Hjælpeudstyr i laboratoriepraksis

[G.Patton]

Introduktion.

Laboratorieudstyr - Forskellige instrumenter og udstyr, der bruges af laboratoriepersonale til at udføre eksperimenter eller målinger. Laboratorieudstyr opdeles i generelt laboratorieudstyr, måleudstyr, specialudstyr, testudstyr og analyseudstyr. I dette emne vil vi desuden se på laboratorieudstyr, som ikke er mindre vigtigt end laboratorieglasvarer.

Detmest almindelige udstyr.

Retortstativ.

I kemi er et retortestativ, også kaldet et klemmestativ, et ringstativ eller et støttestativ, et stykke videnskabeligt udstyr, der er beregnet til at støtte andet udstyr og glasvarer - f.eks. buretter, reagensglas og kolber. Det typiske retortestativ består af en tung base og en lodret stang, begge normalt lavet af metal. Enrække tilbehør, som f.eks. forskellige typer klemmer og jernringe, kan fastgøres til stangen med fingerskruer i de højder og retninger, der er nødvendige for at støtte måludstyret.

Spoiler: Retortestativer

Ringstativer, ringe og klemmer: Ringstativer bruges til at hænge bægerglas, kolber osv. op, som regel over en varmekilde. Klemmer bruges til at sikre et fast greb om beholderne.

Klemmertil fastgørelse af apparater.

Spoiler: Klemmer

Varens navn.

1. Forlængerklemmer (med og uden vinylhylstre).
2. Trefingerklemmer (vinyl og brandhæmmende ærmer).
3. Ringklemme (jernringe).
4. Trådnet.

En klemmeholder eller klemmefastgørelse er et stykke laboratorieudstyr, der bruges til at fastgøre laboratorieklemmer, f.eks. forlængerklemmer, eller andet udstyr til et ringstativ eller en laboratorieramme. Materialet kan bestå af messing, støbejern, rustfrit stål, aluminium eller forniklet zink.

En jernring eller ringklemme er et stykke laboratorieudstyr, som består af en sammenføjet metalring og en radialt udragende stang. I nogle tilfælde ender stangen i en skrueklemme til fastgørelse på et retortestativ eller en anden støtte; i andre tilfælde kan stangen være fastgjort til et stativ ved hjælp af en laboratorieklemmeholder. Jernringe bruges ofte i kemilaboratorier til f.eks. at støtte apparater over arbejdsfladen.

• En tilspidsetgenstand som en filtertragt eller en skilletragt.
• Enlertrekant, som i sig selv støtter en genstand som f.eks. en smeltedigel.
• Entrådgaze, som i sig selv støtter et fladbundet bægerglas eller en konisk kolbe.
• En stor og derfor tung rundbundet kolbe.

I nogle tilfælde er der skåret en slids i den side af ringen, der vender mod stangen. Det er for at gøre detmuligt at sætte en tragt på og tage den af ringen fra siden i stedet for ovenfra, hvilket er en mere sikker procedure.

Trådgaze.

En trådgaze er en plade af tyndt metal, der har netlignende mønstre eller et trådnet. Trådnet placeres på støtteringen, der er fastgjort til retortstativet mellem bunsenbrænderen og glasvarerne for at støtte bægerglassene, kolberne eller andre glasvarer under opvarmningen. Gaze er et vigtigt stykke støtteudstyr i et laboratorium, da glasvarer ikke kan opvarmes direkte med flammen fra en bunsenbrænder og kræver brug af gaze for at sprede varmen og hjælpe med at beskytte glasvarerne. Glasvarerskal være fladbundede for at blive på gazen.

Spoiler: Trådnet

Brændere.

Alkoholbrænder.

En spritbrænder eller spritlampe er et stykke laboratorieudstyr, der bruges til at frembringe en åben flamme. Den kan være lavet af messing, glas, rustfrit stål eller aluminium. Alkoholbrændere foretrækkes til visse formål frem for bunsenbrændere af sikkerhedshensyn og i laboratorier, hvor der ikke er adgang til naturgas. Deres flamme er begrænset til cirka 5 centimeter i højden og har en forholdsvis lavere temperatur end bunsenbrænderens gasflamme.
Noget trådgaze har en keramisk midte. Almindelig trådgaze kan overføre varme effektivt, men gaze med en keramisk midte gør det også muligt at sprede varmen mere jævnt. Keramikken i midten af gazen er indkapslet vedhøjt tryk for at forhindre, at den skaller af.

Spoiler: Alkoholbrænder

Bunsenbrænder.

En bunsenbrænder, opkaldt efter Robert Bunsen, er en slags gasbrænder, der bruges som laboratorieudstyr; den producerer en enkelt åben gasflamme og bruges til opvarmning, sterilisering og forbrænding. Gassen kan være naturgas (som hovedsageligt er metan) eller en flydende gas, som f.eks. propan, butan eller en blanding. Den opnåede forbrændingstemperatur afhænger til dels af den adiabatiske flammetemperatur for den valgte brændstofblanding. Flammens maksimale temperatur kan nå 1560 °C.

Spoiler: Bunsenbrænder

Varmekappe.

En varmekappe eller isomantel er et stykke laboratorieudstyr, der bruges til at tilføre varme til beholdere som et alternativ til andre former for opvarmede bade. I modsætning til andre opvarmningsanordninger, såsom kogeplader eller bunsenbrændere, kan glasbeholdere placeres i direkte kontakt med varmekappen uden at øge risikoen for, at glasset splintrer, fordi varmeelementet i en varmekappe er isoleret fra beholderen for at forhindre for store temperaturgradienter. Varmekapper kan have forskellige former. I et almindeligt arrangement er elektriske ledninger indlejret i en strimmel stof, der kan vikles rundt om en kolbe. Den strøm, der tilføres enheden, og dermed den opnåede temperatur, reguleres af en rheostat. Denne type varmekappe er meget nyttig til at opretholde en ønsket temperatur i en skilletragt, f.eks. efter at indholdet af en reaktion er blevet fjernet fra en primær varmekilde.

En anden type varmekappe kan ligne en malerdåse og er konstrueret som en "kurv" i en cylindrisk beholder (ofte lavet af plast eller metal, f.eks. aluminium). Det stive metalyderside understøtter en "kurv" lavet af stof og indeholder varmeelementer inden i varmekappen. For at opvarme en genstand placeres den i kurven på varmekappen.

I modsætning til andre metoder til at tilføre varme til en kolbe, f.eks. et oliebad eller vandbad, genererer brugen af en varmekappe ingen væskerester, der kan dryppe af kolben. Desuden fordeler varmekapper generelt varmen jævnt over kolbens overflade og udviser mindre tendens til at generere skadelige hotspots.

Spoiler: Varmekapper

Termometre til laboratorier.

Laboratorietermometre er apparater, der bruges til at måle temperaturen. Der findes mange typer laboratorietermometre, f.eks. differentialtermometre, mekaniske termometre, logningstermometre osv. Laboratorietermometre har efterhånden digitale displays og kan indlæses i computer- og softwareprogrammer til logningsformål. Et laboratorietermometer kan bruges til en række videnskabelige formål og findes i næsten alle laboratorier, især inden for lægemiddel-, miljø-, fødevare- og olietestning. Mens et laboratorietermometer kan måle, hvor varm eller kold en prøve eller et miljø er, kan måleområdet variere meget fra model til model.

Præcis termometrisk testning og registrering af en given prøve - eller bestemmelse af omgivelsestemperatur og -fugtighed - er ofte en integreret del af nøjagtig materialetestning. Det samme gælder bestemmelsen af, hvilken type felt- eller laboratorietermometer der bedst matcher dine specifikke behov for materialetest. Dette blogindlæg hjælper med at fjerne varmen fra processen og giver indsigt i kviksølvtermometre med væske i glas (LiG), LiG-termometre uden kviksølv og digitale termometre. Den giver også oplysninger om begrænsninger for LiG-kviksølvtermometre, herunder til laboratorie- og industribrug, og endelig overvejelser om, hvilken type termometer der opfylder dine behov.

ASTM-kviksølvtermometre til materialetest
Kviksølvtermometre var engang et af de mest almindelige LiG-termometre og blev fremhævet for deres høje grad af nøjagtighed og evne til at måle ekstreme temperaturintervaller. I mindst de sidste to årtier har adskillige statslige, lokale og føderale myndigheder imidlertid klassificeret kviksølv som giftigt, og mange har udfaset og forbudt brugen af kviksølv i termometre og andet udstyr. Salg og forsendelse af kviksølvinstrumenter er ofte reguleret og nogle gange også forbudt af en given lokalitet. National Institute of Standards and Technology (NIST) stoppede med at kalibrere kviksølvtermometre i 2011, og alternativer uden kviksølv begyndte at vokse i anvendelse og teknologiske fremskridt.

Spoiler: Laboratorietermometre

Rør og slanger.

I forskellige typer faciliteter til udstyring af laboratorier anvendes fleksible rør af gummi, polyethylen, silikone, polyvinylchlorid ved tilslutning af indløbs- eller udløbsrørledninger af metal og plast. Laboratorierør kan fungere som en fortsættelse af glasbøjninger. For eksempel kan den sættes på udløbsventilen på en elektrisk laboratoriedestiller for at lede destillatet ind i forberedte glasvarer, sættes på køleskabets udløb, overførselspumpe eller tragt.

Krav til laboratorieslanger.

• Modstandsdygtige over for kemikalier. Derfor er slangerne lavet af neutrale materialer, der ikke interagerer med overfyldte, pumpede væsker. Selvom dette ikke helt kan undgås.
• Modstandsdygtig over for høje temperaturer. Elastiske slanger bør ikke revne eller blive for bløde.
• Fleksibilitet. De kan ikke bøjes i en ret og endnu mere spids vinkel, da dette laboratorietilbehør har en "hukommelse"; efter en skarp bøjning vil den ikke vende tilbage til sin oprindelige form, og sandsynligvis bliver du nødt til at købe en ny.

Spoiler: Rør og slanger

Varensnavn.

1. Tykvæggede vakuumrør.
2. Bunsenbrænder.
3. Træblokke.
4. Gummislange.

Klassificering af rør.

• Udvendig og indvendig diameter. Til gengæld bestemmer denne indikator den maksimale viskositet af de opløsninger, der passerer inde i røret. Jo mindre diameter og jo højere densitet væsken har, jo mere sandsynligt er det, at bevægelsen simpelthen stopper på grund af blokering i tværsnittet. Det sammesker med et anker til en magnetisk omrører, som kan sætte sig fast i en tyktflydende masse.
• Klassificering af rør.
• Udvendig og indvendig diameter. Til gengæld bestemmer denne indikator den maksimale viskositet af de opløsninger, der passerer inde i røret. Jo mindre diameter og jo højere densitet væsken har, jo mere sandsynligt er det, at bevægelsen simpelthen stopper på grund af blokering i tværsnittet. Detsamme sker med et anker til en magnetisk omrører, som kan sætte sig fast i en tyktflydende masse.
• På grund af vægtykkelse. Tykvæggede slanger, især fiberforstærkede, bruges til at pumpe gasser og væsker ved højt tryk. I dette tilfælde skal man være særlig opmærksom på tætheden af dockingforbindelserne, hvor en fleksibel slange eller et laboratorieforgreningsrør er forbundet med et udløb, en hane eller et udløb.
• Af kvaliteten af gummi, silikone og andet materiale. Du skal være opmærksom på 2 aspekter. For det første kan kaustiske reagenser, organiske opløsningsmidler, alkalier, syrer og aggressive gasformige komponenter interagere med slangens indre overflade og ødelægge den. For detandet kan renheden af et kemisk eksperiment blive krænket, når f.eks. forbindelser trænger fra en gummislange ind i en opløsning og fungerer som en forurening.

Værktøjer, der bruges i alle laboratorier.

Spoiler:Værktøj, der bruges i alle laboratorier

Værktøjer, der bruges i alle kemikurser:
Varenavn:

1. Tænger til smeltedigler.
2. Holder til reagensglas.
3. Prikker.
4. Pincet.
5. Spatler.
6. Skop.
7. Rørepind af glas.
8. Pasteurpipette.
9. Dråbepære.

Tænger og pin cetter bruges til at håndtere, holde og gribe beholdere af forskellig slags. Tænger kan holde bredere rør, mens tænger normalt fungerer på mindre beholdere som målcylindre og reagensglas.
Spatler og scoopulaer bruges til at øse kemikalier og faste stoffer ud af beholdere og over på en digel til afvejning. De bruges også nogle gange til at blande kemikalier.

Vaskeflasker .

Spoiler: Vaskeflasker

En vaskeflaske er en klemmeflaske med en dyse, der bruges til at skylle forskellige stykker laboratorieglas, f.eks. reagensglas og kolber med rund bund.
Vaskeflasker er forseglet med et skruelåg. Når man trykker på flasken med hånden, kommer væsken indeni under tryk og presses ud af dysen i en smal væskestrøm. Brugen af vaskeflasker hjælper forskerne med at kontrollere og måle den præcise mængde væske, der bruges. Desuden kan uønskede stoffer eller partikler ikke passere gennem vaskeflasker. Brugen af vaskeflasker er mere praktisk end at bruge bægerglas og målecylindre.

Gummifitting til termometeradapter.

Spoiler:Gummifitting til termometeradapter

Bruges til at installere et termometer i halsen på Kleizin-leddet eller andre steder. Det gør det muligt atholde leddet isoleret fra atmosfæren.

Plastikclips (Keck-clips).

Spoiler: Plastikclips(Keck-clips)

Keck-clips er clips til særlige formål: De holder to stykker standard konisk glas sammen. De erlavet af plastik og smelter, hvis de bliver for varme, og de går let i stykker uden nogen form for provokation.

Fastspænding.

Glasvarer til organisk kemi er ofte segmenterede, så delene kan arrangeres på forskellige måder for at skabe opstillinger, der opnår forskellige mål. Det er vigtigt, at delene er forsvarligt fastgjort i et apparat, så der ikke slipper brandfarlige dampe ud, og så delene ikke falder ned (hvorved glasset kan gå i stykker, eller indholdet kan blive spildt). Nogle kemilaboratorier har et gitterværk af metalstænger (fig. 1 c) fastgjort til bordpladen, som kan bruges til at fastspænde apparater, og andre laboratorier er afhængige af ringstativer (fig. 1 a). Ringstativerskal placeres, så apparatet fastspændes direkte over den tunge metalbase, ikke i modsat retning af basen (Fig. 1 a, ikke Fig. 1 b).

Spoiler:

Fig.

1

a) Korrekt fastspænding af et apparat til et ringstativ med apparatet direkte over metalbasen, b) Forkert brug af et ringstativ, hvor apparatet ikke er direkte over metalbasen, c) Metalgitterværk til fastspænding af apparater.

Metalklemmer bruges til at forbinde glasvarer til ringstativer eller metalgitteret. To almindelige typer klemmer er "forlængerklemmer" og "trefingrede klemmer" (fig. 2 a). Selvom klemmerne i mange situationer kan bruges i flæng, skal der bruges en forlængerklemme, når man klemmer på en rundbundet kolbe (fig. 2 b), da 3-fingrede klemmer ikke holder godt. Forlængerklemmen skal have et sikkert greb om halsen på en rundbundet kolbe under glasfremspringet (fig. 2 b, ikke fig. 2 c). Klemmer medtre fingre bruges generelt til at holde kondensatorer (fig. 1 b), sugekolber og kromatografikolonner (fig. 3).

Spoiler: Fig. 2

a) Forlænger- og trefingerklemmer, b) Korrekt brug af en forlængerklemme på en kolbe med rund bund, c) Forkert fastspænding (kolben kan glide).

Begge typer klemmer leveres ofte med vinylhylstre, som kan fjernes, hvis det ønskes. Vinylhylstrene giver et blidt greb om glasvarer, men bør ikke bruges med varme stykker, da de kan smelte (eller efter forfatterens erfaring bryde i brand!). Nogle gange er de brandsikre sleeves også forsynet med klemmer som et alternativ (klemmen længst til højre i fig. 2 a).

Spoiler: Fig. 3 Eksempler, hvor trefingrede klemmer bruges til at holde

a) Flasker, b) Kromatografikolonner, c) Pipettesøjler.

Ringklemmer (eller jernringe) er også almindeligt anvendt i det organiske laboratorium. De bruges til at holde skilletragte (fig. 4 a) og kan bruges til at fastgøre tragte, når man filtrerer eller hælder væsker i smalle samlinger (fig. 4 b). Desuden kan de bruges sammen med et trådnet til at fungere som en platform til støtte for kolber (fig. 4 c).

Spoiler: Fig.4 Brug af ringklemmer til:

a) Fastholdelse afskilletragte, b) Fastholdelse af tragte, c) Montering af en justerbar platform.

Plastikclips (undertiden kaldet "Keck-clips" eller "Keck-clamps") bruges også ofte til at sikre forbindelserne mellem samlingerne (fig. 5). Klemmerne er retningsbestemte, og hvis de ikke let klikker på, er de sandsynligvis vendt på hovedet. Plastikclips bør ikke bruges på nogen del af et apparat, der bliver varmt, da de kan smelte ved temperaturer over 140 ˚C (fig. 5 b). Metalversioner af disse clips kan bruges alternativt i varme områder. Man bør ikke stole på, at klemmerne kan holde en betydelig vægt, da de let kan svigte (især hvis de er blevet opvarmet). Derfor bør reaktionskolber ikke kun holdes fast med clips, men altid understøttes på en mere markant måde (f.eks. med en forlængerklemme, der er fastgjort til et ringstativ).

Spoiler: Fig.5

a) Brug af en plastikclips, b) Smeltet clips

Konklusion.

Jeg har beskrevet det mest almindelige laboratorieudstyr, som ikke blev nævnt i temaet om laboratorieglas. Jeg håber, at disse oplysninger vil være nyttige for alle besøgende på vores forum. Hvis du har spørgsmål, så tøv ikke med at kontakte mig.