybavení určeného k podpírání jiných zařízení a skleněného nádobí - například byret, zkumavek a baněk. Typický retortový stojan se skládá z těžké základny a svislé tyče, obojí obvykle z kovu. K tyči lze pomocí šroubů s palci připevnit řadu příslušenství, jako jsou svorky různých typů a železné kroužky, a to v libovolné výšce a orientaci, které jsou nezbytné k podepření cílového zařízení.
Stojany na kroužky, kroužky a svorky: Kroužkové stojany se používají k zavěšení kádinek, baněk atd., obvykle nad zdrojem tepla. Svorky se používají k zajištění pevného uchycení nádob.
Svorky pro upevnění přístrojů.
Název položky.
- Prodlužovací svorky (s vinylovými objímkami a bez nich).
- Tříprsté svorky (s vinylovými a nehořlavými objímkami).
- Kroužková svorka (železné kroužky).
- Drátěné pletivo.
Držák svorek nebo upevňovací prvek svorek je část laboratorního přístroje, která se používá k upevnění laboratorních svorek, jako jsou prodlužovací užitkové svorky, nebo jiných přídavných zařízení ke kruhovému stojanu nebo laboratornímu rámu. Materiál může být vyroben z mosazi, litiny, nerezové oceli, hliníku nebo poniklovaného zinku.
Železný kroužek nebo kroužková svorka je součást laboratorního vybavení, která se skládá ze spojeného kovového kroužku a radiálně se rozšiřující tyče. V některých případech je tyč zakončena šroubovou svorkou pro připevnění ke stojanu retorty nebo jiné podpěře; v jiných případech může být tyč připevněna ke stojanu pomocí držáku laboratorní svorky. Železné kroužky se běžně používají například v chemických laboratořích k podepření přístrojů nad pracovní plochou.
Železný kroužek nebo kroužková svorka je součást laboratorního vybavení, která se skládá ze spojeného kovového kroužku a radiálně se rozšiřující tyče. V některých případech je tyč zakončena šroubovou svorkou pro připevnění ke stojanu retorty nebo jiné podpěře; v jiných případech může být tyč připevněna ke stojanu pomocí držáku laboratorní svorky. Železné kroužky se běžně používají například v chemických laboratořích k podepření přístrojů nad pracovní plochou.
- kuželovitý předmět, jako je filtrační nálevka nebo separační nálevka.
- Hliněný trojúhelník, který sám o sobě podpírá předmět, jako je kelímek.
- Drátěná gáza, která sama o sobě podpírá kádinku s plochým dnem nebo kónickou baňku.
- Velká, a proto těžká baňka s kulatým dnem.
V některých případech je na straně kruhu naproti tyči vyříznuta drážka. To má umožnit nasazení nálevky na prstenec a její sejmutí z prstence ze strany, nikoli shora, což je bezpečnější postup.
Drátěná gáza.
Drátěná gáza je plech z tenkého kovu, který má síťové vzory nebo drátěné pletivo. Drátěná gáza se umisťuje na podpůrný kroužek, který je připevněn ke stojanu retorty mezi Bunsenův hořák a skleněné nádobí, aby během zahřívání podpírala kádinky, baňky nebo jiné skleněné nádobí. Drátěná gáza je důležitou součástí podpůrného vybavení v laboratoři, protože skleněné nádobí nelze zahřívat přímo plamenem Bunsenova hořáku a je nutné použít drátěnou gázu, která rozptyluje teplo a pomáhá chránit skleněné nádobí. Skleněné nádobí musí mít ploché dno, aby se udrželo na drátěné gáze.
Hořáky.
Lihový hořák.Lihový hořák nebo lihová lampa je laboratorní zařízení, které slouží k vytváření otevřeného plamene. Může být vyroben z mosazi, skla, nerezové oceli nebo hliníku. Lihové hořáky se pro některá použití upřednostňují před Bunsenovými hořáky z bezpečnostních důvodů a v laboratořích, kde není k dispozici zemní plyn. Jejich plamen je omezen na výšku přibližně 5 cm (dva palce) a má relativně nižší teplotu než plynový plamen Bunsenova hořáku.
Některé drátěné hořáky mají keramický střed. Obyčejná drátěná gáza může účinně přenášet teplo, ale gáza s keramickým středem umožní rovnoměrnější rozptyl tepla. Keramika ve středu drátěné gázy se při vysokém tlaku zapouzdří, aby se zabránilo jejímu odlupování.
Některé drátěné hořáky mají keramický střed. Obyčejná drátěná gáza může účinně přenášet teplo, ale gáza s keramickým středem umožní rovnoměrnější rozptyl tepla. Keramika ve středu drátěné gázy se při vysokém tlaku zapouzdří, aby se zabránilo jejímu odlupování.
Bunsenův hořák, pojmenovaný po Robertu Bunsenovi, je druh plynového hořáku používaného jako laboratorní zařízení; vytváří jediný otevřený plynový plamen a používá se k vytápění, sterilizaci a spalování. Plyn může být zemní plyn (což je převážně metan) nebo zkapalněný ropný plyn, jako je propan, butan nebo jejich směs. Dosažená teplota spalování částečně závisí na adiabatické teplotě plamene zvolené palivové směsi. Maximální teplota plamene může dosáhnout 1560 °C.
Topný plášť.
Ohřívací plášť neboli izomanta je laboratorní zařízení, které se používá k ohřevu nádob jako alternativa k jiným formám vyhřívané lázně. Na rozdíl od jiných ohřívacích zařízení, jako jsou varné desky nebo Bunsenovy hořáky, mohou být nádoby se skleněným nádobím umístěny v přímém kontaktu s ohřívacím pláštěm, aniž by se podstatně zvýšilo riziko roztříštění skleněného nádobí, protože ohřívací prvek ohřívacího pláště je izolován od nádoby, aby se zabránilo nadměrným teplotním gradientům. Topné pláště mohou mít různou podobu. V běžném uspořádání jsou elektrické vodiče vloženy do pásu látky, který lze omotat kolem baňky. Proud přiváděný do zařízení, a tedy i dosažená teplota, se reguluje reostatem. Tento typ ohřívacího pláště je docela užitečný pro udržování zamýšlené teploty například v separační nálevce poté, co byl obsah reakce odebrán z primárního zdroje tepla.
Jiný typ ohřívacího pláště může připomínat plechovku od barvy a je konstruován jako "koš" uvnitř válcového kanystru (často vyrobeného z plastu nebo kovu, např. hliníku). Pevný kovový vnějšek podpírá "koš" vyrobený z tkaniny a obsahuje topné prvky uvnitř těla topného pláště. K ohřevu předmětu se tento umístí do koše topného pláště.
. Na rozdíl od jiných způsobů ohřevu baňky, jako je olejová nebo vodní lázeň, při použití topného pláště nevznikají žádné zbytky kapaliny, které by z baňky odkapávaly. Ohřívací pláště také obecně rozvádějí teplo rovnoměrně po povrchu baňky a vykazují menší tendenci ke vzniku škodlivých horkých míst.
Jiný typ ohřívacího pláště může připomínat plechovku od barvy a je konstruován jako "koš" uvnitř válcového kanystru (často vyrobeného z plastu nebo kovu, např. hliníku). Pevný kovový vnějšek podpírá "koš" vyrobený z tkaniny a obsahuje topné prvky uvnitř těla topného pláště. K ohřevu předmětu se tento umístí do koše topného pláště.
. Na rozdíl od jiných způsobů ohřevu baňky, jako je olejová nebo vodní lázeň, při použití topného pláště nevznikají žádné zbytky kapaliny, které by z baňky odkapávaly. Ohřívací pláště také obecně rozvádějí teplo rovnoměrně po povrchu baňky a vykazují menší tendenci ke vzniku škodlivých horkých míst.
Laboratorní teploměry.
Laboratorní teploměry jsou přístroje používané k měření teploty. Existuje mnoho typů laboratorních teploměrů, například diferenciální, mechanické, záznamové atd. Laboratorní teploměry postupně poskytují digitální displeje pro zobrazování údajů a jsou schopny vstupu do počítače a softwarových programů pro účely záznamu. Laboratorní teploměr lze použít pro řadu vědeckých aplikací a lze jej nalézt téměř ve všech laboratořích, zejména ve farmaceutických, environmentálních, potravinářských a ropných testech. Laboratorní teploměr sice dokáže změřit, jak horký nebo studený je vzorek nebo prostředí, ale rozsah měření se může u jednotlivých modelů značně lišit.
Přesné teploměrné testování a záznam daného vzorku - nebo určení okolní teploty a vlhkosti - je často nedílnou součástí přesného testování materiálů. Stejně tak je důležité určit, který typ terénního/laboratorního teploměru nejlépe odpovídá vašim specifickým potřebám při testování materiálů. Tento příspěvek na blogu vám pomůže zbavit se tohoto procesu a nabídne vhled do rtuťových teploměrů Liquid in Glass (LiG), nertuťových teploměrů LiG a digitálních teploměrů. Poskytuje také informace týkající se omezení rtuťových teploměrů LiG, včetně laboratorního a průmyslového použití, a nakonec úvahy o tom, který typ teploměru vyhovuje vašim potřebám.
Rtuťové teploměry ASTM pro testování materiálů
Rtuťové teploměry, kdysi jedny z nejběžnějších teploměrů LiG, byly vychvalovány pro svou vysokou přesnost a schopnost měřit extrémní rozsahy teplot. Přinejmenším v posledních dvou desetiletích však řada státních, místních a federálních úřadů klasifikovala rtuť jako toxickou a mnohé z nich postupně vyřadily a zakázaly používání rtuti v teploměrech a dalších přístrojích. Prodej a přeprava rtuťových přístrojů jsou často regulovány a někdy také zakázány v dané lokalitě. Národní institut pro standardy a technologie (NIST) přestal v roce 2011 kalibrovat rtuťové teploměry a začaly se více používat a technologicky rozvíjet nertuťové alternativy.
Přesné teploměrné testování a záznam daného vzorku - nebo určení okolní teploty a vlhkosti - je často nedílnou součástí přesného testování materiálů. Stejně tak je důležité určit, který typ terénního/laboratorního teploměru nejlépe odpovídá vašim specifickým potřebám při testování materiálů. Tento příspěvek na blogu vám pomůže zbavit se tohoto procesu a nabídne vhled do rtuťových teploměrů Liquid in Glass (LiG), nertuťových teploměrů LiG a digitálních teploměrů. Poskytuje také informace týkající se omezení rtuťových teploměrů LiG, včetně laboratorního a průmyslového použití, a nakonec úvahy o tom, který typ teploměru vyhovuje vašim potřebám.
Rtuťové teploměry ASTM pro testování materiálů
Rtuťové teploměry, kdysi jedny z nejběžnějších teploměrů LiG, byly vychvalovány pro svou vysokou přesnost a schopnost měřit extrémní rozsahy teplot. Přinejmenším v posledních dvou desetiletích však řada státních, místních a federálních úřadů klasifikovala rtuť jako toxickou a mnohé z nich postupně vyřadily a zakázaly používání rtuti v teploměrech a dalších přístrojích. Prodej a přeprava rtuťových přístrojů jsou často regulovány a někdy také zakázány v dané lokalitě. Národní institut pro standardy a technologie (NIST) přestal v roce 2011 kalibrovat rtuťové teploměry a začaly se více používat a technologicky rozvíjet nertuťové alternativy.
Trubice a hadice.
V různých typech zařízení pro vybavení laboratoří se při spojování přívodních nebo odvodních potrubí z kovu a plastu používají ohebné trubky z pryže, polyethylenu, silikonu, polyvinylchloridu. Laboratorní trubky, mohou sloužit jako pokračování skleněných ohybů. Lze ji například nasadit na výstupní ventil elektrického laboratorního destilátoru pro vedení destilátu do připraveného skla, nasadit na výstup chladničky, přečerpávací pumpy nebo nálevky.
Požadavky na laboratorní hadice.
Požadavky na laboratorní hadice.
- Odolnost vůči chemikáliím. Proto jsou hadičky vyrobeny z neutrálních materiálů, které neinteragují s přelévanými, čerpanými kapalinami. I když tomu nelze zcela zabránit.
- Odolné vůči vysokým teplotám. Elastické trubky by neměly praskat ani nadměrně měknout.
- Pružnost. Nelze je ohýbat v pravém a ještě ostřejším úhlu, protože toto laboratorní příslušenství má "paměť"; po prudkém ohnutí se nevrátí do původního tvaru a s největší pravděpodobností budete muset koupit nové.
Název položky.
- Tlustostěnné vakuové trubky.
- Bunsenův hořák.
- Dřevěné bloky.
- Gumové trubky.
Klasifikace trubek.
- Vnější a vnitřní průměr. Tento ukazatel zase určuje maximální viskozitu roztoků, které procházejí trubicí. Čím menší je průměr a čím vyšší je hustota kapaliny, tím větší je pravděpodobnost, že se pohyb jednoduše zastaví v důsledku ucpání průřezu. Podobně tomu je i s kotvou magnetického míchadla, která může uvíznout ve viskózní hmotě.
- Klasifikace trubek.
- Vnější a vnitřní průměr. Tento ukazatel zase určuje maximální viskozitu roztoků, které procházejí uvnitř trubice. Čím menší je průměr a čím vyšší je hustota kapaliny, tím větší je pravděpodobnost, že se pohyb jednoduše zastaví kvůli ucpání v průřezu. Podobně tomu je i s kotvou magnetického míchadla, která může uvíznout ve viskózní hmotě.
- podle tloušťky stěny. Silnostěnné trubky, zejména vyztužené vlákny, se používají k čerpání plynů a kapalin při vysokých tlacích. V tomto případě je třeba věnovat zvláštní pozornost těsnosti dokovacích spojů, kde je ohebná hadice nebo laboratorní odbočka připojena k vývodu, kohoutku, výpusti.
- Podle kvality pryže, silikonu a dalších materiálů. Měli byste věnovat pozornost 2 aspektům. Za prvé, žíravá činidla, organická rozpouštědla, zásady, kyseliny, agresivní plynné složky mohou interagovat s vnitřním povrchem trubky a ničit ji. Za druhé, čistota chemického experimentu může být porušena, když například sloučeniny proniknou z pryžové trubice do roztoku a působí jako kontaminant.
Nástroje používané ve všech laboratořích.
Název položky:
- Kleště na kelímky.
- Držák na zkumavky.
- Úderník.
- Kleště.
- Špachtle.
- Naběračka.
- Skleněná míchací tyčinka.
- Pasteurova pipeta.
- Kapací baňka.
Kleště a pinzety se používají k manipulaci, držení a uchopování nádob různých druhů. Kleště mohou držet širší zkumavky, zatímco kleště obvykle pracují s menšími nádobami, jako jsou odměrné válce a zkumavky.
Špachtle a naběračky se používají k nabírání chemikálií a pevných látek z nádob a na kelímek k vážení. Někdy se také používají k míchání chemikálií.
Špachtle a naběračky se používají k nabírání chemikálií a pevných látek z nádob a na kelímek k vážení. Někdy se také používají k míchání chemikálií.
Lahve na mytí .
Promývací láhev je stlačitelná láhev s tryskou, která se používá k oplachování různých kusů laboratorního skla, jako jsou zkumavky a baňky s kulatým dnem.
Promývací láhve jsou uzavřeny šroubovacím víčkem. Když se na láhev přitlačí rukou, kapalina uvnitř se dostane pod tlak a je vytlačena z trysky do úzkého proudu kapaliny. Použití promývacích lahví pomáhá výzkumným pracovníkům kontrolovat a měřit přesné množství použité kapaliny. Kromě toho nemohou promývacími lahvemi procházet nežádoucí látky nebo částice. Používání promývacích lahví je pohodlnější než používání kádinek a odměrných válců.
Promývací láhve jsou uzavřeny šroubovacím víčkem. Když se na láhev přitlačí rukou, kapalina uvnitř se dostane pod tlak a je vytlačena z trysky do úzkého proudu kapaliny. Použití promývacích lahví pomáhá výzkumným pracovníkům kontrolovat a měřit přesné množství použité kapaliny. Kromě toho nemohou promývacími lahvemi procházet nežádoucí látky nebo částice. Používání promývacích lahví je pohodlnější než používání kádinek a odměrných válců.
Gumové šroubení pro adaptér teploměru.
Slouží k instalaci teploměru do hrdla kloubu Kleizin nebo kohokoli jiného. Umožňuje udržet kloub izolovaný od atmosféry.
Plastový klip (Keckův klip).
Keckovy klipy jsou klipy pro speciální účely: drží dva kusy standardního kuželového skla pohromadě. Jsou vyrobeny z plastu, a pokud se příliš zahřejí, roztaví se a snadno se rozbijí bez jakéhokoli vyprovokování.
Upínání.
Skleněné nádobí pro organickou chemii je často členěno tak, aby bylo možné kusy uspořádat různými způsoby a vytvořit tak sestavy, které dosahují různých cílů. Je důležité, aby byly kusy v aparatuře bezpečně upevněny, aby neunikaly hořlavé výpary a kusy nespadly (načež by mohlo dojít k rozbití skleněného nádobí nebo vylití obsahu). Některé chemické laboratoře mají na desce stolu připevněnou mřížku z kovových tyčí (obr. 1 c), kterou lze použít k upnutí aparatur, jiné laboratoře spoléhají na kruhové stojany (obr. 1 a). Kroužkové stojany by měly být umístěny tak, aby byla aparatura upnuta přímo nad těžkou kovovou základnou, nikoliv v opačném směru než základna (obr. 1 a, nikoliv obr. 1 b).
Kovové svorky se používají k připojení skleněných aparatur ke kruhovým stojanům nebo kovové mřížce. Dva běžné typy svorek jsou "prodlužovací svorky" a "tříprsté svorky" (obr. 2 a). Ačkoli v mnoha situacích lze tyto svorky používat zaměnitelně, při upínání do baňky s kulatým dnem je nutné použít prodlužovací svorku (obr. 2 b), protože tříprsté svorky nedrží dobře. Prodlužovací svorka by měla bezpečně uchopit hrdlo baňky s kulatým dnem pod skleněným výstupkem (obr. 2 b, nikoli obr. 2 c). Tříprsté svorky se obvykle používají k držení kondenzátorů (obr. 1 b), odsávacích baněk a chromatografických kolon (obr. 3).
Oba typy svorek se často dodávají s vinylovými objímkami, které lze v případě potřeby odstranit. Vinylové objímky poskytují jemné uchopení skleněného nádobí, ale neměly by se používat u horkých kusů, protože se mohou roztavit (nebo podle zkušeností autora vznítit!). Někdy jsou ke svorkám alternativně dodávány také ohnivzdorné objímky (pravá svěrka na obr. 2 a).
V organické laboratoři se také běžně používají kroužkové svorky (nebo železné kroužky). Používají se k přidržování separačních nálevek (obr. 4 a) a lze je použít k zajištění nálevek při filtrování nebo nalévání kapalin do úzkých spár (obr. 4 b). Dále je lze použít spolu s drátěným pletivem jako plošinu pro podepření baněk (obr. 4 c).
Plastové svorky (někdy nazývané "Keckovy svorky" nebo "Keckovy svorky") se také běžně používají k zajištění spojů mezi spoji (obr. 5). Klipy jsou směrové, a pokud se snadno nezacvaknou, jsou pravděpodobně obráceně. Plastové svorky by se neměly používat na žádnou část přístroje, která se bude zahřívat, protože se mohou roztavit při teplotách nad 140 ˚C (obr. 5 b). Kovové verze těchto svorek lze v horkých oblastech použít alternativně. Nemělo by se spoléhat na to, že klipy udrží jakoukoli větší hmotnost, protože mohou snadno selhat (zejména pokud byly zahřáté). Reakční baňky by proto neměly být drženy pouze pomocí klipů, ale vždy by měly být podepřeny nějakým významnějším způsobem (např. pomocí prodlužovací svorky připevněné ke kruhovému stojanu).
Conclusion.
Popsal jsem většinu běžného laboratorního vybavení, které nebylo zmíněno v tématu Laboratorní sklo. Doufám, že tyto informace budou užitečné a pomohou všem návštěvníkům našeho fóra. V případě dotazů se na mě neváhejte obrátit s dotazy.
Last edited: