Équipements auxiliaires dans la pratique de laboratoire

[G.Patton]

Introduction.

Équipement de laboratoire - Divers instruments et équipements utilisés par le personnel de laboratoire pour réaliser des expériences ou des mesures. L'équipement de laboratoire se subdivise en équipement général de laboratoire, équipement de mesure, équipement spécialisé, équipement d'essai et équipement analytique. Dans le cadre de cette rubrique, nous examinerons en outre l'équipement de laboratoire, qui n'est pas moins important que la verrerie de laboratoire.

Équipement le plus courant.

L'autoclave.

En chimie, un statif à cornue, également appelé statif à pince, statif à anneau ou statif de support, est une pièce d'équipement scientifique destinée à supporter d'autres pièces d'équipement et de verrerie - par exemple, des burettes, des tubes à essai et des flacons. Le support d'autoclave typique se compose d'une base lourde et d'une tige verticale, toutes deux généralement en métal. Un certainnombre d'accessoires, tels que des pinces de différents types et des anneaux en fer, peuvent être fixés à la tige par des vis à oreilles, à la hauteur et dans l'orientation nécessaires pour soutenir l'équipement cible.

Spoiler : Supports d'autoclave

Supports à anneaux, anneaux et pinces : Les supports à anneaux sont utilisés pour suspendre des béchers, des flacons, etc., généralement au-dessus d'une source de chaleur. Lespinces sont utilisées pour assurer une prise ferme sur les récipients.

Pincespour fixer les appareils.

Voir plus bas : Pinces

Nom de l'article.

1. Pinces à rallonge (avec et sans manchons en vinyle).
2. Pinces à trois doigts (manchons en vinyle et ignifuges).
3. Pince àanneau (anneaux en fer).
4. Treillis métallique.

Un support de pince ou une fixation de pince est un appareil de laboratoire utilisé pour fixer des pinces de laboratoire, telles que des pinces utilitaires à rallonge, ou d'autres accessoires à un support d'anneau ou à un cadre de laboratoire. Le matériau peut être du laiton, de la fonte, de l'acier inoxydable, de l'aluminium ou du zinc nickelé.

Un anneau de fer ou une pince à anneau est un article d'équipement de laboratoire qui comprend un anneau de métal joint et une tige qui s'étend radialement. Dans certains cas, la tige se termine par un collier à vis destiné à être fixé à un support de cornue ou à un autre support ; dans d'autres cas, la tige peut être fixée à un support au moyen d'un porte-crampons de laboratoire. Lesanneaux de fer sont couramment utilisés dans les laboratoires de chimie pour soutenir les appareils au-dessus de la surface de travail, par exemple.

• Un objet conique tel qu'un entonnoir à filtre ou une ampoule à décanter.
• Untriangle d'argile, qui soutient lui-même un objet tel qu'un creuset.
• Unegaze métallique, qui soutient elle-même un bécher à fond plat ou une fiole conique.
• Une grande fiole à fond rond, donc lourde.

Dans certains cas, une fente est pratiquée dans le côté de l'anneau opposé à la tige. Celapermet de placer un entonnoir sur l'anneau et de l'en retirer par le côté plutôt que par le haut, ce qui est plus sûr.

Gaze métallique.

Une gaze métallique est une feuille de métal mince qui présente des motifs en forme de filet ou de maille métallique. La gaze métallique est placée sur l'anneau de support fixé au support de l'autoclave, entre le bec Bunsen et la verrerie, afin de soutenir les béchers, les flacons ou d'autres objets en verre pendant le chauffage. La gaze métallique est un élément important de l'équipement de soutien dans un laboratoire, car la verrerie ne peut pas être chauffée directement avec la flamme d'un bec Bunsen et nécessite l'utilisation d'une gaze métallique pour diffuser la chaleur, ce qui aide à protéger la verrerie. La verrerie doit avoirun fond plat pour rester sur la toile métallique.

Spoiler (en anglais) : Gaze métallique

Brûleurs.

Brûleur à alcool.

Un brûleur à alcool ou une lampe à alcool est un équipement de laboratoire utilisé pour produire une flamme ouverte. Il peut être fabriqué en laiton, en verre, en acier inoxydable ou en aluminium. Pour certains usages, les brûleurs à alcool sont préférés aux brûleurs Bunsen pour des raisons de sécurité et dans les laboratoires où le gaz naturel n'est pas disponible. Leur flamme est limitée à environ 5 centimètres (2 pouces) de hauteur, avec une température comparativement plus basse que la flamme de gaz du bec Bunsen.
Certaines gazes métalliques ont un centre en céramique. La gaze métallique ordinaire peut transmettre efficacement la chaleur, mais la gaze avec un centre en céramique permet également de disperser la chaleur de manière plus uniforme. Lacéramique au centre de la gaze métallique est enchevêtrée à haute pression pour éviter qu'elle ne s'écaille.

Retourner à lapage précédente : Brûleur à alcool

Brûleur Bunsen.

Un bec Bunsen, nommé d'après Robert Bunsen, est un type de brûleur à gaz utilisé comme équipement de laboratoire ; il produit une seule flamme de gaz ouverte et est utilisé pour le chauffage, la stérilisation et la combustion. Le gaz peut être du gaz naturel (principalement du méthane) ou un gaz de pétrole liquéfié, tel que le propane, le butane ou un mélange. La température de combustion atteinte dépend en partie de la température adiabatique de la flamme du mélange de combustibles choisi. Latempérature maximale de la flamme peut atteindre 1560 °C.

Retourner à lapage précédente : Brûleur Bunsen

Manteau chauffant.

Un manteau chauffant, ou isomantle, est une pièce d'équipement de laboratoire utilisée pour appliquer de la chaleur à des récipients, comme alternative à d'autres formes de bain chauffé. Contrairement à d'autres dispositifs de chauffage, tels que les plaques chauffantes ou les becs Bunsen, les récipients en verre peuvent être placés en contact direct avec le manteau chauffant sans augmenter sensiblement le risque de bris de la verrerie, car l'élément chauffant d'un manteau chauffant est isolé du récipient afin d'éviter des gradients de température excessifs. Les manchons chauffants peuvent avoir différentes formes. Dans un cas courant, des fils électriques sont intégrés dans une bande de tissu qui peut être enroulée autour d'un flacon. Le courant fourni au dispositif, et donc la température obtenue, est réglé par un rhéostat. Ce type de manteau chauffant est très utile pour maintenir la température voulue dans une ampoule à décanter, par exemple, après que le contenu d'une réaction a été retiré d'une source de chaleur primaire.

Un autre type de manteau chauffant peut ressembler à un pot de peinture et est constitué d'un "panier" à l'intérieur d'une boîte cylindrique (souvent en plastique ou en métal, tel que l'aluminium). L'extérieur métallique rigide supporte un "panier" fait de tissu et comprend des éléments chauffants à l'intérieur du corps du manteau chauffant. Pour chauffer un objet, on le place dans le panier du manteau chauffant.

Contrairement à d'autres méthodes d'application de la chaleur à un ballon, comme un bain d'huile ou un bain d'eau, l'utilisation d'un manteau chauffant ne génère aucun résidu liquide qui s'égoutte du ballon. Enoutre, les manchons chauffants répartissent généralement la chaleur de manière uniforme sur la surface du ballon et ont moins tendance à générer des points chauds nocifs.

Démonstration : Manchons chauffants

Thermomètres de laboratoire.

Les thermomètres de laboratoire sont des appareils utilisés pour mesurer la température. Il existe de nombreux types de thermomètres de laboratoire, tels que les thermomètres différentiels, les thermomètres mécaniques, les thermomètres d'enregistrement, etc. Les thermomètres de laboratoire sont de plus en plus dotés d'un affichage numérique et peuvent être reliés à un ordinateur et à des logiciels à des fins d'enregistrement. Un thermomètre de laboratoire peut être utilisé pour un certain nombre d'applications scientifiques et se retrouve dans presque tous les laboratoires, en particulier dans les essais pharmaceutiques, environnementaux, alimentaires et pétroliers. Un thermomètre de laboratoire peut mesurer la température d'un échantillon ou d'un environnement, mais la plage de mesure peut varier considérablement d'un modèle à l'autre.

L'analyse et l'enregistrement thermométriques précis d'un échantillon donné - ou la détermination de la température et de l'humidité ambiantes - font souvent partie intégrante d'un essai de matériaux précis. Il en va de même pour la détermination du type de thermomètre de terrain/de laboratoire qui correspond le mieux à vos besoins spécifiques en matière d'essais de matériaux. Cet article de blog permet de dédramatiser le processus et donne un aperçu des thermomètres à mercure à liquide dans le verre (LiG), des thermomètres LiG sans mercure et des thermomètres numériques. Il fournit également des informations sur les restrictions applicables aux thermomètres à mercure LiG, y compris dans les utilisations en laboratoire et dans l'industrie, et enfin des considérations pour déterminer quel type de thermomètre répond à vos besoins.

Thermomètres à mercure ASTM pour les essais de matériaux
Autrefois l'un des thermomètres LiG les plus courants, les thermomètres à mercure étaient vantés pour leur haut niveau de précision et leur capacité à mesurer des plages de températures extrêmes. Cependant, au cours des deux dernières décennies au moins, de nombreuses agences nationales, locales et fédérales ont classé le mercure comme toxique, et nombre d'entre elles ont éliminé progressivement et interdit l'utilisation du mercure dans les thermomètres et d'autres dispositifs. La vente et l'expédition d'instruments à base de mercure sont souvent réglementées et parfois interdites au niveau local. Le National Institute of Standards and Technology (NIST) a cessé d'étalonner les thermomètres à mercure en 2011, et les solutions de remplacement sans mercure ont commencé à être de plus en plus utilisées et à faire l'objet d'avancées technologiques.

Voir lasuite : Thermomètres de laboratoire

Tubes et tuyaux.

Dans les différents types d'installations destinées à équiper les laboratoires, on utilise des tuyaux flexibles en caoutchouc, polyéthylène, silicone, chlorure de polyvinyle pour raccorder les conduites d'entrée et de sortie en métal et en plastique. Le tube de laboratoire, peut servir de prolongement aux coudes en verre. Par exemple,il peut être placé sur la vanne de sortie d'un distillateur électrique de laboratoire pour diriger le distillat dans la verrerie préparée, placé sur la sortie du réfrigérateur, la pompe de transfert ou l'entonnoir.

Exigences pour les tuyaux de laboratoire.

• Résistance aux produits chimiques. C'est pourquoi les tuyaux sont fabriqués dans des matériaux neutres qui n'interagissent pas avec les liquides débordants et pompés. Bien que cela ne puisse pas être totalement évité.
• Résistance aux hautes températures. Lestubes élastiques ne doivent pas se fissurer ou se ramollir excessivement.
• Flexibilité. Ilsne peuvent pas être pliés à un angle droit ou même plus aigu, car cet accessoire de laboratoire a une "mémoire" ; après un pliage brusque, il ne reprendra pas sa forme initiale et vous devrez très probablement en acheter un nouveau.

Retour àla page précédente : Tubes et tuyaux

Nom de l'article.

1. Tuyau à vide à paroi épaisse.
2. Brûleur Bunsen.
3. Blocs de bois.
4. Tube en caoutchouc.

Classification des tubes.

• Diamètre extérieur et intérieur. Cet indicateur détermine à son tour la viscosité maximale des solutions qui passent à l'intérieur du tube. Plus le diamètre est petit et plus la densité du liquide est élevée, plus il est probable que le mouvement s'arrête simplement en raison d'un blocage dans la section transversale. Il en va demême pour l'ancre d'un agitateur magnétique, qui peut se coincer dans une masse visqueuse.
• Classification des tubes.
• Diamètre extérieur et intérieur. Cet indicateur détermine à son tour la viscosité maximale des solutions qui passent à l'intérieur du tube. Plus le diamètre est petit et plus la densité du liquide est élevée, plus il est probable que le mouvement s'arrête simplement en raison d'un blocage dans la section transversale. Il en va demême pour l'ancre d'un agitateur magnétique, qui peut se coincer dans une masse visqueuse.
• Par l'épaisseur de la paroi. Les tubes à paroi épaisse, en particulier ceux renforcés par des fibres, sont utilisés pour le pompage de gaz et de liquides à haute pression. Dans ce cas,il convient d'accorder une attention particulière à l'étanchéité des raccords d'amarrage, où un tuyau flexible ou un embranchement de laboratoire est raccordé à une sortie, un robinet, une sortie.
• Par la qualité du caoutchouc, du silicone et d'autres matériaux. Il convient de prêter attention à deux aspects. Premièrement, les réactifs caustiques, les solvants organiques, les alcalis, les acides et les composants gazeux agressifs peuvent interagir avec la surface interne du tube et le détruire. Deuxièmement, la pureté d'une expérience chimique peut être violée lorsque, par exemple, des composés pénètrent d'un tube en caoutchouc dans une solution, agissant comme un contaminant.

Outils utilisés dans tous les laboratoires.

Spoiler (en anglais) :Outils utilisés dans tous les laboratoires

Outils utilisés dans tous les cours de chimie :
Nom de l'objet :

1. Pince à creuset.
2. Porte-éprouvette.
3. Gâchette.
4. Pince.
5. Spatules.
6. Scoopula.
7. Agitateur en verre.
8. Pipette Pasteur.
9. Poire compte-gouttes.

Les pinceset les tenailles sont utilisées pour manipuler, tenir et saisir des récipients de différentes sortes. Les pinces peuvent tenir des tubes plus larges, tandis que les forceps sont généralement utilisés pour des récipients plus petits tels que des cylindres gradués et des tubes à essai.
Lesspatules et les scoopulas sont utilisées pour extraire des produits chimiques et des solides de récipients et les placer dans un creuset pour les peser. Ellessont également parfois utilisées pour mélanger des produits chimiques.

Bouteilles de lavage .

Spoiler : Pissettes

Un flacon laveur est un flacon pressurisé muni d'un embout, utilisé pour rincer diverses pièces de verrerie de laboratoire, telles que des tubes à essai et des flacons à fond rond.
Les flacons laveurs sont munis d'un couvercle à vis. Lorsque l'on exerce une pression manuelle sur la bouteille, le liquide qu'elle contient se met sous pression et est expulsé par l'embout en un mince filet de liquide. L'utilisation de flacons de lavage permet aux chercheurs de contrôler et de mesurer la quantité précise de liquide utilisée. En outre, les substances ou particules indésirables ne peuvent pas passer à travers les flacons de lavage. L'utilisation de pissettesest plus pratique que l'utilisation de béchers et de cylindres gradués.

Raccord en caoutchouc pour l'adaptateur de thermomètre.

Spoiler :Raccord en caoutchouc pour adaptateur de thermomètre

Utilisé pour installer un thermomètre dans le col du Kleizin ou autre. Il permet de maintenir l'articulation isolée de l'atmosphère.

Clip en plastique (clip Keck).

Spoiler :Pince en plastique (pince de Keck )

Les pinces de Keck sont des pinces à usage particulier : elles permettent de maintenir ensemble deux morceaux de verre conique standard. Ellessont en plastique et fondent si elles deviennent trop chaudes, et elles se cassent facilement sans aucune provocation.

Leserrage.

La verrerie de chimie organique est souvent segmentée de manière à ce que les pièces puissent être disposées de diverses manières pour créer des configurations permettant d'atteindre différents objectifs. Il est important que les pièces soient solidement fixées dans un appareil afin que les vapeurs inflammables ne s'échappent pas et que les pièces ne tombent pas (ce qui risquerait de briser la verrerie ou d'en répandre le contenu). Certains laboratoires de chimie disposent d'un treillis de barres métalliques (Fig.1 c) fixé à la paillasse, qui peut être utilisé pour fixer les appareils, tandis que d'autres laboratoires utilisent des supports en anneau (Fig.1 a). Lessupports en anneau doivent être positionnés de manière à ce que l'appareil soit serré directement sur la lourde base métallique, et non dans la direction opposée à la base (Fig.1 a, et non Fig.1 b).

Spoiler :

Fig.

1

a) Fixation correcte d'un appareil sur un pied à anneau, l'appareil étant directement au-dessus de la base métallique, b) Utilisation incorrecte d'un pied à anneau, l'appareil n'étant pas directement au-dessus de la base métallique, c) Treillis métallique pour fixer les appareils.

Des pinces métalliques sont utilisées pour relier la verrerie aux supports à anneaux ou au treillis métallique. Les deux types de pinces les plus courants sont les "pinces d'extension" et les "pinces à trois doigts" (figure 2 a). Bien que dans de nombreuses situations, les pinces puissent être utilisées de manière interchangeable, une pince d'extension doit être utilisée pour fixer un flacon à fond rond (Fig.2 b), car les pinces à trois doigts ne tiennent pas bien. La pince d'extension doit saisir fermement le col d'un flacon à fond rond sous la protubérance du verre (Fig.2 b, pas Fig.2 c). Lespinces à trois doigts sont généralement utilisées pour maintenir les condenseurs (Fig.1 b), les flacons d'aspiration et les colonnes de chromatographie (Fig.3).

Spoiler :

Fig.

2

a) Pinces à extension et à trois doigts, b) Utilisation correcte d'une pince à extension sur un ballon à fond rond, c) Serrage incorrect (le ballon peut glisser).

Les deux types de pinces sont souvent accompagnés de manchons en vinyle qui peuvent être retirés si nécessaire. Les manchons en vinyle permettent de saisir délicatement la verrerie, mais ne doivent pas être utilisés avec des pièces chaudes, car ils risquent de fondre (ou, selon l'expérience de l'auteur, de s'enflammer !). Parfois, les manchons ignifuges sont également fournis avec des pinces comme alternative (pince la plus à droite sur la figure 2 a).

Retour en arrière : Fig.3 Exemples où des pinces à trois doigts sont utilisées pour maintenir

a) Flacons, b) Colonnes de chromatographie, c) Colonnes de pipettes.

Les pinces à anneau (ou anneaux de fer) sont également couramment utilisées dans les laboratoires de chimie organique. Elles servent à maintenir les ampoules à décanter (Fig. 4 a) et peuvent être utilisées pour fixer les ampoules lors du filtrage ou du versement de liquides dans des joints étroits (Fig. 4 b). Enoutre, ils peuvent être utilisés avec un treillis métallique pour servir de plate-forme de support aux flacons (Fig. 4 c).

Démonstration : Fig.4 Utilisation de pinces à anneaux pour :

a) Maintenir des ampoules à décanter, b) Maintenir des ampoules à décanter, c) Assemblage d'une plate-forme réglable.

Des clips en plastique (parfois appelés "clips Keck" ou "pinces Keck") sont également couramment utilisés pour sécuriser les connexions entre les joints (Fig. 5). Les clips sont directionnels et s'ils ne s'enclenchent pas facilement, c'est qu'ils sont probablement à l'envers. Les clips en plastique ne doivent pas être utilisés sur une partie d'un appareil qui va chauffer, car ils risquent de fondre à des températures supérieures à 140 ˚C (Fig. 5 b). Des versions métalliques de ces clips peuvent être utilisées à la place dans les zones chaudes. Il ne faut pas compter sur les clips pour supporter un poids important, car ils peuvent facilement se rompre (surtout s'ils ont été chauffés). Parconséquent, les flacons à réaction ne doivent pas être maintenus uniquement à l'aide de pinces, mais toujours soutenus d'une manière plus significative (par exemple, à l'aide d'une pince d'extension attachée à un support en anneau).

Spoiler : Fig.5

a) Utilisation d'un clip en plastique, b) Clip fondu

Conclusion.

J'ai décrit les équipements de laboratoire les plus courants qui n'ont pas été mentionnés dans le thème de la verrerie de laboratoire. J'espère que ces informations seront utiles à tous les visiteurs de notre forum. Si vous avez des questions, n'hésitez pas à me contacter.