Attrezzature ausiliarie nella pratica di laboratorio

[G.Patton]

Introduzione.

Apparecchiature di laboratorio - Vari strumenti e apparecchiature utilizzati dal personale di laboratorio per eseguire esperimenti o misurazioni. Le apparecchiature di laboratorio si suddividono in apparecchiature di laboratorio generiche, apparecchiature di misura, apparecchiature specializzate, apparecchiature di prova e apparecchiature analitiche. In questo argomento prenderemo in considerazione anche le attrezzature di laboratorio, che non sono meno importanti della vetreria da laboratorio.

L'attrezzatura più comune.

Stativo per storta.

In chimica, il supporto per storta, chiamato anche supporto a pinza, supporto ad anello o supporto di sostegno, è un'apparecchiatura scientifica destinata a sostenere altre apparecchiature e vetreria, ad esempio burette, provette e matracci. Il tipico supporto per storta è costituito da una base pesante e da un'asta verticale, entrambe solitamente in metallo. All'asta possono essere fissati, tramite viti a testa zigrinata, numerosi accessori, come morsetti di vario tipo e anelli di ferro, a qualsiasi altezza e orientamento siano necessari per sostenere l'apparecchiatura di destinazione.

Spoiler: Stativi per stufe

Stativi ad anello, anelli e morsetti: Gli stativi ad anello sono utilizzati per sospendere becher, matracci e così via, di solito sopra una fonte di calore. Imorsetti servono a garantire una presa salda sui contenitori.

Morsetti per fissare gli apparecchi.

Spoiler: Morsetti

Nome articolo.

1. Morsetti di estensione (con e senza guaine in vinile).
2. Morsetti a tre dita (manicotti in vinile e resistenti al fuoco).
3. Morsetto ad anello (anelli di ferro).
4. Rete metallica.

Il portamorsetti o fissatore di morsetti è un pezzo di apparecchiatura da laboratorio utilizzato per fissare morsetti da laboratorio, come i morsetti di prolunga, o altri attacchi a un supporto ad anello o a un telaio da laboratorio. Il materiale può essere costituito da ottone, ghisa, acciaio inossidabile, alluminio o zinco nichelato.

Un anello di ferro o morsetto ad anello è un articolo di laboratorio che comprende un anello metallico congiunto e un'asta che si estende radialmente. In alcuni casi, l'asta termina con un morsetto a vite per il fissaggio a un supporto per storta o ad altro supporto; in altri casi, l'asta può essere fissata a un supporto per mezzo di un supporto per morsetti da laboratorio. Glianelli di ferro sono comunemente utilizzati nei laboratori di chimica per sostenere l'apparecchiatura sopra la superficie di lavoro, ad esempio.

• Un oggetto affusolato come un imbuto filtrante o un imbuto separatore.
• Un triangolo di argilla, che a sua volta sostiene un oggetto come un crogiolo.
• Una garza metallica, che a sua volta sostiene un becher o un matraccio conico a fondo piatto.
• Un matraccio a fondo tondo, grande e quindi pesante.

In alcuni casi, sul lato dell'anello opposto all'asta viene praticata una fessura. Ciò consente di posizionare e rimuovere un imbuto dall'anello dal lato anziché dall'alto, una procedura più sicura.

Garza metallica.

La garza metallica è un foglio di metallo sottile che presenta un motivo a rete o una maglia metallica. La garza metallica viene collocata sull'anello di supporto fissato al supporto della storta tra il becco Bunsen e la vetreria per sostenere i becher, le beute o altra vetreria durante il riscaldamento. La garza metallica è un elemento di supporto importante in laboratorio, poiché la vetreria non può essere riscaldata direttamente con la fiamma del becco Bunsen e richiede l'uso di una garza metallica per diffondere il calore, contribuendo a proteggere la vetreria. La vetreriadeve avere il fondo piatto per rimanere sulla garza metallica.

Spoiler: Garza metallica

Bruciatori.

Bruciatore ad alcool.

Il bruciatore ad alcool o lampada a spirito è un apparecchio da laboratorio utilizzato per produrre una fiamma libera. Può essere realizzato in ottone, vetro, acciaio inox o alluminio. Per alcuni usi, i bruciatori ad alcool sono preferiti ai becchi di Bunsen per motivi di sicurezza e nei laboratori in cui non è disponibile il gas naturale. La loro fiamma è limitata a circa 5 centimetri (due pollici) di altezza, con una temperatura relativamente più bassa rispetto alla fiamma del gas del becco Bunsen.
Alcune garze metalliche hanno un centro in ceramica. La garza metallica normale è in grado di trasmettere il calore in modo efficiente, ma la garza con il centro in ceramica consente di disperdere il calore in modo più uniforme. Laceramica al centro della garza metallica viene incastrata ad alta pressione per evitare che si stacchi.

Spoiler: Bruciatore ad alcool

Bruciatore Bunsen.

Il becco di Bunsen, che prende il nome da Robert Bunsen, è un tipo di bruciatore a gas utilizzato come attrezzatura da laboratorio; produce una singola fiamma di gas aperta e viene utilizzato per il riscaldamento, la sterilizzazione e la combustione. Il gas può essere gas naturale (principalmente metano) o un gas di petrolio liquefatto, come propano, butano o una miscela. La temperatura di combustione raggiunta dipende in parte dalla temperatura adiabatica della fiamma della miscela di combustibile scelta. Latemperatura massima della fiamma può raggiungere i 1560 °C.

Spoiler: Bruciatore Bunsen

Mantello riscaldante.

Il mantello riscaldante, o isomantello, è un'apparecchiatura di laboratorio utilizzata per applicare calore ai contenitori, in alternativa ad altre forme di bagno riscaldato. A differenza di altri dispositivi di riscaldamento, come le piastre o i becchi Bunsen, i contenitori di vetro possono essere posti a diretto contatto con il mantello riscaldante senza aumentare sostanzialmente il rischio di frantumazione della vetreria, poiché l'elemento riscaldante di un mantello riscaldante è isolato dal contenitore per evitare eccessivi gradienti di temperatura. I mantelli riscaldanti possono avere varie forme. In una disposizione comune, i fili elettrici sono incorporati in una striscia di tessuto che può essere avvolta intorno al pallone. La corrente fornita al dispositivo, e quindi la temperatura raggiunta, è regolata da un reostato. Questo tipo di mantello riscaldante è molto utile per mantenere la temperatura desiderata all'interno di un imbuto separatore, ad esempio, dopo che il contenuto di una reazione è stato rimosso da una fonte di calore primaria.

Un'altra varietà di mantello riscaldante può assomigliare a un barattolo di vernice ed è costruito come un "cestino" all'interno di un contenitore cilindrico (spesso in plastica o metallo, come l'alluminio). L'esterno in metallo rigido sostiene un "cestello" in tessuto e include elementi riscaldanti all'interno del corpo del mantello riscaldante. Per riscaldare un oggetto, lo si colloca all'interno del cestello del mantello riscaldante.

A differenza di altri metodi di applicazione del calore a un matraccio, come un bagno d'olio o un bagno d'acqua, l'uso di un mantello riscaldante non genera residui liquidi che colano dal matraccio. Inoltre, i mantelli riscaldanti generalmente distribuiscono il calore in modo uniforme sulla superficie del matraccio e mostrano una minore tendenza a generare punti caldi dannosi.

Spoiler: Mantelli riscaldanti

Termometri da laboratorio.

I termometri da laboratorio sono dispositivi utilizzati per misurare la temperatura. Esistono molti tipi di termometri da laboratorio, come quelli differenziali, meccanici, a registrazione, ecc. I termometri da laboratorio sono progressivamente dotati di display di lettura digitale e possono essere collegati a computer e programmi software per la registrazione. I termometri da laboratorio possono essere utilizzati per numerose applicazioni scientifiche e sono presenti in quasi tutti i laboratori, soprattutto in quelli farmaceutici, ambientali, alimentari e petroliferi. Sebbene un termometro da laboratorio sia in grado di misurare la temperatura o il freddo di un campione o di un ambiente, l'intervallo di misurazione può variare notevolmente da un modello all'altro.

L'analisi e la registrazione termometrica precisa di un determinato campione, o la determinazione della temperatura e dell'umidità ambientale, sono spesso parte integrante di un'analisi accurata dei materiali. È quindi necessario determinare il tipo di termometro da campo/laboratorio più adatto alle specifiche esigenze di prova dei materiali. Questo blog post aiuta a semplificare il processo e offre una panoramica sui termometri a mercurio Liquid in Glass (LiG), sui termometri LiG non a mercurio e sui termometri digitali. Fornisce inoltre informazioni sulle limitazioni dei termometri LiG a mercurio, anche per gli usi di laboratorio e industriali, e infine considerazioni per determinare il tipo di termometro più adatto alle proprie esigenze.

ASTM Mercury Thermometers for Materials Testing
Un tempo uno dei termometri LiG più comuni, i termometri a mercurio erano apprezzati per l'elevato livello di precisione e la capacità di misurare intervalli di temperatura estremi. Da almeno due decenni, tuttavia, numerose agenzie statali, locali e federali hanno classificato il mercurio come tossico e molte di esse hanno eliminato e vietato l'uso del mercurio nei termometri e in altri dispositivi. Le vendite e la spedizione di strumenti al mercurio sono spesso regolamentate e talvolta proibite anche da una determinata località. Nel2011 il National Institute of Standards and Technology (NIST) ha smesso di calibrare i termometri a mercurio e le alternative non a mercurio hanno iniziato a crescere in termini di utilizzo e progressi tecnologici.

Spoiler: Termometri da laboratorio

Tubi e tubi flessibili.

In vari tipi di strutture per l'allestimento di laboratori, quando si collegano tubazioni di ingresso o di uscita in metallo e plastica, si utilizzano tubi flessibili in gomma, polietilene, silicone, cloruro di polivinile. Il tubo da laboratorio può servire come continuazione delle curve in vetro. Ad esempio, può essere applicato alla valvola di uscita di un distillatore elettrico da laboratorio per convogliare il distillato nella vetreria preparata, messo all'uscita del frigorifero, della pompa di trasferimento o dell'imbuto.

Requisiti dei tubi da laboratorio.

• Resistenti alle sostanze chimiche. Per questo motivo i tubi sono realizzati con materiali neutri che non interagiscono con i liquidi traboccanti e pompati. Anche se non è possibile evitarlo completamente.
• Resistente alle alte temperature. Itubi elastici non devono creparsi o ammorbidirsi eccessivamente.
• Flessibilità. Non possono essere piegati ad angolo retto e nemmeno ad angolo acuto, poiché questo accessorio da laboratorio ha una "memoria"; dopo una brusca piegatura, non tornerà alla sua forma originale e molto probabilmente sarà necessario acquistarne uno nuovo.

Spoiler: Tubi e tubi flessibili

Nome dell'articolo.

1. Tubo per vuoto a parete spessa.
2. Bruciatore Bunsen.
3. Blocchi di legno.
4. Tubo di gomma.

Classificazione dei tubi.

• Diametro esterno e interno. A sua volta, questo indicatore determina la viscosità massima delle soluzioni che passano all'interno del tubo. Più il diametro è piccolo e la densità del liquido è alta, più è probabile che il movimento si fermi a causa di un blocco nella sezione trasversale. Lo stesso accade con l'ancora di un agitatore magnetico, che può bloccarsi in una massa viscosa.
• Classificazione dei tubi.
• Diametro esterno e interno. A sua volta, questo indicatore determina la viscosità massima delle soluzioni che passano all'interno del tubo. Più il diametro è piccolo e la densità del liquido è alta, più è probabile che il movimento si fermi a causa di un blocco nella sezione trasversale. Lo stesso accade con l'ancoraggio di un agitatore magnetico, che può rimanere bloccato in una massa viscosa.
• In base allo spessore delle pareti. I tubi a parete spessa, soprattutto quelli rinforzati con fibre, sono utilizzati per il pompaggio di gas e liquidi ad alte pressioni. In questo caso, occorre prestare particolare attenzione alla tenuta dei giunti di aggancio, in cui un tubo flessibile o una diramazione da laboratorio sono collegati a un'uscita, un rubinetto, uno scarico.
• Dalla qualità della gomma, del silicone e di altri materiali. È necessario prestare attenzione a due aspetti. In primo luogo, reagenti caustici, solventi organici, alcali, acidi, componenti gassosi aggressivi possono interagire con la superficie interna del tubo, distruggendolo. In secondo luogo, la purezza di un esperimento chimico può essere violata, quando, ad esempio, i composti penetrano da una provetta di gomma in una soluzione, agendo come contaminanti.

Strumenti utilizzati in tutti i laboratori.

Spoiler:Strumenti utilizzati in tutti i laboratori

Strumenti utilizzati in tutti i corsi di chimica:
Nome dell'oggetto:

1. Pinze per crogioli.
2. Portaprovette.
3. Striker.
4. Pinze.
5. Spatole.
6. Mestolo.
7. Asta di agitazione in vetro.
8. Pipetta Pasteur.
9. Bulbo contagocce.

Lepinze e le pin ze sono utilizzate per maneggiare, tenere e afferrare contenitori di diverso tipo. Le pinze possono tenere tubi più larghi, mentre le pinze di solito lavorano su contenitori più piccoli, come cilindri graduati e provette.
Lespatole e le palette sono utilizzate per prelevare sostanze chimiche e solide dai contenitori e metterle su un crogiolo per la pesatura. A volte si usano anche per mescolare le sostanze chimiche.

Bottiglie di lavaggio .

Spoiler: Bottiglie di lavaggio

Una bottiglia di lavaggio è una bottiglia da spremere con un beccuccio, usata per sciacquare vari pezzi di vetreria da laboratorio, come provette e matracci a fondo tondo.
Le bottiglie di lavaggio sono sigillate con un coperchio a vite. Quando si esercita una pressione manuale sulla bottiglia, il liquido all'interno si pressurizza e viene spinto fuori dall'ugello in uno stretto flusso di liquido. L'uso di bottiglie di lavaggio aiuta i ricercatori a controllare e misurare la quantità precisa di liquido utilizzato. Inoltre, le sostanze o le particelle indesiderate non possono passare attraverso le bottiglie di lavaggio. L'uso di bottiglie di lavaggio è più conveniente rispetto all'uso di becher e cilindri graduati.

Raccordo in gomma per l'adattatore del termometro.

Spoiler: Raccordo in gomma per adattatore per termometro

Serve per installare un termometro nel collo del giunto Kleizin o di chiunque altro. Consente di mantenere l'articolazione isolata dall'atmosfera.

Clip di plastica (clip di Keck).

Spoiler: Clip di plastica (clip di Keck)

Le clip Keck sono clip per usi speciali: tengono insieme due pezzi di vetreria conica standard. Sono fatti di plastica e si sciolgono se si scaldano troppo, e si rompono facilmente senza alcuna provocazione.

Morsetti.

La vetreria per chimica organica è spesso segmentata in modo che i pezzi possano essere disposti in vari modi per creare configurazioni che raggiungano obiettivi diversi. È importante che i pezzi siano fissati saldamente in un'apparecchiatura, in modo che non fuoriescano vapori infiammabili e che i pezzi non cadano (con conseguente rottura della vetreria o fuoriuscita del contenuto). Alcuni laboratori di chimica dispongono di un reticolo di barre metalliche (Fig. 1 c) fissate al piano del banco che possono essere utilizzate per bloccare gli apparecchi, mentre altri laboratori si affidano a supporti ad anello (Fig. 1 a). Icavalletti ad anello devono essere posizionati in modo che l'apparecchio sia bloccato direttamente sulla pesante base metallica, non nella direzione opposta a quella della base (Fig. 1 a, non Fig. 1 b).

Spoiler: Fig.1

a) Serraggio corretto di un apparecchio su un supporto ad anello, con l'apparecchio direttamente sopra la base metallica, b) Uso scorretto di un supporto ad anello, in cui l'apparecchio non si trova direttamente sopra la base metallica, c) Traliccio metallico per il serraggio degli apparecchi.

I morsetti metallici vengono utilizzati per collegare la vetreria ai supporti ad anello o al traliccio metallico. Due tipi comuni di morsetti sono i "morsetti di estensione" e i "morsetti a tre dita" (Fig. 2 a). Anche se in molte situazioni i morsetti possono essere usati in modo intercambiabile, è necessario usare un morsetto di estensione quando si blocca un matraccio a fondo tondo (Fig. 2 b), poiché i morsetti a tre dita non tengono bene. La pinza di estensione deve afferrare saldamente il collo del matraccio a fondo tondo sotto la sporgenza del vetro (Fig. 2 b, non Fig. 2 c). Lepinze a tre dita sono generalmente utilizzate per tenere i condensatori (Fig.1 b), i matracci di aspirazione e le colonne cromatografiche (Fig.3).

Spoiler: Fig.2

a) Pinze di estensione e pinze a tre dita, b) Uso corretto di una pinza di estensione su un matraccio a fondo tondo, c) Serraggio errato (il matraccio può scivolare).

Entrambi i tipi di pinze sono spesso dotati di guaine in vinile che possono essere rimosse se lo si desidera. I manicotti in vinile forniscono una presa delicata per la vetreria, ma non dovrebbero essere usati con pezzi caldi perché potrebbero fondersi (o, nell'esperienza dell'autore, prendere fuoco!). A volte i manicotti ignifughi sono forniti anche con morsetti come alternativa (morsetto più a destra nella Fig. 2 a).

Spoiler: Fig.3 Esempi di utilizzo di morsetti a tre dita per

a) Matracci, b) Colonne cromatografiche, c) Colonne per pipette.

Anche le pinze ad anello (o anelli di ferro) sono comunemente utilizzate nel laboratorio biologico. Vengono utilizzati per tenere gli imbuti separatori (Fig. 4 a) e possono essere usati per fissare gli imbuti quando si filtrano o si versano i liquidi in giunti stretti (Fig. 4 b). Inoltre, possono essere utilizzati insieme a una rete metallica per fungere da piattaforma di supporto per le beute (Fig. 4 c).

Spoiler: Fig.4 Uso delle pinze ad anello per:

a) Sostegno di imbuti separatori, b) Sostegno di imbuti, c) Montaggio di una piattaforma regolabile.

Per fissare le connessioni tra i giunti si usano comunemente anche le clip di plastica (talvolta chiamate "clip di Keck" o "morsetti di Keck") (Fig. 5). Le clip sono direzionali e se non si agganciano facilmente, probabilmente sono capovolte. Le clip di plastica non devono essere utilizzate su nessuna parte di un apparecchio che si surriscalda, poiché possono fondere a temperature superiori a 140 ˚C (Fig. 5 b). Le versioni metalliche di queste clip possono essere utilizzate in alternativa nelle aree calde. Non si deve fare affidamento sulle clip per sostenere un peso consistente, poiché possono facilmente cedere (soprattutto se sono state riscaldate). Pertanto, i palloni di reazione non dovrebbero essere tenuti solo con le clip, ma sempre sostenuti in qualche modo più significativo (ad esempio, con un morsetto di estensione collegato a un supporto ad anello).

Spoiler: Fig.5

a) Uso di una clip di plastica, b) Clip fusa

Conclusioni.

Ho descritto le attrezzature di laboratorio più comuni che non sono state menzionate nel tema Vetreria da laboratorio. Spero che queste informazioni siano utili a tutti i visitatori del nostro forum. Se avete domande, non esitate a contattarmi.