Johdanto.
Laboratoriolaseilla tarkoitetaan erilaisia laboratoriotyössä käytettäviä laitteita, jotka on perinteisesti valmistettu lasista. Lasia voidaan puhaltaa, taivuttaa, leikata, muovata ja muotoilla moniin eri kokoihin ja muotoihin, ja siksi se on yleistä kemian, biologian ja analytiikan laboratorioissa. Laboratoriossa käytettäviä lasitavaroita on monenlaisia, eri muotoisia ja kokoisia, ja niitä käytetään moniin eri tarkoituksiin. Etkö erota pyöreäpohjaista pulloa Florence-pullosta tai pipettejä bureteista? Tämä aihe kattaa sinut. Alta löydät tietoa lääkkeiden valmistuksessa käytettävistä laboratorion lasitavaroista. Jokaisesta lasiesineestä on kuvaukset ja ohjeet.
Laboratoriolaseja ja lasisauvoja.
Juomalasipannut - korkeat, matalat, ohutseinäiset lieriömäiset astiat, joissa on tai ei ole nokka ja joiden tilavuus on 5 ml:sta 5 litraan eri materiaaleista. Laseja käytetään nesteiden kaatamiseen, liuosten valmistamiseen, vastaanottimina erilaisissa laitteistoissa. Tavallisesta lasista valmistettuja laseja on mahdotonta lämmittää liekillä, minkä vuoksi ne räjähtävät. Lämmönkestävien lasien lämmitys on suoritettava vain vesihauteessa tai muussa (hiekka-, öljykylpy). Lämmönkestävä lasi kestää jopa 650 asteen lämpötiloja.
(B) Korkea eli Berzelius-malja.
(C) Litteä dekantterilasi tai kiteytin.
Laboratorioiden lasisauvat on tarkoitettu liuosten sekoittamiseen lasisissa laboratorioastioissa. Kätevät muuhun kemikaalien käsittelyyn.
Koeputket.
Koeputket ovat kapeita lieriömäisiä astioita, joissa on pyöristetty pohja. Ne eroavat toisistaan halkaisijaltaan, korkeudeltaan ja materiaaleiltaan. Niitä käytetään analyyttiseen ja mikrokemialliseen työhön. Lisäksi on olemassa mitta- ja sentrifugikartioputkia. Yleiseen kemialliseen työhön tarkoitetut koeputket valmistetaan yleensä lasista sen suhteellisen lämmönkestävyyden vuoksi. Laajenemiskestävästä lasista, useimmiten borosilikaattilasista tai sulatetusta kvartsista, valmistetut putket kestävät korkeita lämpötiloja jopa useita satoja celsiusasteita.
Kemian putkia on saatavana useina eri pituuksina ja leveyksinä, yleensä 10-20 mm leveinä ja 50-200 mm pituisina. Yläosassa on usein levenevä huuli, joka helpottaa sisällön kaatamista. Kemian koeputkessa on tyypillisesti litteä pohja, pyöreä pohja tai kartiomainen pohja. Joihinkin koeputkiin sopii hiottu lasitulppa tai kierrekorkki. Niissä on usein yläreunan lähellä pieni hiottu lasi- tai valkoinen lasitealue, johon voidaan merkitä merkinnät kynällä. Kemistit käyttävät koeputkia laajalti kemikaalien käsittelyyn, erityisesti laadullisissa kokeissa ja määrityksissä. Niiden pallomainen pohja ja pystysuorat sivut vähentävät massahäviötä kaadettaessa, helpottavat huuhtelua ja mahdollistavat sisällön kätevän seurannan. Koeputken pitkä, kapea kaula hidastaa kaasujen leviämistä ympäristöön.
Koeputket ovat käteviä astioita, joissa voidaan lämmittää pieniä määriä nesteitä tai kiinteitä aineita Bunsen-polttimella tai alkoholipolttimella. Putkea pidetään yleensä kaulasta kiinni puristimella tai pihdeillä. Kallistamalla putkea voidaan sen pohja lämmittää liekissä satoihin asteisiin, kun taas kaula pysyy suhteellisen viileänä, jolloin höyryt voivat mahdollisesti tiivistyä sen seinämiin. Kiehumisputki on suuri koeputki, joka on tarkoitettu erityisesti nesteiden kiehumiseen. Vedellä täytettyä ja vedellä täytettyyn dekantterilasiin käännettyä koeputkea käytetään usein kaasujen talteenottoon, esimerkiksi elektrolyysinäytöksissä. Tulpalla varustettua koeputkea käytetään usein kemiallisten tai biologisten näytteiden väliaikaiseen säilytykseen.
Kemian putkia on saatavana useina eri pituuksina ja leveyksinä, yleensä 10-20 mm leveinä ja 50-200 mm pituisina. Yläosassa on usein levenevä huuli, joka helpottaa sisällön kaatamista. Kemian koeputkessa on tyypillisesti litteä pohja, pyöreä pohja tai kartiomainen pohja. Joihinkin koeputkiin sopii hiottu lasitulppa tai kierrekorkki. Niissä on usein yläreunan lähellä pieni hiottu lasi- tai valkoinen lasitealue, johon voidaan merkitä merkinnät kynällä. Kemistit käyttävät koeputkia laajalti kemikaalien käsittelyyn, erityisesti laadullisissa kokeissa ja määrityksissä. Niiden pallomainen pohja ja pystysuorat sivut vähentävät massahäviötä kaadettaessa, helpottavat huuhtelua ja mahdollistavat sisällön kätevän seurannan. Koeputken pitkä, kapea kaula hidastaa kaasujen leviämistä ympäristöön.
Koeputket ovat käteviä astioita, joissa voidaan lämmittää pieniä määriä nesteitä tai kiinteitä aineita Bunsen-polttimella tai alkoholipolttimella. Putkea pidetään yleensä kaulasta kiinni puristimella tai pihdeillä. Kallistamalla putkea voidaan sen pohja lämmittää liekissä satoihin asteisiin, kun taas kaula pysyy suhteellisen viileänä, jolloin höyryt voivat mahdollisesti tiivistyä sen seinämiin. Kiehumisputki on suuri koeputki, joka on tarkoitettu erityisesti nesteiden kiehumiseen. Vedellä täytettyä ja vedellä täytettyyn dekantterilasiin käännettyä koeputkea käytetään usein kaasujen talteenottoon, esimerkiksi elektrolyysinäytöksissä. Tulpalla varustettua koeputkea käytetään usein kemiallisten tai biologisten näytteiden väliaikaiseen säilytykseen.
Mittapullot.
Sylinterit ovat astioita, joiden ulkoseinään on merkitty asteikko, ja ne on tarkoitettu tiettyjen nestemäärien mittaamiseen laboratoriotyössä. Se on muodoltaan kapea lieriön muotoinen. Sylintereitä valmistetaan neljänä versiona: sylinteri, jossa on nokka; sylinteri, jossa on lasitulppa; sylinteri, jossa on muovitulppa; sylinteri, jossa on nokka ja muovipohja; sylinteri, jossa on muovitulppa ja muovipohja. Sylinterien lisäksi samaan tarkoitukseen käytetään dekantterilaseja - kartiomaisia astioita, joiden seinämissä on jakoja.
Pipetit ja annostelijat.
Pipetti (joskus kirjoitetaan myös pipetti) on laboratorioväline, jota käytetään yleisesti kemiassa, biologiassa ja lääketieteessä mitatun nestemäärän kuljettamiseen, usein väliaineen annostelijana. Pipettejä on useita eri tarkoituksiin sopivia malleja, joiden tarkkuus ja täsmällisyys vaihtelevat, aina yksiosaisista lasipipeteistä monimutkaisempiin säädettäviin tai elektronisiin pipetteihin. Monet pipettityypit toimivat siten, että nestettä pidättävän kammion yläpuolelle luodaan osittainen alipaine ja tämä alipaine vapautetaan valikoivasti nesteen imemiseksi ja annostelemiseksi. Mittaustarkkuus vaihtelee suuresti laitteesta riippuen.
Ilman syrjäytyspipetit.
Mäntämoottorilla varustetut ilmapoistopipetit ovat eräänlaisia mikropipettejä, jotka ovat välineitä, joilla voidaan käsitellä mikrolitra-asteikolla olevia nestemääriä. Niitä käytetään yleisemmin biologiassa ja biokemiassa ja harvemmin kemiassa; laitteet ovat alttiita monien orgaanisten liuottimien aiheuttamille vaurioille.
Nämä pipetit toimivat mäntämoottorikäyttöisen ilmavoiman avulla. Tyhjiö syntyy, kun metallista tai keraamista mäntää liikutetaan pystysuoraan ilmatiiviissä holkissa. Kun mäntä liikkuu ylöspäin männän painuessa alaspäin, männän jättämään tilaan syntyy tyhjiö. Kärkikappaleen ilma nousee täyttämään tyhjäksi jääneen tilan, ja kärkikappaleen ilma korvautuu nesteellä, joka imeytyy kärkikappaleeseen ja on siten käytettävissä kuljetusta ja annostelua varten muualla. Steriili tekniikka estää nesteen joutumisen kosketuksiin itse pipetin kanssa. Sen sijaan neste imetään kertakäyttöiseen pipetin kärkeen, joka vaihdetaan siirtojen välillä, ja annostellaan siitä. Kun kärjen poistopainiketta painetaan, kärki irrotetaan, ja se heitetään pois ilman, että käyttäjä käsittelee sitä, ja se hävitetään turvallisesti sopivaan astiaan. Näin estetään myös kalibroidun mittausmekanismin saastuminen tai vahingoittuminen mitattavista aineista. Mäntää painetaan sekä nesteen ottamiseksi että sen luovuttamiseksi. Normaalikäytössä männän painike painetaan ensimmäiseen pysäytykseen pipetin ollessa ilmassa. Sen jälkeen kärki upotetaan kuljetettavaan nesteeseen, ja mäntä vapautetaan hitaasti ja tasaisesti. Tämä vetää nesteen ylös kärkeen. Tämän jälkeen laite siirretään haluttuun annostelupaikkaan. Mäntä painetaan jälleen ensimmäiseen pysäytysasentoon ja sitten toiseen pysäytysasentoon eli "puhallusasentoon". Tämä tyhjentää kärjen kokonaan ja annostelee nesteen. Säädettävässä pipetissä kärjessä olevan nesteen määrä on muuttuva; sitä voidaan muuttaa säätöpyörän tai muun mekanismin avulla mallista riippuen. Joissakin pipeteissä on pieni ikkuna, jossa näkyy kulloinkin valittu tilavuus. Muoviset pipettikärjet on suunniteltu vesiliuoksille, eikä niitä suositella käytettäväksi orgaanisten liuottimien kanssa, jotka voivat liuottaa kärjen muovia tai jopa pipettejä.
Ilman syrjäytyspipetit.
Mäntämoottorilla varustetut ilmapoistopipetit ovat eräänlaisia mikropipettejä, jotka ovat välineitä, joilla voidaan käsitellä mikrolitra-asteikolla olevia nestemääriä. Niitä käytetään yleisemmin biologiassa ja biokemiassa ja harvemmin kemiassa; laitteet ovat alttiita monien orgaanisten liuottimien aiheuttamille vaurioille.
Nämä pipetit toimivat mäntämoottorikäyttöisen ilmavoiman avulla. Tyhjiö syntyy, kun metallista tai keraamista mäntää liikutetaan pystysuoraan ilmatiiviissä holkissa. Kun mäntä liikkuu ylöspäin männän painuessa alaspäin, männän jättämään tilaan syntyy tyhjiö. Kärkikappaleen ilma nousee täyttämään tyhjäksi jääneen tilan, ja kärkikappaleen ilma korvautuu nesteellä, joka imeytyy kärkikappaleeseen ja on siten käytettävissä kuljetusta ja annostelua varten muualla. Steriili tekniikka estää nesteen joutumisen kosketuksiin itse pipetin kanssa. Sen sijaan neste imetään kertakäyttöiseen pipetin kärkeen, joka vaihdetaan siirtojen välillä, ja annostellaan siitä. Kun kärjen poistopainiketta painetaan, kärki irrotetaan, ja se heitetään pois ilman, että käyttäjä käsittelee sitä, ja se hävitetään turvallisesti sopivaan astiaan. Näin estetään myös kalibroidun mittausmekanismin saastuminen tai vahingoittuminen mitattavista aineista. Mäntää painetaan sekä nesteen ottamiseksi että sen luovuttamiseksi. Normaalikäytössä männän painike painetaan ensimmäiseen pysäytykseen pipetin ollessa ilmassa. Sen jälkeen kärki upotetaan kuljetettavaan nesteeseen, ja mäntä vapautetaan hitaasti ja tasaisesti. Tämä vetää nesteen ylös kärkeen. Tämän jälkeen laite siirretään haluttuun annostelupaikkaan. Mäntä painetaan jälleen ensimmäiseen pysäytysasentoon ja sitten toiseen pysäytysasentoon eli "puhallusasentoon". Tämä tyhjentää kärjen kokonaan ja annostelee nesteen. Säädettävässä pipetissä kärjessä olevan nesteen määrä on muuttuva; sitä voidaan muuttaa säätöpyörän tai muun mekanismin avulla mallista riippuen. Joissakin pipeteissä on pieni ikkuna, jossa näkyy kulloinkin valittu tilavuus. Muoviset pipettikärjet on suunniteltu vesiliuoksille, eikä niitä suositella käytettäväksi orgaanisten liuottimien kanssa, jotka voivat liuottaa kärjen muovia tai jopa pipettejä.
Tilavuuspipetti, bulb-pipetti tai vatupipetti mahdollistaa liuoksen tilavuuden erittäin tarkan mittaamisen (neljän merkitsevän numeron tarkkuudella). Se on kalibroitu antamaan tarkasti kiinteä määrä nestettä. Näissä pipeteissä on suuri sipuli, jonka yläpuolella on pitkä kapea osa, jossa on yksi asteikkomerkki, koska se on kalibroitu yhtä tilavuutta varten (kuten mittapullo). Tyypillisiä tilavuuksia ovat 1, 2, 5, 10, 20, 25, 50 ja 100 ml. Tilavuuspipettejä käytetään yleisesti analyyttisessä kemiassa laboratorioliuosten valmistamiseen perusliuoksesta sekä liuosten valmistamiseen titrausta varten. Niitä käytetään käsikäyttöisellä propipetillä, jota säädetään kääntämällä pyörää peukalolla, tai käsikäyttöisellä propipetillä, jota säädetään puristamalla lamppua.
Mittapipetti on pipetti, jonka tilavuus on merkitty putken varrelle portaittain. Sitä käytetään nesteen määrän tarkkaan mittaamiseen ja siirtämiseen astiasta toiseen. Se valmistetaan muovi- tai lasiputkesta, ja siinä on kartiomainen kärki. Putken rungon varrella on asteikkomerkinnät, jotka osoittavat tilavuuden kärjestä kyseiseen pisteeseen. Pienellä pipetillä voidaan mitata nesteitä tarkemmin; suurempaa pipettiä voidaan käyttää tilavuuksien mittaamiseen silloin, kun mittauksen tarkkuus ei ole yhtä tärkeää. Näin ollen pipettien tilavuudet vaihtelevat, ja useimpien pipettien mitat ovat 0-25,0 millilitraa (0,00-0,88 imp fl oz; 0,00-0,85 US fl oz).
Mittapipetti on pipetti, jonka tilavuus on merkitty putken varrelle portaittain. Sitä käytetään nesteen määrän tarkkaan mittaamiseen ja siirtämiseen astiasta toiseen. Se valmistetaan muovi- tai lasiputkesta, ja siinä on kartiomainen kärki. Putken rungon varrella on asteikkomerkinnät, jotka osoittavat tilavuuden kärjestä kyseiseen pisteeseen. Pienellä pipetillä voidaan mitata nesteitä tarkemmin; suurempaa pipettiä voidaan käyttää tilavuuksien mittaamiseen silloin, kun mittauksen tarkkuus ei ole yhtä tärkeää. Näin ollen pipettien tilavuudet vaihtelevat, ja useimpien pipettien mitat ovat 0-25,0 millilitraa (0,00-0,88 imp fl oz; 0,00-0,85 US fl oz).
Siirtopipetit, jotka tunnetaan myös nimellä Beral-pipetit, ovat samanlaisia kuin Pasteur-pipetit, mutta ne on valmistettu yhdestä muovikappaleesta, ja niiden polttimo voi toimia nesteen säilytyskammiona.
Laboratoriokolvit.
Laboratoriokolvit ovat astioita tai säiliöitä, jotka kuuluvat laboratoriovälineiden luokkaan, joka tunnetaan nimellä lasitavarat. Laboratorio- ja muissa tieteellisissä ympäristöissä niistä käytetään yleensä nimitystä pullot. Pulloja on monen muotoisia ja erikokoisia, mutta niiden muodon erottaa toisistaan se, että niissä on leveämpi astian "runko" ja yksi (tai joskus useampi) kapeampi putkimainen osa yläosassa, jota kutsutaan kaulaksi ja jonka yläosassa on aukko. Laboratoriopullojen koot ilmoitetaan niiden tilavuuden mukaan, yleensä metrisinä yksikköinä, kuten millilitroina (ml) tai litroina (l). Laboratoriopullot on perinteisesti valmistettu lasista, mutta niitä voidaan valmistaa myös muovista. Joidenkin lasipullojen, kuten pyöreäpohjaisten pullojen, retorttien tai joskus mittapullojen, kaulan yläosassa olevassa aukossa (aukoissa) on ulommat (tai naaras-) kartiomaiset (kartiomaiset) hiotut lasiliitokset. Joissakin pulloissa, erityisesti mittapulloissa, on laboratoriokumitulppa, -paukku tai -korkki, jolla kaulan yläosassa oleva aukko voidaan sulkea. Nämä tulpat voivat olla lasia tai muovia. Lasitulpissa on tyypillisesti sopiva kartiomainen sisä- (tai uros-) hiottu lasiliitospinta, mutta usein vain tulpan laatuinen. Pullot, joiden mukana ei toimiteta tällaisia tulppia tai korkkeja, voidaan korkata kumitulpalla tai korkkitulpalla. Pulloja voidaan käyttää liuosten valmistamiseen tai kemikaalien, näytteiden, liuosten jne. pitämiseen, säilyttämiseen, keräämiseen tai joskus tilavuuden mittaamiseen kemiallisia reaktioita tai muita prosesseja, kuten sekoittamista, kuumentamista, jäähdyttämistä, liuottamista, saostamista, kiehumista (kuten tislauksessa) tai analysointia varten.
Laboratoriopulloja on useita eri tyyppejä, joilla kaikilla on erilaiset tehtävät laboratoriossa. Pullot voidaan jakaa käyttötarkoituksensa perusteella seuraaviin:
Reaktiopullot.
Reaktiopullot, jotka ovat tavallisesti pallomaisia (eli pyöreäpohjaisia) ja joiden kaulassa on kaula, jonka päissä on hiotut lasiliitokset, joiden avulla ne voidaan nopeasti ja tiiviisti liittää muuhun laitteeseen (kuten takaisinvirtauslauhduttimeen tai tippusuppiloon). Reaktiopullo on usein valmistettu paksusta lasista, ja se sietää suuria paine-eroja, minkä vuoksi sitä voidaan pitää sekä reaktiossa tyhjiössä että paineessa, joskus samanaikaisesti. Pullossa on ainakin yksi putkimainen osa, jota kutsutaan kaulaksi ja jonka kärjessä on aukko. Myös kaksi-, kolmi- tai nelikaulaiset pullot ovat yleisiä. Pyöreäpohjaisia pulloja on monen kokoisia, 5 ml:sta 20 litraan, ja koot on yleensä merkitty lasiin.
Kaulojen päät ovat tyypillisesti kartiomaisia hiottuja lasiliitoksia. Nämä ovat standardoituja, ja niihin voidaan liittää mitä tahansa samankokoisia kartiomaisia (uros)liitoksia. 24/20 on yleinen 250 ml:n tai suurempiin pulloihin, kun taas pienempiin pulloihin käytetään pienempiä kokoja, kuten 14/20 tai 19/22. Pyöreän pohjan vuoksi tarvitaan korkkirenkaita, jotta pyöreäpohjaiset pullot pysyvät pystyssä. Käytettäessä pyöreäpohjaisia pulloja pidetään yleensä kaulasta kiinni jalustalla olevilla puristimilla. Koelaitoksissa käytetään suurempia pulloja. Joitakin lajikkeita ovat mm.
Laboratoriopulloja on useita eri tyyppejä, joilla kaikilla on erilaiset tehtävät laboratoriossa. Pullot voidaan jakaa käyttötarkoituksensa perusteella seuraaviin:
Reaktiopullot.
Reaktiopullot, jotka ovat tavallisesti pallomaisia (eli pyöreäpohjaisia) ja joiden kaulassa on kaula, jonka päissä on hiotut lasiliitokset, joiden avulla ne voidaan nopeasti ja tiiviisti liittää muuhun laitteeseen (kuten takaisinvirtauslauhduttimeen tai tippusuppiloon). Reaktiopullo on usein valmistettu paksusta lasista, ja se sietää suuria paine-eroja, minkä vuoksi sitä voidaan pitää sekä reaktiossa tyhjiössä että paineessa, joskus samanaikaisesti. Pullossa on ainakin yksi putkimainen osa, jota kutsutaan kaulaksi ja jonka kärjessä on aukko. Myös kaksi-, kolmi- tai nelikaulaiset pullot ovat yleisiä. Pyöreäpohjaisia pulloja on monen kokoisia, 5 ml:sta 20 litraan, ja koot on yleensä merkitty lasiin.
Kaulojen päät ovat tyypillisesti kartiomaisia hiottuja lasiliitoksia. Nämä ovat standardoituja, ja niihin voidaan liittää mitä tahansa samankokoisia kartiomaisia (uros)liitoksia. 24/20 on yleinen 250 ml:n tai suurempiin pulloihin, kun taas pienempiin pulloihin käytetään pienempiä kokoja, kuten 14/20 tai 19/22. Pyöreän pohjan vuoksi tarvitaan korkkirenkaita, jotta pyöreäpohjaiset pullot pysyvät pystyssä. Käytettäessä pyöreäpohjaisia pulloja pidetään yleensä kaulasta kiinni jalustalla olevilla puristimilla. Koelaitoksissa käytetään suurempia pulloja. Joitakin lajikkeita ovat mm.
- Monikaulaisia pulloja, joissa voi olla kahdesta viiteen ja harvemmin kuusi kaulaa, joista jokaisen päällä on hiotut lasiliitokset, joita käytetään monimutkaisemmissa reaktioissa, jotka edellyttävät useiden reagenssien hallittua sekoittamista. Niitä käytetään synteesissä.
- Schlenk-pullo, joka on pallomainen pullo, jossa on hiottu lasiaukko ja letkun ulostuloaukko sekä tyhjiökuljetushana. Hanan avulla pullo on helppo liittää letkun kautta tyhjiö-typpilinjaan ja helpottaa reaktion suorittamista joko tyhjiössä tai typpi-ilmakehässä.
Tislauspullot (Wurtz-pullot) on tarkoitettu tislattavien seosten säilyttämiseen sekä tislaustuotteiden vastaanottamiseen. Tislauspulloja on saatavana eri muotoisina. Reaktiopullojen tapaan tislauspulloissa on yleensä vain yksi kapea kaula ja hiottu lasiliitos, ja ne on valmistettu ohuemmasta lasista kuin reaktiopullot, jotta niitä olisi helpompi lämmittää. Ne ovat joskus pallon, koeputken tai päärynän muotoisia, ja niitä kutsutaan myös Kjeldahl-pulloiksi, koska niitä käytetään Kjeldahl-pullojen kanssa.
Claisenin pulloja käytetään yleensä alennetun paineen tislaukseen. Pullo on suunniteltu vähentämään todennäköisyyttä, että tislaus joudutaan toistamaan kiehuvan nesteen kolhiintumisen vuoksi. Se on samanlainen kuin Würtz-pullo, mutta Claisen-pullon erityispiirre on pullon yläosaan sulatettu U:n muotoinen kaula. Itse pullo on usein pyöreäpohjainen tai päärynänmuotoinen. U-muoto (tai haarautuminen) on samanlainen kuin Claisenin sovittimessa, mistä nimi johtuu. Tämän rakenteen ansiosta tislausnestettä ei pääse tisleeseen, jos tislausneste roiskuu tislauksen yhteydessä.
Pyöreäpohjaiset pullot.
Pyöreäpohjaiset pullot ovat muodoltaan kuin pallon yläosasta nouseva putki. Pullot ovat usein pitkäkaulaisia; joskus niissä on kaulassa viilto, joka määrittää tarkasti pullon tilavuuden. Niitä voidaan käyttää tislauksissa tai tuotteen kuumentamisessa. Tämäntyyppisiä pulloja kutsutaan vaihtoehtoisesti Florence-pulloiksi.
Käyttökohteet.
Pyöreäpohjaiset pullot ovat muodoltaan kuin pallon yläosasta nouseva putki. Pullot ovat usein pitkäkaulaisia; joskus niissä on kaulassa viilto, joka määrittää tarkasti pullon tilavuuden. Niitä voidaan käyttää tislauksissa tai tuotteen kuumentamisessa. Tämäntyyppisiä pulloja kutsutaan vaihtoehtoisesti Florence-pulloiksi.
Käyttökohteet.
- Nesteen lämmitys ja/tai keittäminen.
- Tislaus.
- Kemialliset reaktiot.
- Tislauspullo kiertohaihduttimissa.
- Viljelymedioiden varastointi.
- Kaasufaasistandardien valmistaminen septailla varustettuja pulloja varten (edellyttää tilavuuskalibrointia).
Tämäntyyppisten pullojen pyöreät pohjat mahdollistavat nesteen tasaisemman kuumentamisen ja/tai kiehumisen. Näin ollen pyöreäpohjaisia pulloja käytetään monissa sovelluksissa, joissa sisältöä kuumennetaan tai keitetään. Kemistit käyttävät pyöreäpohjaisia pulloja tislauksessa tislauspulloina ja tisleen vastaanottopulloina (ks. tislauskaavio). Yksikaulaisia pyöreäpohjaisia pulloja käytetään tislauspulloina pyöröhaihduttimissa. Tämä pullon muoto kestää myös paremmin murtumista tyhjiössä, sillä pallo jakaa jännityksen tasaisemmin koko pinnalleen.
Pyöreäpohjaisia pulloja käytetään usein kemistien suorittamien kemiallisten reaktioiden säilyttämiseen, erityisesti refluksiasetelmissa ja laboratoriomittakaavan synteesissä. Tislauspulloihin lisätään tislauksia tai kiehuvia kemiallisia reaktioita varten kiehumissiruja, jotta tislauspulloihin saadaan ydintymispaikka asteittaista kiehumista varten. Näin vältytään äkilliseltä kiehumisvirralta, jolloin sisältö voi valua yli kiehumispullosta. Joskus käytetään sekoitustankoja tai muita pyöreäpohjaisiin kolviin soveltuvia sekoituslaitteita. Pyöreäpohjaiset pullot kärsivät Erlenmeyer-pulloihin verrattuna huonosta sekoitettavuudesta, koska niihin ei mahdu suuria sekoitustankoja ja materiaalia voi jäädä jumiin pohjaan. Refluksilaitteistossa lauhdutin kiinnitetään yleensä käytettävän pullon keskelle tai ainoaan kaulaan. Pullon ylimääräiset kaulat voivat mahdollistaa lämpömittarin tai mekaanisen sekoittimen asettamisen pullon sisältöön. Lisäkulmiin voidaan myös kiinnittää tippusuppilo, jotta reagoivat aineet tippuvat hitaasti sisään. Saatavilla on erikokoisia, sähköllä toimivia kuumennusvaippoja, joihin pyöreäpohjaisten pullojen pohjat sopivat, jotta pullon sisältöä voidaan lämmittää tislausta, kemiallisia reaktioita, kiehumista jne. varten. Lämmitys voidaan toteuttaa myös upottamalla pullon pohja lämpöhauteeseen, vesihauteeseen tai hiekkahauteeseen. Vastaavasti jäähdytys voidaan toteuttaa upottamalla pullo osittain jäähdytyshauteeseen, joka on täytetty esimerkiksi kylmällä vedellä, jäällä, eutektisilla seoksilla, kuivajään ja liuottimen seoksilla tai nestemäisellä typellä. Kaasun valmistusta varten, kun tarvitaan lämmitystä. Koska pullo on pyöreäpohjainen, lämpö jakautuu tasaisesti koko pulloon kuumennettaessa.
Pyöreäpohjaisia pulloja käytetään usein kemistien suorittamien kemiallisten reaktioiden säilyttämiseen, erityisesti refluksiasetelmissa ja laboratoriomittakaavan synteesissä. Tislauspulloihin lisätään tislauksia tai kiehuvia kemiallisia reaktioita varten kiehumissiruja, jotta tislauspulloihin saadaan ydintymispaikka asteittaista kiehumista varten. Näin vältytään äkilliseltä kiehumisvirralta, jolloin sisältö voi valua yli kiehumispullosta. Joskus käytetään sekoitustankoja tai muita pyöreäpohjaisiin kolviin soveltuvia sekoituslaitteita. Pyöreäpohjaiset pullot kärsivät Erlenmeyer-pulloihin verrattuna huonosta sekoitettavuudesta, koska niihin ei mahdu suuria sekoitustankoja ja materiaalia voi jäädä jumiin pohjaan. Refluksilaitteistossa lauhdutin kiinnitetään yleensä käytettävän pullon keskelle tai ainoaan kaulaan. Pullon ylimääräiset kaulat voivat mahdollistaa lämpömittarin tai mekaanisen sekoittimen asettamisen pullon sisältöön. Lisäkulmiin voidaan myös kiinnittää tippusuppilo, jotta reagoivat aineet tippuvat hitaasti sisään. Saatavilla on erikokoisia, sähköllä toimivia kuumennusvaippoja, joihin pyöreäpohjaisten pullojen pohjat sopivat, jotta pullon sisältöä voidaan lämmittää tislausta, kemiallisia reaktioita, kiehumista jne. varten. Lämmitys voidaan toteuttaa myös upottamalla pullon pohja lämpöhauteeseen, vesihauteeseen tai hiekkahauteeseen. Vastaavasti jäähdytys voidaan toteuttaa upottamalla pullo osittain jäähdytyshauteeseen, joka on täytetty esimerkiksi kylmällä vedellä, jäällä, eutektisilla seoksilla, kuivajään ja liuottimen seoksilla tai nestemäisellä typellä. Kaasun valmistusta varten, kun tarvitaan lämmitystä. Koska pullo on pyöreäpohjainen, lämpö jakautuu tasaisesti koko pulloon kuumennettaessa.
Litteäpohjaiset pullot.
Erlenmeyer-pullo, joka tunnetaan myös nimellä kartiopullo tai titrauspullo, on eräänlainen laboratoriopullo, jossa on litteä pohja, kartiomainen runko ja lieriömäinen kaula. Erlenmeyer-pulloissa on leveä pohja, jonka sivut kapenevat ylöspäin lyhyeksi pystysuoraksi kaulaksi. Niissä voi olla asteikko, ja usein käytetään hiotusta lasista tai emalista valmistettuja täpliä, joihin voidaan merkitä merkinnät kynällä. Se eroaa dekantterilaseista kapenevassa rungossaan ja kapeassa kaulassaan. Käyttökohteesta riippuen ne voidaan valmistaa lasista tai muovista, ja niiden tilavuudet vaihtelevat suuresti. Erlenmeyer-pullon suussa voi olla helmihuuli, joka voidaan sulkea tai peittää. Vaihtoehtoisesti kaula voidaan varustaa hiotulla lasilla tai muulla liittimellä, jota voidaan käyttää erikoisempien tulppien kanssa tai kiinnittää muihin laitteisiin. Büchner-pullo on yleinen konstruktiomuutos tyhjiössä tapahtuvaa suodatusta varten.
Tämän pullon vinot sivut ja kapea kaula mahdollistavat pullon sisällön sekoittamisen pyörittelemällä ilman läikkymisvaaraa. Näiden ominaisuuksien ansiosta pullo soveltuu myös kiehuville nesteille. Kuuma höyry tiivistyy Erlenmeyer-pullon yläosaan, mikä vähentää liuotinhäviöitä. Erlenmeyer-pullojen kapeissa kauloissa voidaan käyttää myös suodatinsuppiloita. Kaksi viimeistä Erlenmeyer-pullon ominaisuutta tekevät niistä erityisen sopivia uudelleenkiteyttämiseen. Puhdistettava näyte kuumennetaan kiehuvaksi ja lisätään riittävästi liuotinta täydellistä liukenemista varten. Vastaanottava pullo täytetään pienellä määrällä liuotinta ja kuumennetaan kiehuvaksi. Kuuma liuos suodatetaan uurretun suodatinpaperin läpi vastaanottopulloon. Kiehuvan liuottimen kuumat höyryt pitävät suodatinsuppilon lämpimänä, mikä estää ennenaikaisen kiteytymisen. Erlenmeyer-pullot eivät yleensä sovellu dekantterilasien tavoin tarkkoihin tilavuusmittauksiin. Niiden leimattujen tilavuuksien tarkkuus on noin 5 %.
Tämän pullon vinot sivut ja kapea kaula mahdollistavat pullon sisällön sekoittamisen pyörittelemällä ilman läikkymisvaaraa. Näiden ominaisuuksien ansiosta pullo soveltuu myös kiehuville nesteille. Kuuma höyry tiivistyy Erlenmeyer-pullon yläosaan, mikä vähentää liuotinhäviöitä. Erlenmeyer-pullojen kapeissa kauloissa voidaan käyttää myös suodatinsuppiloita. Kaksi viimeistä Erlenmeyer-pullon ominaisuutta tekevät niistä erityisen sopivia uudelleenkiteyttämiseen. Puhdistettava näyte kuumennetaan kiehuvaksi ja lisätään riittävästi liuotinta täydellistä liukenemista varten. Vastaanottava pullo täytetään pienellä määrällä liuotinta ja kuumennetaan kiehuvaksi. Kuuma liuos suodatetaan uurretun suodatinpaperin läpi vastaanottopulloon. Kiehuvan liuottimen kuumat höyryt pitävät suodatinsuppilon lämpimänä, mikä estää ennenaikaisen kiteytymisen. Erlenmeyer-pullot eivät yleensä sovellu dekantterilasien tavoin tarkkoihin tilavuusmittauksiin. Niiden leimattujen tilavuuksien tarkkuus on noin 5 %.
Büchner-pullo ja suppilo.
Büchner-pullo, joka tunnetaan myös nimellä tyhjiöpullo, suodatinpullo, imupullo, sivuvartinen pullo, Kitasato-pullo tai Bunsen-pullo, on paksuseinäinen Erlenmeyer-pullo, jonka kaulasta työntyy ulos lyhyt lasiputki ja letkukara. Lyhyt putki ja letkunkulma toimivat käytännössä sovittimena, jonka yli paksuseinäisen taipuisan letkun (letkun) pää voidaan kiinnittää pullon liitännän muodostamiseksi. Letkun toinen pää voidaan liittää tyhjiölähteeseen, kuten imulaitteeseen, tyhjiöpumppuun tai talon tyhjiöön. Tämä tapahtuu mieluiten ansan (Wolfen pullo) kautta, joka on suunniteltu estämään veden takaisin imeminen aspiraattorista Büchner-pulloon.
Büchner-pulloa voidaan käyttää myös tyhjiöloukkuun tyhjiölinjassa sen varmistamiseksi, ettei nesteitä kulkeudu imulaitteesta tai tyhjiöpumpusta (tai muusta tyhjiölähteestä) evakuoituun laitteeseen tai päinvastoin.
Hapsulasi (Schott-suodatin).
Suppiloita, joissa on Schott-suodattimeksi nimetty frittattu lasi, käytetään kemian laboratoriokäytössä. Hapsulasi on hienohuokoista lasia, jonka läpi kaasu tai neste voi kulkea. Se valmistetaan sintraamalla lasihiukkaset kiinteäksi mutta huokoiseksi kappaleeksi. Tätä huokoista lasikappaletta voidaan kutsua fritiksi. Laboratoriolasin sovelluksia ovat esimerkiksi suodattimet, pesurit tai spargerit. Muita hapsulasin laboratoriosovelluksia ovat esimerkiksi kromatografiakolonnien ja hartsipohjien pakkaaminen erityiskemiallisessa synteesissä. Koska fritsit koostuvat lasihiukkasista, jotka on liitetty toisiinsa pienillä kosketuspinnoilla, niitä ei yleensä käytetä voimakkaasti emäksisissä olosuhteissa, koska ne voivat liuottaa lasia jossain määrin. Tämä ei yleensä ole ongelma, koska liuenneen lasin määrä on yleensä vähäinen, mutta voimakkaat emäkset voivat liuottaa fritin yhtä pienet sidokset pois, jolloin fritti hajoaa ajan myötä.
Wolfen kolvi .
Wolfen kolvi estää veden pääsyn tyhjiöyksikköön, jos pumppu äkillisesti "tulvii" vedenjakelujärjestelmän paineenvaihtelujen vuoksi, ja myös silloin, kun nesteitä heitetään vahingossa takaisin laitoksesta, ja estää niiden pääsyn suoraan vesisuihkupumppuun. Vesisuihkupumpusta lähtevä letku liitetään yhteen haaraputkeen ja laitoksesta lähtevä letku toiseen haaraputkeen. Veden pääsyä laitokseen ei voida hyväksyä monista syistä. Joissakin tapauksissa, esimerkiksi tislattaessa korkeakiehuvia nesteitä tyhjiössä, tämä voi johtaa räjähdykseen.
Funels.
Laboratoriosuppilot ovat suppiloita, jotka on tehty käytettäväksi kemiallisessa laboratoriossa. On olemassa monenlaisia suppiloita, jotka on mukautettu näihin erikoissovelluksiin. Suodatinsuppiloissa, ohdakkeensuppiloissa (ohdakkeen kukkien muotoiset) ja tippusuppiloissa on sulkuhanat, joiden avulla nestettä voidaan lisätä kolviin hitaasti. Kiinteitä aineita varten soveltuu paremmin jauhesuppilo, jossa on leveä ja lyhyt varsi, koska se ei tukkeudu helposti. Suodatinpaperin kanssa käytettynä suodatinsuppiloita, Buchner- ja Hirsch-suppiloita voidaan käyttää hienojen hiukkasten poistamiseen nesteestä prosessissa, jota kutsutaan suodatukseksi. Vaativammissa sovelluksissa suodatinpaperi voidaan korvata sintratulla lasisulatteella. Erotussuppiloita käytetään neste-nesteuutoissa.
Tavalliset suppilot on olemassa erikokoisia, pidemmällä tai lyhyemmällä kaulalla varustettuja suppiloita. Niitä käytetään nesteiden kaatamiseen ja kiinteiden aineiden erottamiseen nesteistä laboratoriossa suodattamalla. Tätä varten kartiomainen suodatinpaperin pala taitetaan yleensä kartioksi ja asetetaan suppiloon. Kiinteän aineen ja nesteen suspensio kaadetaan sitten suppilon läpi. Kiinteät hiukkaset ovat liian suuria kulkeutumaan suodatinpaperin läpi, ja ne jäävät paperille, kun taas paljon pienemmät nestemolekyylit kulkeutuvat paperin läpi suppilon alapuolella olevaan astiaan, jolloin syntyy suodos. Suodatinpaperia käytetään vain kerran. Jos vain neste on kiinnostava, paperi heitetään pois.
Tavalliset suppilot on olemassa erikokoisia, pidemmällä tai lyhyemmällä kaulalla varustettuja suppiloita. Niitä käytetään nesteiden kaatamiseen ja kiinteiden aineiden erottamiseen nesteistä laboratoriossa suodattamalla. Tätä varten kartiomainen suodatinpaperin pala taitetaan yleensä kartioksi ja asetetaan suppiloon. Kiinteän aineen ja nesteen suspensio kaadetaan sitten suppilon läpi. Kiinteät hiukkaset ovat liian suuria kulkeutumaan suodatinpaperin läpi, ja ne jäävät paperille, kun taas paljon pienemmät nestemolekyylit kulkeutuvat paperin läpi suppilon alapuolella olevaan astiaan, jolloin syntyy suodos. Suodatinpaperia käytetään vain kerran. Jos vain neste on kiinnostava, paperi heitetään pois.
Kaksi suppiloa, A - yksinkertainen varren muotoinen suppilo. B - hiottu lasinen jauhesuppilo
Buchnerin ja Hirschin suppilot.Büchner-suppilo (ks. edellä) on suodatuksessa käytettävä laboratoriolaite. Se on perinteisesti valmistettu posliinista, mutta saatavilla on myös lasi- ja muovisuppiloita. Suppilonmuotoisen osan päällä on sylinteri, jossa on hapsullinen lasilevy/reikälevy, joka erottaa sen suppilosta. Hirsch-suppilo on rakenteeltaan samanlainen; sitä käytetään samalla tavalla, mutta pienemmille ainemäärille. Tärkein ero on se, että Hirsch-suppilon levy on paljon pienempi ja suppilon seinämät kulkevat ulospäin sen sijaan, että ne olisivat pystysuorassa.
Tippusuppilo on eräänlainen laboratorion lasitavaratyyppi, jota käytetään nesteiden siirtämiseen. Ne on varustettu sulkuhanalla, jonka avulla virtausta voidaan säätää. Tippusuppiloita käytetään reagenssien lisäämiseen hitaasti eli pisaroittain. Tämä voi olla suotavaa, jos reagenssin nopea lisääminen voi johtaa sivureaktioihin tai jos reaktio on liian voimakas.
Tippusuppiloissa on yleensä hiottu lasiliitos, jonka ansiosta suppilo mahtuu hyvin esimerkiksi pyöreäpohjaiseen kolviin. Tämä tarkoittaa myös sitä, että suppiloa ei tarvitse puristaa erikseen. Paineen tasaamiseen tarkoitetuissa tippusuppiloissa on lisäksi kapeareikäinen lasiputki suppilon sipulista varren ympärillä olevaan hiottuun lasiliitokseen. Ne korvaavat nesteen tilavuushäviön sipulissa vastaavalla kaasutilavuudella siitä pullosta, johon reagenssi virtaa, ja ovat hyödyllisiä, kun käsitellään ilmalle herkkiä reagensseja suljetussa, inertin kaasun ympäristössä. Ilman tätä putkea tai muuta keinoa, jolla paine tasataan suljetun vastaanottopullon ja suppilon polttimon välillä, nesteen virtaus polttimosta pysähtyy nopeasti.
Tippusuppiloissa on yleensä hiottu lasiliitos, jonka ansiosta suppilo mahtuu hyvin esimerkiksi pyöreäpohjaiseen kolviin. Tämä tarkoittaa myös sitä, että suppiloa ei tarvitse puristaa erikseen. Paineen tasaamiseen tarkoitetuissa tippusuppiloissa on lisäksi kapeareikäinen lasiputki suppilon sipulista varren ympärillä olevaan hiottuun lasiliitokseen. Ne korvaavat nesteen tilavuushäviön sipulissa vastaavalla kaasutilavuudella siitä pullosta, johon reagenssi virtaa, ja ovat hyödyllisiä, kun käsitellään ilmalle herkkiä reagensseja suljetussa, inertin kaasun ympäristössä. Ilman tätä putkea tai muuta keinoa, jolla paine tasataan suljetun vastaanottopullon ja suppilon polttimon välillä, nesteen virtaus polttimosta pysähtyy nopeasti.
Huomaa sulkuhana, oikealla oleva lasiputki ja hiottu lasiliitos tässä paineen tasaavassa tippusuppilossa. Tavallisesta tippusuppilosta puuttuu oikealla puolella oleva paineentasauslasiputki.
Erotussuppilot.
Erotussuppilo, joka tunnetaan myös nimellä erotussuppilo, erottelusuppilo tai puhekielessä sep. funnel, on laboratorion lasitarvike, jota käytetään neste-nesteuutoissa seoksen komponenttien erottamiseen (jakamiseen) kahteen sekoittumattomaan liuotinfaasiin, joilla on eri tiheydet. Tyypillisesti toinen faaseista on vesipitoinen ja toinen lipofiilinen orgaaninen liuotin, kuten eetteri, MTBE, dikloorimetaani, kloroformi tai etyyliasetaatti. Kaikki nämä liuottimet muodostavat selkeän rajan kahden nesteen välille. Tiheämpi neste, tyypillisesti vesifaasi, ellei orgaaninen faasi ole halogenoitu, uppoaa ja voidaan tyhjentää venttiilin kautta pois vähemmän tiheästä nesteestä, joka jää erotussuppiloon. Erotussuppilo on muodoltaan kartio, jonka pää on puolipallon muotoinen. Sen yläosassa on tulppa ja alaosassa sulkuhana (hana). Laboratorioissa käytettävät erotussuppilot on yleensä valmistettu borosilikaattilasista, ja niiden sulkukanavat on valmistettu lasista tai PTFE:stä. Tyypilliset koot ovat 30 ml:n ja 3 l:n välillä. Teollisessa kemiassa ne voivat olla paljon suurempia, ja paljon suurempiin tilavuuksiin käytetään sentrifugeja. Kaltevat sivut on suunniteltu helpottamaan kerrosten tunnistamista. Sulkuhanalla säädettävä ulostuloaukko on suunniteltu valuttamaan neste pois suppilosta. Suppilon päällä on tavallinen kartioliitos, johon sopii hiottu lasi- tai teflon-tulppa. Erotussuppiloa käytetään siten, että kaksi faasia ja erotettava seos lisätään liuokseen yläosan kautta ja pohjan sulkuhana suljetaan. Sitten suppilo suljetaan ja ravistetaan varovasti kääntämällä suppiloa useita kertoja; jos kahta liuosta sekoitetaan keskenään liian voimakkaasti, muodostuu emulsioita. Sitten suppilo käännetään ja sulkuhana avataan varovasti ylimääräisen höyrynpaineen vapauttamiseksi. Erotussuppilo asetetaan sivuun, jotta faasit saadaan erotettua kokonaan toisistaan. Tämän jälkeen avataan ylä- ja pohjasulku, ja alempi faasi vapautuu painovoiman vaikutuksesta. Yläosa on avattava alempaa faasia vapautettaessa, jotta paine tasoittuu suppilon sisäpuolen ja ilmakehän välillä. Kun alempi kerros on poistettu, sulkuhana suljetaan ja ylempi kerros kaadetaan yläosan kautta toiseen astiaan.
Erotussuppilo käytössä. Orgaanisen faasin (keltainen, ylempi faasi) tiheys on pienempi kuin vesifaasin (vihreä, alempi faasi). Vesifaasi valutetaan dekantterilasiin.
Erotussuppilo käytössä. Orgaanisen faasin (keltainen, ylempi faasi) tiheys on pienempi kuin vesifaasin (vihreä, alempi faasi). Vesifaasi valutetaan dekantterilasiin.
Erotussuppiloita käytetään orgaanisessa kemiassa esimerkiksi seuraavien reaktioiden suorittamiseen.
- Halogenointi.
- Nitrointi.
- alkylointi.
- asylointi.
- talteenotto.
- Organomagnesium-synteesi jne.
Ennen työskentelyä erotussuppilolla venttiiliosa voidellaan vaseliinilla tai erityisellä voiteluaineella (tyhjiövoiteluaine), jonka avulla venttiili voidaan avata ilman ponnistelua, minkä jälkeen liuos kaadetaan itse suppiloon lisäämällä (tarvittaessa) liuotinta, jolla reaktiopullo esihuuhtellaan. Nesteen määrä suppilossa ei saisi ylittää 2/3 sen tilavuudesta (yleensä 1/5 - 1/3), minkä jälkeen se suljetaan tulpalla ja ravistetaan. Edelleen, kääntämällä tulppa alaspäin ja kiinnittämällä se, avataan hana. Tämä on tarpeen, jotta suppilon ilmatila kyllästyy liuotinhöyryillä eikä paine suppilossa enää muutu. Kun liuottimen höyrynpaine on vakio ja liuenneet kaasut ovat poistuneet, suppiloa on ravistettava voimakkaasti, lopuksi suppilo työnnetään jalustan renkaisiin ja nesteiden annetaan erkaantua toisistaan kokonaan. Kerrostumisen jälkeen tulppa avataan ja alempi kerros valutetaan hanan kautta ja ylempi (tarvittaessa) kaadetaan suppilon kurkun kautta.
Kondensaattorit.
Kemian alalla lauhdutin on laboratoriolaite, jota käytetään höyryjen lauhduttamiseen - eli niiden muuttamiseen nesteiksi - jäähdyttämällä niitä. Lauhduttimia käytetään rutiininomaisesti laboratoriotoiminnoissa, kuten tislauksessa, refluksoinnissa ja uuttamisessa. Tislauksessa seosta kuumennetaan, kunnes haihtuvimmat komponentit kiehuvat pois, höyryt lauhdutetaan ja kerätään erilliseen astiaan. Refluksissa haihtuvia nesteitä sisältävä reaktio suoritetaan niiden kiehumispisteessä sen nopeuttamiseksi, ja väistämättä irtoavat höyryt lauhdutetaan ja palautetaan reaktioastiaan. Soxhlet-uutossa kuumaa liuotinta infusoidaan johonkin jauhemaiseen materiaaliin, kuten jauhettuihin siemeniin, jonkin huonosti liukenevan komponentin irrottamiseksi; liuotin tislataan sitten automaattisesti ulos tuloksena syntyneestä liuoksesta, lauhdutetaan ja infusoidaan uudelleen. Erilaisiin sovelluksiin ja käsittelymääriin on kehitetty monia erilaisia lauhduttimia. Yksinkertaisin ja vanhin lauhdutin on vain pitkä putki, jonka läpi höyryt ohjataan, ja ulkoilma huolehtii jäähdytyksestä. Yleisemmin lauhduttimessa on erillinen putki tai ulkokammio, jonka läpi kierrätetään vettä (tai muuta nestettä) tehokkaamman jäähdytyksen aikaansaamiseksi.
Katso lisätietoja aiheesta Tislaus ja tislausjärjestelmät.
Katso lisätietoja aiheesta Tislaus ja tislausjärjestelmät.
Refluksilauhdutin on laboratorion lasitavaraa, jota käytetään höyryjen jäähdyttämiseen. Se koostuu lasisylinteriin koteloidusta lasiputkesta. Putki yhdistää fraktiointikolonnin kolonniin ja kuljettaa kuumia höyryjä, jotka syntyvät kuumentamalla. Lasisylinterissä on vettä; vesi pumpataan sylinteriin ja sieltä ulos sen sivuvarsien kautta. Vesi jäähdyttää putkessa olevan höyryn ja tiivistää sen. Refluksilauhduttimia on kahdenlaisia. Kun höyry tiivistyy, se virtaa takaisin reaktiopulloon. Tämä vähentää reaktion aikana häviävän liuottimen määrää. Lisäksi reaktio voidaan suorittaa pidemmän aikaa, koska liuotin kierrätetään takaisin reaktiopulloon. Lauhdutinta käytetään pääasiassa tislausprosessissa. Tislaus on kahden nesteen erottaminen toisistaan kuumentamalla. Alhaisemman kiehumispisteen omaava neste höyrystyy ensin. Se muuttuu takaisin nesteeksi lauhduttimen sisällä. Jos lauhdutin laskee nesteen takaisin reaktiopulloon, sitä kutsutaan refluksilauhduttimeksi. Refluksilauhduttimia on kahdenlaisia: ilmajäähdytteisiä ja vesijäähdytteisiä. Yleisiä ilmajäähdytteisiä refluksilauhduttimia ovat ilmalauhdutin ja Vigreux-lauhdutin. Liebig-lauhdutin on yksinkertaisin vesijäähdytteinen refluksilauhdutin. Dimrothin lauhdutin ja Grahamin lauhdutin ovat kaksi muuta vesijäähdytteistä refluksilauhdutinta. Ilmajäähdytteisessä refluksilauhduttimessa on vain yksi lasiputki, ja höyryt tiivistyvät lasille, kun ilma jäähdyttää niitä. Jotkin ilmajäähdytteiset refluksilauhduttimet on täytetty lasihelmillä kondensaatioprosessin helpottamiseksi. Vigreux-lauhduttimessa on sarja syvennyksiä, jotka on suunniteltu lisäämään höyryn käytettävissä olevaa pinta-alaa, johon höyry tiivistyy. Vesijäähdytteisessä refluksilauhduttimessa on kaksi lasiputkea. Sisempi putki kuljettaa kuumaa höyryä, kun taas ulompi putki kuljettaa vettä. Vettä käytetään höyryn jäähdyttämiseen. Liebigin lauhduttimessa on suora sisäputki, kun taas Grahamin lauhduttimessa on kierre sisäputki. Dimrothin lauhduttimessa on kaksinkertainen kierreputki.
Soxhlet-uutin.
Soxhlet-uutinta käytetään neste-kiinteä-uutoissa, kun uutettavan yhdisteen liukoisuus valittuun liuottimeen on rajallinen ja epäpuhtaudet ovat liukenemattomia.
Uuttamisen aikana liuotinhöyry virtaa tislauspolkua pitkin pääkammioon ja lauhduttimeen, jossa se tiivistyy ja tippuu alas. Liuotin täyttää pääkammion ja liuottaa osan halutusta yhdisteestä kiinteästä näytteestä. Kun kammio on melkein täynnä, se tyhjennetään sifonilla, jolloin liuotin palautuu takaisin pyöreäpohjaiseen kolviin ja prosessi alkaa uudelleen. Joka kerta, kun uutto toistetaan, haluttua yhdistettä liukenee enemmän ja liukenemattomat epäpuhtaudet jäävät sormustimeen. Näin yhdiste poistetaan näytteestä.
Uuttamisen aikana liuotinhöyry virtaa tislauspolkua pitkin pääkammioon ja lauhduttimeen, jossa se tiivistyy ja tippuu alas. Liuotin täyttää pääkammion ja liuottaa osan halutusta yhdisteestä kiinteästä näytteestä. Kun kammio on melkein täynnä, se tyhjennetään sifonilla, jolloin liuotin palautuu takaisin pyöreäpohjaiseen kolviin ja prosessi alkaa uudelleen. Joka kerta, kun uutto toistetaan, haluttua yhdistettä liukenee enemmän ja liukenemattomat epäpuhtaudet jäävät sormustimeen. Näin yhdiste poistetaan näytteestä.
1: Sekoitinpalkki 2: Tislauspannu (tislauspannu ei saa olla ylitäytetty ja liuottimen tilavuuden tislauspannussa on oltava 3-4 kertaa soxhlet-kammion tilavuus) 3: Tislausreitti 4: Sormus 5: Kiinteä aine 6: Sifonin yläosa 7: Sifonin ulostulo 8: Paisunta-adapteri 9: Lauhdutin 10: Jäähdytysvesi ulos 11: Jäähdytysvesi sisään
Toisin kuin perinteisessä uuttomenetelmässä, pieni määrä liuotinta käytetään uudelleen uuton suorittamiseksi useita kertoja. Tämä tarkoittaa, että Soxhlet-uutossa käytetään paljon vähemmän liuotinta, mikä tekee siitä ajallisesti ja kustannustehokkaamman. Lisäksi Soxhlet-uutin voi toimia jatkuvasti ilman lisätoimintoja, joten se on erinomainen valinta, kun yhdisteitä uutetaan tuntien tai jopa päivien ajan.
Franz Ritter von Soxhlet keksi ensimmäisenä laitteen lipidien (rasvojen) uuttamiseksi maidon kiinteistä aineista. Nykyään Soxhlet-uutinta käytetään aina, kun tarvitaan perusteellista uuttamista, erityisesti öljy- ja elintarviketeollisuudessa. Sitä käytetään myös laajalti bioaktiivisten yhdisteiden uuttamiseen luonnonvaroista, mikä on ratkaisevan tärkeää maaperän ja jätteiden ympäristöanalyyseissä.
Miten sitä käytetään?
- Soxhlet-uutin toimii jatkuvasti, kun se on asetettu oikein:
- Lataa haluttua yhdistettä sisältävä näytemateriaali sormustimeen.
- Aseta sormustin Soxhlet-uuttimen pääkammioon.
- Lisää valittu liuotin pyöreäpohjaiseen kolviin ja aseta se lämmitysvaippaan.
- Kiinnitetään Soxhlet-uutin pyöreäpohjaisen pullon yläpuolelle.
- Kiinnitetään uuttimen yläpuolelle refluksilauhdutin, johon kylmä vesi tulee alhaalta ja poistuu yläpuolelta.
- Nyt kun laite on valmis, liuotin kuumennetaan takaisinvirtaukseen ja annetaan uuttua tarvittavan ajan.
Hiotut lasiliitokset ja sovittimet.
Tämäntyyppinen lasitavaratyyppi, joka tunnetaan yleisesti nimellä Quickfit, koostuu täydellisestä valikoimasta komponentteja, jotka on varustettu vakiokartiohiottuilla lasiliitoksilla. Liitokset ovat täysin vaihdettavissa samankokoisten liitosten kanssa, ja yksinkertaisista osista voidaan koota monenlaisia kokeita varten tarvittavat laitteet ilman kumitulppia, korkkeja jne. Jos lasiesineiden liitosten koot eivät sovi yhteen, voidaan käyttää pienennys- ja laajennusadaptereita. Alla olevissa kuvissa on esitetty tyypillinen valikoima liitettyjä lasiesineitä.
Lasiesineiden lasihiontaliitos luokitellaan liitoksen halkaisijan mukaan sen leveimmästä kohdasta (sisähalkaisija) ja liitoksen lasihiontaosan pituuden mukaan. Näin ollen 14/23-liitoksen sisähalkaisija on enintään 14 mm ja pituus 23 mm. Muita usein esiintyviä liitoskokoja ovat 19/26, 24/29 ja 35/39. Liitoskoko on aina kaiverrettu lasiin liitoksen sivulle tai sen lähelle. Ilmeisistä syistä liitokset luokitellaan naaras- ja urosliitoksiin.
.
Liitoslasitavarat ovat paljon kalliimpia kuin tavalliset lasitavarat, koska liitosten valmistaminen vaatii tarkkuutta. Jos liitokset "takertuvat" eikä niitä voi erottaa toisistaan, lasitavaraa ei voi käyttää uudelleen, ja ongelmaksi voi muodostua haihtuvaa orgaanista liuotinta sisältävä korkillinen pullo, joka jonkun on avattava!
On olemassa kaksi tärkeintä syytä "takertuneisiin" liitoksiin.
On olemassa kaksi tärkeintä syytä "takertuneisiin" liitoksiin.
- Kalium- tai natriumhydroksidiliuosten käyttö vedessä tai muissa liuottimissa, jotka hyökkäävät lasiin.
- Kemikaalien, myös kiinteiden aineiden ja kiinteiden aineiden liuosten, jääminen lasihiontaliitoksiin.
Jos käytät lasiliitoksia vahvoilla emäksillä (NaOH, KOH), liitokset on voideltava. Useimmissa tapauksissa yksinkertainen hiilivetypohjainen rasva, kuten vaseliini, riittää, koska se on helppo poistaa liitoksista pyyhkimällä hiilivetyliuottimeen (vaseliini, b.pt. 60-80 °C) kostutetulla liinalla. Vältä silikonipohjaista rasvaa, koska sitä on vaikea poistaa, se liukenee joihinkin orgaanisiin liuottimiin ja saattaa saastuttaa reaktiotuotteet. Rasvaa liitos laittamalla pieni määrä rasvaa urosliitoksen yläosaan, työntämällä se naarasliitokseen kiertävällä liikkeellä, jolloin liitoksen pitäisi tulla "kirkkaaksi" ylhäältä noin puoleenväliin asti. Jos yli puolet liitoksesta on muuttunut "kirkkaaksi", olet käyttänyt liikaa rasvaa: irrota liitokset, puhdista liuottimella kastetulla liinalla ja toista prosessi. Jotta vältetään kemikaalien jääminen lasimaasulkujen liitoksiin, täytetään pullot yms. käyttämällä pitkävartista suodatinsuppiloa tai paperikartiota, joka ulottuu liitoksen ohi pulloon.
Claisenin sovitin.
Claisen-sovitin voidaan sijoittaa pyöreäpohjaisen pullon päälle, jolloin yksi aukko voidaan muuttaa kahdeksi, Esimerkiksi kiinnitä Claisen-sovittimen yksi ylempi liitos lauhduttimeen ja toinen ylimääräiseen suppiloon tai hyväksy lämpömittarisovitin lämpötilan mittauksia varten tislauslaitteessa; Tässä Claisen-sovittimessa on kaksi ylempää ulompaa liitosta, joihin voidaan kiinnittää mitä tahansa laboratoriolasitavaroita, joissa on sisäiset liitokset, ja alempi sisäinen liitos, jolla voidaan syöttää ulommalla liitoksella varustettuun kiehuvaan kolviin. Kolmen liitoksen koot ovat samat 24/40. Labor Glass Claisen-sovitin on valmistettu korkealaatuisesta borosilikaattilasista ja hehkutettu 800 celsiusasteessa, sitä voidaan lämmittää suoraan avotulessa ja se kestää tyypillisiä laboratorion lämpövaihteluita kemian prosesseissa, kuten lämmitystä ja jäähdytystä.
Claisenin sovitin.
Claisen-sovitin voidaan sijoittaa pyöreäpohjaisen pullon päälle, jolloin yksi aukko voidaan muuttaa kahdeksi, Esimerkiksi kiinnitä Claisen-sovittimen yksi ylempi liitos lauhduttimeen ja toinen ylimääräiseen suppiloon tai hyväksy lämpömittarisovitin lämpötilan mittauksia varten tislauslaitteessa; Tässä Claisen-sovittimessa on kaksi ylempää ulompaa liitosta, joihin voidaan kiinnittää mitä tahansa laboratoriolasitavaroita, joissa on sisäiset liitokset, ja alempi sisäinen liitos, jolla voidaan syöttää ulommalla liitoksella varustettuun kiehuvaan kolviin. Kolmen liitoksen koot ovat samat 24/40. Labor Glass Claisen-sovitin on valmistettu korkealaatuisesta borosilikaattilasista ja hehkutettu 800 celsiusasteessa, sitä voidaan lämmittää suoraan avotulessa ja se kestää tyypillisiä laboratorion lämpövaihteluita kemian prosesseissa, kuten lämmitystä ja jäähdytystä.
Muotoilu.
Claisen-sovitin voidaan sijoittaa pyöreäpohjaisen pullon päälle yhden aukon muuttamiseksi kahdeksi, Esimerkiksi kiinnitä Claisen-sovittimen yksi ylempi liitos lauhduttimeen ja yksi ylimääräiseen suppiloon tai hyväksy lämpömittarisovitin lämpötilan mittaamiseen tislauslaitteessa; Tässä Claisen-sovittimessa on kaksi ylempää ulompaa liitosta minkä tahansa laboratorion lasitavaran kiinnittämiseksi sisempiin liitoksiin ja alempi sisempi liitos ulommalla liitoksella varustettuun kiehuvaan kolviin tuloa varten.
KÄYTTÖ.
Käytetään tilanteissa, joissa tarvitaan useampi kuin yksi ulostuloaukko pyöreäpohjaisesta pullosta, ihanteellinen reaktioseoksen refluksi, yksi liitos sopii lasikondensaattoriin, yksi sopii lisäsuppiloon. Käytännössä sitä käytetään kausaalisesti tislauslaitteessa ja asetetaan tislauspullon päälle, ylimääräistä kaulaa voidaan käyttää veden lisäämiseen kiehuvaan pulloon tislausprosessin aikana.
Kolmitie-Claisen-sovittimessa on kolme 24/40-standardin mukaista kartioliitosta, joiden avulla voidaan nopeasti ja helposti sovittaa tiiviit laboratoriolasitavarat. Kaksi ylintä liitosta ovat naarasliitoksia tislauspään ja lisäyssuppilon tai jauhesuppilon kiinnittämistä varten.
Claisen-sovitin voidaan sijoittaa pyöreäpohjaisen pullon päälle yhden aukon muuttamiseksi kahdeksi, Esimerkiksi kiinnitä Claisen-sovittimen yksi ylempi liitos lauhduttimeen ja yksi ylimääräiseen suppiloon tai hyväksy lämpömittarisovitin lämpötilan mittaamiseen tislauslaitteessa; Tässä Claisen-sovittimessa on kaksi ylempää ulompaa liitosta minkä tahansa laboratorion lasitavaran kiinnittämiseksi sisempiin liitoksiin ja alempi sisempi liitos ulommalla liitoksella varustettuun kiehuvaan kolviin tuloa varten.
KÄYTTÖ.
Käytetään tilanteissa, joissa tarvitaan useampi kuin yksi ulostuloaukko pyöreäpohjaisesta pullosta, ihanteellinen reaktioseoksen refluksi, yksi liitos sopii lasikondensaattoriin, yksi sopii lisäsuppiloon. Käytännössä sitä käytetään kausaalisesti tislauslaitteessa ja asetetaan tislauspullon päälle, ylimääräistä kaulaa voidaan käyttää veden lisäämiseen kiehuvaan pulloon tislausprosessin aikana.
Kolmitie-Claisen-sovittimessa on kolme 24/40-standardin mukaista kartioliitosta, joiden avulla voidaan nopeasti ja helposti sovittaa tiiviit laboratoriolasitavarat. Kaksi ylintä liitosta ovat naarasliitoksia tislauspään ja lisäyssuppilon tai jauhesuppilon kiinnittämistä varten.
Bubblers.
Bubblers ovat yksinkertaisia laitteita, joita käytetään inertin ilmakehän ylläpitämiseen reaktiolaitteiston päällä ja jotka samalla toimivat paineenalennusvälineenä. Bubblerit täytetään tavallisesti elohopealla tai mineraaliöljyllä, mutta jälkimmäistä suositellaan, koska elohopeabubblerit roiskuvat melko paljon ja aiheuttavat myrkyllisyysvaaran.
.
Kun paine laitteesi sisällä on suurempi kuin laboratorion ilmanpaine, ylimääräinen kaasu kuplii putkea pitkin mineraaliöljyn läpi ulos. Jos paine laitteen sisällä laskee alle ilmakehän paineen, öljy nousee putkeen ja estää ilman pääsyn järjestelmään. Jos paine on kuitenkin liian alhainen, ilma pääsee lopulta sisään, ja imetät öljyä (tai elohopeaa) laitteeseesi. Tällaisen virheen teet yleensä vain kerran tai kaksi (työläs puhdistus on hyvä oppimiskokemus).
Voit välttää kuplijan "takaisin imemisen" seuraavasti.
- Varomalla, ettet aiheuta alipainetta järjestelmääsi, kun se on auki kuplijalle. Kolme yleisintä syytä tähän ovat.
- Tyhjiön vetäminen pulloon, kun se on avoinna kuplille.
- Lämmön sammuttaminen kuumasta reaktiosta, mutta typpivirtauksen lisääminen.
- Jäähdytetään reaktio kylmässä kylvyssä, mutta ei lisätä typpivirtausta.
- Käyttämällä erityisesti muunneltuja kuplereja.
- Käyttämällä elohopeakuplia, joka on korkeampi kuin 760 mm (enimmäiskorkeus, jonka elohopea voi saavuttaa 1 atm:n paineella).
Elohopeakuplan ja reaktorin välisen putken lämpötilan on oltava korkeampi kuin kuplan, koska muutoin esiaste tiivistyy putkeen, jolloin reaktioastiaan kulkeutuu hallitsemattomia pisaroita. Jos näin tapahtuu kiinteän esiasteen kanssa, se voi tukkia linjan. Jos kuplivat jotain muuta kuin typpeä (HCl, liuottimet, reaktion sivutuotteet) kuplan läpi, varmista, että joko kuplivat puhdasta typpeä sen läpi, kun olet valmis, tai puhdistat kuplan. Näin vältät saastuttamasta seuraavaa reaktiotasi.
Huomautus: Varmista, että kuplaneste ei reagoi käyttämiesi kaasujen kanssa. Esimerkiksi elohopea ei sovi yhteen ammoniakin ja asetyleenin kanssa.
Vähentääksesi tahattomien paineräjähdysten mahdollisuutta, ÄLÄ KOSKAAN avaa kaasupulloa tyhjiöjakeluputkeen, ellei jakeluputki ole avoinna bubblerille!
Jotta ylipaine säilyisi pelkän sekoittavan reaktion aikana, kuplijan tulisi kuplia muutaman sekunnin välein. Suurempi virtaus tuhlaa typpeä ja voi kuplia haihtuvia liuottimia. Pienempi virtaus lisää ilman diffuusion mahdollisuutta laitteeseen. Jos haluat estää öljyn tai elohopean roiskumisen ulos kuplista, liitä ulostuloon pala Tygon-letkua. Järjestä tämä pystysuoraan useita tuumia tai tee letkuun useita kierteitä. Vaihtoehtoisesti voit liittää kuplan ulostuloaukkoon tyhjän kuplan, joka pidättää mahdollisesti roiskuneen aineen.
Vältä elohopean käyttöä laboratoriossa aina kun mahdollista. Mutta jos sinun on pakko käyttää sitä, muista lukea nämä vinkit, varoitukset ja ohjeet.
Turvallisuusnäkökohtia.
Yleiset räjähdyksen syyt.
Huomautus: Varmista, että kuplaneste ei reagoi käyttämiesi kaasujen kanssa. Esimerkiksi elohopea ei sovi yhteen ammoniakin ja asetyleenin kanssa.
Vähentääksesi tahattomien paineräjähdysten mahdollisuutta, ÄLÄ KOSKAAN avaa kaasupulloa tyhjiöjakeluputkeen, ellei jakeluputki ole avoinna bubblerille!
Jotta ylipaine säilyisi pelkän sekoittavan reaktion aikana, kuplijan tulisi kuplia muutaman sekunnin välein. Suurempi virtaus tuhlaa typpeä ja voi kuplia haihtuvia liuottimia. Pienempi virtaus lisää ilman diffuusion mahdollisuutta laitteeseen. Jos haluat estää öljyn tai elohopean roiskumisen ulos kuplista, liitä ulostuloon pala Tygon-letkua. Järjestä tämä pystysuoraan useita tuumia tai tee letkuun useita kierteitä. Vaihtoehtoisesti voit liittää kuplan ulostuloaukkoon tyhjän kuplan, joka pidättää mahdollisesti roiskuneen aineen.
Vältä elohopean käyttöä laboratoriossa aina kun mahdollista. Mutta jos sinun on pakko käyttää sitä, muista lukea nämä vinkit, varoitukset ja ohjeet.
Turvallisuusnäkökohtia.
Yleiset räjähdyksen syyt.
- Paineistettujen kaasujen käyttö - Räjähdys voi tapahtua, jos inertin kaasun paine kasvaa suljetussa järjestelmässä. Varmista, että käytössä on paineenalennuslähde kuplien muodossa ja että järjestelmä ei ole suljettu, kun kaasulinja on auki. Linjaan voidaan myös lisätä elektroninen painemittari tai manometri, joka valvoo painetta ja antaa lisää mielenrauhaa.
- Hallitsemattomasti tapahtuva reaktio - Voimakas reaktio voi kehittää nopeasti suuren määrän kaasua. Varmista tässäkin tapauksessa, että järjestelmässä on riittävä paineenalennus, esim. kuplija, ja että reaktiosäiliö on avoinna linjalle.
- Suljetun järjestelmän lämmittäminen - Suljetun järjestelmän (vakiotilavuus) lämpötilan nostaminen nostaa painetta. Varmista, että lämmittämäsi astia on avoin linjalle ja että linjassa on paineentasauslaite (esimerkiksi kuplija), joka on liitetty linjaan.
Yleinen implodoitumisen syy.
- Mikä tahansa heikkous lasiastiassa, kuten tähtihalkeama, voi aiheuttaa sen pettämisen tyhjiössä. Jos huomaat astiassa halkeaman, älä käytä sitä.
Johtopäätökset.
Toivon, että kuvaukseni ja lyhyet oppaani auttavat sinua saavuttamaan tavoitteesi. Jos tarvitset lisäselvityksiä, voit kysyä minulta siellä tai yksityisessä chatissa. Lisään tietoja tarpeen mukaan. Sinun on aina ajateltava turvallisuutta työskennellessäsi lasiesineiden kanssa laboratoriossa. Käytä suojalasia, kemiallista takkia, käsineitä, jotta vältät vammoja ja kemiallisia palovammoja, onnettomuuksia silmien kanssa.
Last edited by a moderator:
