Ievads.
Laboratorijas stikla trauki attiecas uz dažādām laboratorijas darbos izmantojamām iekārtām, kas tradicionāli ir izgatavotas no stikla. Stikls var tikt pūsts, liekts, griezts, griezts, veidots un formēts dažādos izmēros un formās, tāpēc tas ir plaši izplatīts ķīmijas, bioloģijas un analītiskajās laboratorijās. Stikla izstrādājumi laboratorijā ir dažādu formu un izmēru, un tos izmanto dažādiem mērķiem. Neatpazīstat savu apaļdibena kolbu no Florences kolbas vai pipeti no biretes? Šajā tēmā jūs uzzināsiet vairāk. Turpmāk ir sniegta informācija par lielāko daļu zāļu ražošanas laboratorijas stikla izstrādājumu. Katrai stikla trauku vienībai ir apraksti un instrukcijas.
Laboratorijas vārglāzes un stikla stienīši.
Kausiņi - augsti, zemi, plānās sieniņas cilindriski trauki ar vai bez uzgali ar tilpumu no 5 ml līdz 5 litriem no dažādiem materiāliem. Glāzes izmanto šķidrumu pārliešanai, šķīdumu pagatavošanai, kā uztvērējus dažādās iekārtās. No parasta stikla izgatavotas glāzes nav iespējams uzkarsēt uz liesmas, tāpēc tās plīst. Karstumizturīgas glāzes karsējamas tikai ūdens vannā vai kādā citā (smilšu, eļļas vannā). Karstumizturīgais stikls var izturēt temperatūru līdz 650 grādiem.
(B) Augstas formas jeb Bērzeliusa krūze.
(C) Plakanas formas vārglāze vai kristalizators.
Laboratorijas stikla stienīši ir paredzēti šķīdumu sajaukšanai stikla laboratorijas stikla traukos. Ērti citām manipulācijām ar ķīmiskām vielām.
Mēģenes.
Mēģenes ir šauri cilindriski trauki ar noapaļotu dibenu. Tās atšķiras pēc diametra, augstuma un materiāliem. Tās izmanto analītiskiem un mikroķīmiskiem darbiem. Turklāt ir arī graduētas un centrifūgas konusveida mēģenes. Mēģenes, kas paredzētas vispārējam ķīmijas darbam, parasti izgatavo no stikla, jo tas ir relatīvi izturīgs pret karstumu. Mēģenes, kas izgatavotas no izplešanās izturīga stikla, galvenokārt no borsilikāta stikla vai kausēta kvarca, var izturēt augstu temperatūru līdz pat vairākiem simtiem grādu pēc Celsija.
Ķīmijas caurulītes ir pieejamas dažāda garuma un platuma, parasti no 10 līdz 20 mm platas un no 50 līdz 200 mm garas. Augšpusē bieži ir izliekta mala, kas atvieglo satura izliešanu. Ķīmijas mēģenēm parasti ir plakans, apaļš vai konisks dibens. Dažas mēģenes ir izgatavotas tā, lai tajās varētu ievietot slīpēta stikla aizbāzni vai uzskrūvējamu vāciņu. Tām bieži vien ir neliels slīpēta stikla vai baltas glazūras laukumiņš pie augšdaļas, uz kura ar zīmuli var uzzīmēt etiķeti. Mēģenes plaši izmanto ķīmiķi, lai apstrādātu ķīmiskās vielas, jo īpaši kvalitatīvos eksperimentos un analīzēs. To sfēriskais dibens un vertikālās malas samazina masas zudumus ielejot, atvieglo to izskalošanu un ļauj ērti kontrolēt saturu. Mēģenes garais, šaurais kakliņš palēnina gāzu izplatīšanos vidē.
Mēģenes ir ērti trauki nelielu daudzumu šķidrumu vai cietu vielu sildīšanai ar Bunsena degli vai spirta degli. Parasti mēģeni tur aiz kakliņa ar skavu vai knaiblēm. Pagriežot caurulīti, apakšējo daļu liesmā var sakarsēt līdz simtiem grādu, bet kakliņš paliek relatīvi vēss, ļaujot tvaikiem kondensēties uz tā sieniņām. Vārīšanas mēģene ir liela mēģene, kas paredzēta tieši šķidrumu vārīšanai. Ar ūdeni piepildītu mēģeni, kas apgriezta ar ūdeni piepildītā vārglāzē, bieži izmanto gāzu uztveršanai, piemēram, elektrolīzes demonstrācijās. Mēģeni ar aizbāzni bieži izmanto ķīmisku vai bioloģisku paraugu pagaidu uzglabāšanai.
Ķīmijas caurulītes ir pieejamas dažāda garuma un platuma, parasti no 10 līdz 20 mm platas un no 50 līdz 200 mm garas. Augšpusē bieži ir izliekta mala, kas atvieglo satura izliešanu. Ķīmijas mēģenēm parasti ir plakans, apaļš vai konisks dibens. Dažas mēģenes ir izgatavotas tā, lai tajās varētu ievietot slīpēta stikla aizbāzni vai uzskrūvējamu vāciņu. Tām bieži vien ir neliels slīpēta stikla vai baltas glazūras laukumiņš pie augšdaļas, uz kura ar zīmuli var uzzīmēt etiķeti. Mēģenes plaši izmanto ķīmiķi, lai apstrādātu ķīmiskās vielas, jo īpaši kvalitatīvos eksperimentos un analīzēs. To sfēriskais dibens un vertikālās malas samazina masas zudumus ielejot, atvieglo to izskalošanu un ļauj ērti kontrolēt saturu. Mēģenes garais, šaurais kakliņš palēnina gāzu izplatīšanos vidē.
Mēģenes ir ērti trauki nelielu daudzumu šķidrumu vai cietu vielu sildīšanai ar Bunsena degli vai spirta degli. Parasti mēģeni tur aiz kakliņa ar skavu vai knaiblēm. Pagriežot caurulīti, apakšējo daļu liesmā var sakarsēt līdz simtiem grādu, bet kakliņš paliek relatīvi vēss, ļaujot tvaikiem kondensēties uz tā sieniņām. Vārīšanas mēģene ir liela mēģene, kas paredzēta tieši šķidrumu vārīšanai. Ar ūdeni piepildītu mēģeni, kas apgriezta ar ūdeni piepildītā vārglāzē, bieži izmanto gāzu uztveršanai, piemēram, elektrolīzes demonstrācijās. Mēģeni ar aizbāzni bieži izmanto ķīmisku vai bioloģisku paraugu pagaidu uzglabāšanai.
graduēti cilindri.
Cilindri ir trauki ar uz ārējās sienas marķētu graduāciju, kas paredzēti noteiktu šķidrumu tilpumu mērīšanai laboratorijas darbā. Tam ir šaura cilindriska forma. Cilindrus izgatavo četros variantos: cilindrs ar uzgaļu; cilindrs ar stikla aizbāzni; cilindrs ar plastmasas aizbāzni; cilindrs ar uzgaļu un plastmasas pamatni; cilindrs ar plastmasas aizbāzni un plastmasas pamatni. Papildus cilindriem šim pašam nolūkam izmanto arī spaiņus - konusveida traukus, uz kuru sieniņām ir nodalījumi.
Pipetes un dozatori.
Pipete (dažkārt rakstīta kā pipete) ir laboratorijas rīks, ko parasti izmanto ķīmijā, bioloģijā un medicīnā, lai transportētu izmērītu šķidruma tilpumu, bieži kā barotnes dozatoru. Pipetēm ir vairākas konstrukcijas dažādiem mērķiem ar atšķirīgu precizitātes un precizitātes līmeni, sākot no viengabala stikla pipetēm līdz sarežģītākām regulējamām vai elektroniskām pipetēm. Daudzi pipešu tipi darbojas, radot daļēju vakuumu virs šķidruma glabāšanas kameras un selektīvi atbrīvojot šo vakuumu, lai uzsūktu un dozētu šķidrumu. Mērījumu precizitāte ievērojami atšķiras atkarībā no instrumenta.
Gaisa izspiediena pipetes.
Ar virzuli darbināmas gaisa izspiediena pipetes ir mikropipetes veids, kas ir instrumenti šķidruma tilpumu apstrādei mikroliteros. Tās biežāk izmanto bioloģijā un bioķīmijā, retāk - ķīmijā; iekārtas ir jutīgas pret bojājumiem, ko rada daudzi organiskie šķīdinātāji.
Šīs pipetes darbojas ar virzuļa virzuļa virzītu gaisa pārvietojumu. Vakuumu rada metāla vai keramikas virzuļa vertikālā kustība hermētiskā apvalkā. Virzulim pārvietojoties uz augšu, virzuļa nospiešanas rezultātā virzuļa atstātajā brīvajā vietā rodas vakuums. Gaiss no uzgaļa paceļas, lai aizpildītu atbrīvoto vietu, un uzgaļa gaisu nomaina šķidrums, kas tiek iesūkts uzgaļa virspusē un tādējādi ir pieejams transportēšanai un izsmidzināšanai citur. Sterila tehnika novērš šķidruma saskari ar pašu pipeti. Tā vietā šķidrumu ievada vienreizlietojamā pipetes uzgalī, ko nomaina starp pārsūtīšanas reizēm, un izsmidzina no tā. Nospiežot uzgaļa izmešanas pogu, uzgalis tiek noņemts, un operators ar to netraucē manipulēt, un tas tiek droši izlietots piemērotā konteinerā. Tas arī novērš kalibrētā mērīšanas mehānisma piesārņošanu vai bojāšanu ar mērāmajām vielām. Virzuli nospiež, lai gan uzpildītu šķidrumu, gan to izsmidzinātu. Parastā darbība ir virzītāja pogas nospiešana līdz pirmajam punktam, kamēr pipete tiek turēta gaisā. Pēc tam uzgalis tiek iegremdēts transportējamā šķidrumā, un virzuli lēni un vienmērīgi atbrīvo. Tādējādi šķidrums tiek ievilkts uz augšu uzgalī. Pēc tam instrumentu pārvieto uz vēlamo dozēšanas vietu. Virzuli atkal nospiež līdz pirmajai apstāšanās pozīcijai un pēc tam līdz otrajai apstāšanās jeb "izplūdes" pozīcijai. Šī darbība pilnībā iztukšo uzgalīti un izspiež šķidrumu. Regulējamā pipetē uzgalī esošā šķidruma tilpums ir mainīgs; atkarībā no modeļa to var mainīt, izmantojot ciparnīcu vai citu mehānismu. Dažās pipetēs ir neliels logs, kurā ir redzams pašlaik izvēlētais tilpums. Plastmasas pipešu uzgaļi ir paredzēti ūdens šķīdumiem, un tos nav ieteicams lietot ar organiskajiem šķīdinātājiem, kas var izšķīdināt uzgaļu plastmasas vai pat pipetes.
Gaisa izspiediena pipetes.
Ar virzuli darbināmas gaisa izspiediena pipetes ir mikropipetes veids, kas ir instrumenti šķidruma tilpumu apstrādei mikroliteros. Tās biežāk izmanto bioloģijā un bioķīmijā, retāk - ķīmijā; iekārtas ir jutīgas pret bojājumiem, ko rada daudzi organiskie šķīdinātāji.
Šīs pipetes darbojas ar virzuļa virzuļa virzītu gaisa pārvietojumu. Vakuumu rada metāla vai keramikas virzuļa vertikālā kustība hermētiskā apvalkā. Virzulim pārvietojoties uz augšu, virzuļa nospiešanas rezultātā virzuļa atstātajā brīvajā vietā rodas vakuums. Gaiss no uzgaļa paceļas, lai aizpildītu atbrīvoto vietu, un uzgaļa gaisu nomaina šķidrums, kas tiek iesūkts uzgaļa virspusē un tādējādi ir pieejams transportēšanai un izsmidzināšanai citur. Sterila tehnika novērš šķidruma saskari ar pašu pipeti. Tā vietā šķidrumu ievada vienreizlietojamā pipetes uzgalī, ko nomaina starp pārsūtīšanas reizēm, un izsmidzina no tā. Nospiežot uzgaļa izmešanas pogu, uzgalis tiek noņemts, un operators ar to netraucē manipulēt, un tas tiek droši izlietots piemērotā konteinerā. Tas arī novērš kalibrētā mērīšanas mehānisma piesārņošanu vai bojāšanu ar mērāmajām vielām. Virzuli nospiež, lai gan uzpildītu šķidrumu, gan to izsmidzinātu. Parastā darbība ir virzītāja pogas nospiešana līdz pirmajam punktam, kamēr pipete tiek turēta gaisā. Pēc tam uzgalis tiek iegremdēts transportējamā šķidrumā, un virzuli lēni un vienmērīgi atbrīvo. Tādējādi šķidrums tiek ievilkts uz augšu uzgalī. Pēc tam instrumentu pārvieto uz vēlamo dozēšanas vietu. Virzuli atkal nospiež līdz pirmajai apstāšanās pozīcijai un pēc tam līdz otrajai apstāšanās jeb "izplūdes" pozīcijai. Šī darbība pilnībā iztukšo uzgalīti un izspiež šķidrumu. Regulējamā pipetē uzgalī esošā šķidruma tilpums ir mainīgs; atkarībā no modeļa to var mainīt, izmantojot ciparnīcu vai citu mehānismu. Dažās pipetēs ir neliels logs, kurā ir redzams pašlaik izvēlētais tilpums. Plastmasas pipešu uzgaļi ir paredzēti ūdens šķīdumiem, un tos nav ieteicams lietot ar organiskajiem šķīdinātājiem, kas var izšķīdināt uzgaļu plastmasas vai pat pipetes.
Mērinstrumentu pipete, sīpola pipete vai vēdera pipete ļauj ļoti precīzi izmērīt šķīduma tilpumu (līdz četriem zīmīgajiem cipariem). Tā ir kalibrēta, lai precīzi piegādātu noteiktu šķidruma tilpumu. Šīm pipetēm ir liela spuldzīte ar garu šauru daļu virs tās ar vienu graduācijas zīmi, jo tā ir kalibrēta vienam tilpumam (tāpat kā mērkolba). Tipiskie tilpumi ir 1, 2, 5, 10, 20, 25, 50 un 100 ml. Volumetriskās pipetes parasti izmanto analītiskajā ķīmijā, lai pagatavotu laboratorijas šķīdumus no bāzes izejvielām, kā arī lai sagatavotu šķīdumus titrēšanai. Tās izmanto ar manuālo propipeteri, ko regulē, pagriežot riteni ar īkšķi, vai manuālo propipeteri, ko regulē, saspiežot spuldzīti.
Gradiēta pipete ir pipete, kuras tilpums pa caurulīti ir atzīmēts ar soli. To izmanto, lai precīzi izmērītu un pārnestu šķidruma tilpumu no viena trauka citā. Tā ir izgatavota no plastmasas vai stikla caurulītēm, un tai ir konusveida uzgalis. Caurulītes korpusa garumā ir graduācijas marķējums, kas norāda tilpumu no uzgaļa līdz attiecīgajam punktam. Ar nelielu pipeti var precīzāk izmērīt šķidrumu; lielāku pipeti var izmantot tilpuma mērīšanai, ja mērījuma precizitāte nav tik svarīga. Attiecīgi pipetes atšķiras pēc tilpuma, un lielākā daļa pipešu mēra no 0 līdz 25,0 mililitriem (0,00 līdz 0,88 imp fl oz; 0,00 līdz 0,85 ASV fl oz).
Gradiēta pipete ir pipete, kuras tilpums pa caurulīti ir atzīmēts ar soli. To izmanto, lai precīzi izmērītu un pārnestu šķidruma tilpumu no viena trauka citā. Tā ir izgatavota no plastmasas vai stikla caurulītēm, un tai ir konusveida uzgalis. Caurulītes korpusa garumā ir graduācijas marķējums, kas norāda tilpumu no uzgaļa līdz attiecīgajam punktam. Ar nelielu pipeti var precīzāk izmērīt šķidrumu; lielāku pipeti var izmantot tilpuma mērīšanai, ja mērījuma precizitāte nav tik svarīga. Attiecīgi pipetes atšķiras pēc tilpuma, un lielākā daļa pipešu mēra no 0 līdz 25,0 mililitriem (0,00 līdz 0,88 imp fl oz; 0,00 līdz 0,85 ASV fl oz).
Pārneses pipetes, pazīstamas arī kā Berala pipetes, ir līdzīgas Pasteira pipetēm, bet tās ir izgatavotas no viena plastmasas gabala, un to spuldzīte var kalpot kā šķidruma uzglabāšanas kamera.
Laboratorijas kolbas.
Laboratorijas kolbas ir trauki vai tvertnes, kas ietilpst laboratorijas aprīkojuma kategorijā, ko dēvē par stikla traukiem. Laboratorijā un citās zinātniskās iestādēs tās parasti sauc vienkārši par kolbām. Kolbām ir dažādas formas un dažādi izmēri, bet to formas kopīgais atšķirīgais aspekts ir platāks trauka "korpuss" un viena (vai dažreiz vairākas) šaurākas cauruļveida daļas augšpusē, ko sauc par kakliņiem, kuriem augšpusē ir atvērums. Laboratorijas kolbu izmērus norāda pēc tilpuma, ko tās var saturēt, parasti metriskās vienībās, piemēram, mililitros (ml) vai litros (l). Laboratorijas kolbas tradicionāli izgatavo no stikla, bet tās var būt arī no plastmasas. Dažu stikla kolbu, piemēram, kolbu ar apaļo dibenu, retortu vai dažkārt mērkolbu, kakliņa augšdaļā ir ārējie (vai sievišķie) konusveida (konusveida) slīpēta stikla savienojumi. Dažām kolbām, jo īpaši mērkolbām, ir laboratorijas gumijas aizbāzni, aizbāzni vai vāciņš, ar ko aizbāzt kakliņa augšdaļā esošo atveri. Šādi aizbāžņi var būt izgatavoti no stikla vai plastmasas. Stikla aizbāžņiem parasti ir atbilstoša konusveida iekšējā (vai ārējā) slīpēta stikla savienojuma virsma, bet bieži vien tikai aizbāžņa kvalitātes. Flakonus, kuriem šādi aizbāžņi vai vāciņi nav iekļauti komplektā, var aizbāzt ar gumijas vai korķa aizbāzni. Kolbas var izmantot šķīdumu pagatavošanai vai ķīmisko vielu, paraugu, šķīdumu u. c. ķīmisko reakciju vai citu procesu, piemēram, sajaukšanas, sildīšanas, dzesēšanas, šķīdināšanas, nogulsnēšanas, vārīšanas (kā destilācijas gadījumā) vai analīzes, turēšanai, saturēšanai, savākšanai vai dažkārt tilpuma mērīšanai.
Ir vairāku veidu laboratorijas kolbas, un visām tām laboratorijā ir dažādas funkcijas. Kolbas pēc to izmantošanas veida var iedalīt:
reakcijas kolbas.
Reakcijas kolbas, kas parasti ir sfēriskas (t. i., kolbas ar apaļu dibenu) un kurām ir pievienoti kakliņi, kuru galos ir slīpēti stikla savienojumi, lai ātri un cieši savienotu ar pārējo aparatūru (piemēram, atgaitas kondensatoru vai pilināmo piltuvi). Reakcijas kolba bieži vien ir izgatavota no bieza stikla, un tā var izturēt lielas spiediena atšķirības, kā rezultātā reakciju var noturēt gan vakuumā, gan zem spiediena, dažkārt vienlaicīgi. Kolbai ir vismaz viena cauruļveida daļa, ko sauc par kakliņu ar atvērumu galā. Izplatītas ir arī kolbas ar diviem, trim vai četriem kakliņiem. Kolbām ar apaļu dibenu ir dažādi izmēri - no 5 ml līdz 20 l, un to izmēri parasti ir uzrakstīti uz stikla.
Kolbu kakliņu galos parasti ir konusveida slīpēta stikla savienojumi. Tie ir standartizēti, un uz tiem var piestiprināt jebkuru līdzīga izmēra konusveida (ārējo) savienotājelementu. 24/20 parasti izmanto 250 ml vai lielākām kolbām, bet mazāku izmēru, piemēram, 14/20 vai 19/22, izmanto mazākām kolbām. Apaļā dibena dēļ ir vajadzīgi korķa gredzeni, lai kolbas ar apaļo dibenu noturētu vertikālā stāvoklī. Lietošanas laikā apaļā dibena kolbas parasti tur pie kakliņa ar skavām uz statīva. Izmēģinājuma iekārtās tiek izmantotas vēl lielākas kolbas. Dažas no šīm kolbām ir šādas.
Ir vairāku veidu laboratorijas kolbas, un visām tām laboratorijā ir dažādas funkcijas. Kolbas pēc to izmantošanas veida var iedalīt:
reakcijas kolbas.
Reakcijas kolbas, kas parasti ir sfēriskas (t. i., kolbas ar apaļu dibenu) un kurām ir pievienoti kakliņi, kuru galos ir slīpēti stikla savienojumi, lai ātri un cieši savienotu ar pārējo aparatūru (piemēram, atgaitas kondensatoru vai pilināmo piltuvi). Reakcijas kolba bieži vien ir izgatavota no bieza stikla, un tā var izturēt lielas spiediena atšķirības, kā rezultātā reakciju var noturēt gan vakuumā, gan zem spiediena, dažkārt vienlaicīgi. Kolbai ir vismaz viena cauruļveida daļa, ko sauc par kakliņu ar atvērumu galā. Izplatītas ir arī kolbas ar diviem, trim vai četriem kakliņiem. Kolbām ar apaļu dibenu ir dažādi izmēri - no 5 ml līdz 20 l, un to izmēri parasti ir uzrakstīti uz stikla.
Kolbu kakliņu galos parasti ir konusveida slīpēta stikla savienojumi. Tie ir standartizēti, un uz tiem var piestiprināt jebkuru līdzīga izmēra konusveida (ārējo) savienotājelementu. 24/20 parasti izmanto 250 ml vai lielākām kolbām, bet mazāku izmēru, piemēram, 14/20 vai 19/22, izmanto mazākām kolbām. Apaļā dibena dēļ ir vajadzīgi korķa gredzeni, lai kolbas ar apaļo dibenu noturētu vertikālā stāvoklī. Lietošanas laikā apaļā dibena kolbas parasti tur pie kakliņa ar skavām uz statīva. Izmēģinājuma iekārtās tiek izmantotas vēl lielākas kolbas. Dažas no šīm kolbām ir šādas.
- Kolbas ar vairākiem kakliņiem, kurām var būt divi līdz pieci un retāk seši kakliņi, katrs no kuriem ir ar slīpēta stikla savienojumiem, ko izmanto sarežģītākās reakcijās, kurās nepieciešama vairāku reaģentu kontrolēta sajaukšana. Tās izmanto sintēzē.
- Šlenka kolba, kas ir lodveida kolba ar slīpēta stikla atveri, šļūtenes izvadu un vakuuma aizbīdni. Krāns ļauj viegli pievienot kolbu caur šļūteni vakuuma slāpekļa līnijai un atvieglot reakcijas veikšanu vai nu vakuumā, vai slāpekļa atmosfērā.
Destilācijas kolbas (Wurtz kolbas) ir paredzētas destilējamiem maisījumiem, kā arī destilācijas produktiem. Destilācijas kolbas ir pieejamas dažādās formās. Līdzīgi kā reakcijas kolbām, destilācijas kolbām parasti ir tikai viens šaurs kakls un slīpēta stikla savienojums, un tās ir izgatavotas no plānāka stikla nekā reakcijas kolbas, lai tās būtu vieglāk karsējamas. Dažreiz tās ir sfēriskas, mēģenes vai bumbiera formas, kas pazīstamas arī kā Kjeldāla kolbas, jo tās izmanto Kjeldāla kolbām.
)
Klaizena kolbas parasti izmanto samazināta spiediena destilācijai. Kolba ir konstruēta tā, lai samazinātu iespējamību, ka destilācija būs jāatkārto, jo šķidrums, kas verd, uztriecas. Tā ir līdzīga Virca kolbai, tomēr Klaizena kolbai raksturīga iezīme ir U formas kakliņš, kas sapludināts kolbas augšpusē. Pati kolba bieži vien ir apaļdibena vai bumbiera formas. U forma (vai bifurkācija) ir līdzīga Klaizena adapterim, no kā arī cēlies nosaukums. Šāda konstrukcija neļauj destilācijas šķidruma šļakatām, kas rodas sadursmju rezultātā, nokļūt destilātā.
Kolbas ar apaļu dibenu.
Kolbas ar apaļo dibenu ir veidotas kā caurule, kas iziet no lodes augšdaļas. Kolbām bieži vien ir garš kakls; dažkārt tām ir iegriezums uz kakla, kas precīzi nosaka kolbas tilpumu. Tās var izmantot destilācijā vai produkta karsēšanā. Šāda veida kolbas var saukt arī par Florences kolbām.
Pielietojums.
Kolbas ar apaļo dibenu ir veidotas kā caurule, kas iziet no lodes augšdaļas. Kolbām bieži vien ir garš kakls; dažkārt tām ir iegriezums uz kakla, kas precīzi nosaka kolbas tilpumu. Tās var izmantot destilācijā vai produkta karsēšanā. Šāda veida kolbas var saukt arī par Florences kolbām.
Pielietojums.
- Šķidruma sildīšana un/vai vārīšana.
- Destilācija.
- Satur ķīmiskās reakcijas.
- Destilācijas kolbas rotācijas iztvaicētājos.
- Kultūras barotņu uzglabāšana.
- Gāzu fāzes standartu sagatavošana kolbām, kas aprīkotas ar starpsienām (nepieciešama volumetriskā kalibrēšana).
Šāda veida kolbu apaļie dibeni ļauj vienmērīgāk uzkarsēt un/vai uzvārīt šķidrumu. Tāpēc kolbas ar apaļo dibenu izmanto dažādos lietojumos, kur saturs tiek karsēts vai vārīts. Kolbas ar apaļo dibenu ķīmiķi izmanto destilācijā kā destilācijas kolbas un destilāta pieņemšanas kolbas (sk. destilācijas shēmu). Kolbas ar apaļo dibenu ar vienu kakliņu izmanto kā destilācijas kolbas rotācijas iztvaicētājos. Šāda kolbas forma ir arī izturīgāka pret plaisāšanu vakuumā, jo lodē vienmērīgāk sadalās spriegums pa tās virsmu.
Kolbas ar apaļo dibenu bieži izmanto ķīmiķu veikto ķīmisko reakciju glabāšanai, jo īpaši refluksa iekārtām un laboratorijas mēroga sintēzei. Destilācijas kolbām pievieno vārīšanās šķembas, lai destilācijas vai viršanas ķīmisko reakciju laikā nodrošinātu kodolu pakāpeniskai vārīšanās norisei. Šāda nukleācija ļauj izvairīties no pēkšņas viršanas straujas, kad saturs var pārplūst no vārošās kolbas. Dažreiz izmanto maisīšanas stieņus vai citas maisīšanas ierīces, kas piemērotas kolbām ar apaļo dibenu. Kolbām ar apaļo dibenu, salīdzinot ar Erlenmeijera kolbām, ir slikta maisīšana, jo tajās nevar ievietot lielus maisīšanas stieņus, un materiāls var iesprūst pie dibena. Atpakaļplūsmas iekārtas gadījumā kondensatoru parasti piestiprina izmantojamās kolbas vidum vai tikai kaklam. Kolbas papildu kakliņi var ļaut kolbas saturā ievietot termometru vai mehānisko maisītāju. Papildu kakliņi var arī ļaut piestiprināt pilināmo piltuvi, lai reaģējošās vielas varētu lēnām pilināt. Ir pieejami dažāda izmēra speciāli ar elektrību darbināmi sildīšanas apvalki, kuros var ievietot apaļdibena kolbu dibenus, lai kolbas saturu varētu sildīt destilācijai, ķīmiskām reakcijām, vārīšanai utt. Uzkarsēšanu var veikt arī iegremdējot kolbas dibenu karstuma vannā, ūdens vannā vai smilšu vannā. Līdzīgi dzesēšanu var veikt, daļēji iegremdējot dzesēšanas vannā, kas piepildīta, piemēram, ar aukstu ūdeni, ledu, eutektiskiem maisījumiem, sausa ledus/šķīdinātāja maisījumiem vai šķidro slāpekli. Gāzes sagatavošanai, ja nepieciešama sildīšana. Tā kā kolbai ir apaļš dibens, karsēšanas laikā siltums vienmērīgi sadalās visā kolbā.
Kolbas ar apaļo dibenu bieži izmanto ķīmiķu veikto ķīmisko reakciju glabāšanai, jo īpaši refluksa iekārtām un laboratorijas mēroga sintēzei. Destilācijas kolbām pievieno vārīšanās šķembas, lai destilācijas vai viršanas ķīmisko reakciju laikā nodrošinātu kodolu pakāpeniskai vārīšanās norisei. Šāda nukleācija ļauj izvairīties no pēkšņas viršanas straujas, kad saturs var pārplūst no vārošās kolbas. Dažreiz izmanto maisīšanas stieņus vai citas maisīšanas ierīces, kas piemērotas kolbām ar apaļo dibenu. Kolbām ar apaļo dibenu, salīdzinot ar Erlenmeijera kolbām, ir slikta maisīšana, jo tajās nevar ievietot lielus maisīšanas stieņus, un materiāls var iesprūst pie dibena. Atpakaļplūsmas iekārtas gadījumā kondensatoru parasti piestiprina izmantojamās kolbas vidum vai tikai kaklam. Kolbas papildu kakliņi var ļaut kolbas saturā ievietot termometru vai mehānisko maisītāju. Papildu kakliņi var arī ļaut piestiprināt pilināmo piltuvi, lai reaģējošās vielas varētu lēnām pilināt. Ir pieejami dažāda izmēra speciāli ar elektrību darbināmi sildīšanas apvalki, kuros var ievietot apaļdibena kolbu dibenus, lai kolbas saturu varētu sildīt destilācijai, ķīmiskām reakcijām, vārīšanai utt. Uzkarsēšanu var veikt arī iegremdējot kolbas dibenu karstuma vannā, ūdens vannā vai smilšu vannā. Līdzīgi dzesēšanu var veikt, daļēji iegremdējot dzesēšanas vannā, kas piepildīta, piemēram, ar aukstu ūdeni, ledu, eutektiskiem maisījumiem, sausa ledus/šķīdinātāja maisījumiem vai šķidro slāpekli. Gāzes sagatavošanai, ja nepieciešama sildīšana. Tā kā kolbai ir apaļš dibens, karsēšanas laikā siltums vienmērīgi sadalās visā kolbā.
Kolbas ar plakanu dibenu.
Erlenmeijera kolba, pazīstama arī kā konusveida kolba vai titrēšanas kolba, ir laboratorijas kolbas veids ar plakanu dibenu, konusveida korpusu un cilindrisku kaklu. Erlenmeijera kolbām ir plata pamatne ar sāniem, kas sašaurinās uz augšu līdz īsam vertikālam kaklam. Tās var būt graduētas, un bieži izmanto slīpēta stikla vai emaljas plankumus, kur tos var marķēt ar zīmuli. Tās atšķiras no biķerēm ar to, ka tām ir konusveida korpuss un šaurs kakls. Atkarībā no pielietojuma tās var būt izgatavotas no stikla vai plastmasas, un to tilpums var būt ļoti dažāds. Erlenmeijera kolbai var būt ar bāzētu malu, ko var aizbāzt vai aizklāt. Vai arī kakls var būt aprīkots ar slīpētu stiklu vai citu savienotāju, lai to varētu izmantot ar specializētākiem aizbāžņiem vai pievienot citiem aparātiem. Büchner kolba ir izplatīta konstrukcijas modifikācija filtrēšanai vakuumā.
Šīs kolbas slīpās malas un šaurais kakls ļauj kolbas saturu sajaukt, to virpuļojot, bez noplūdes riska. Šādas īpašības padara šo kolbu piemērotu arī vārošiem šķidrumiem. Karstie tvaiki kondensējas Erlenmeijera kolbas augšējā daļā, samazinot šķīdinātāja zudumus. Erlenmeijera kolbās ar šauriem kakliņiem var ievietot arī filtra piltuves. Pēdējās divas Erlenmeijera kolbu īpašības padara tās īpaši piemērotas pārkristalizācijai. Attīrāmo paraugu uzkarsē līdz vārīšanās temperatūrai un pievieno pietiekami daudz šķīdinātāja, lai tas pilnībā izšķīdinātu. Uzņemšanas kolbu piepilda ar nelielu daudzumu šķīdinātāja un uzkarsē līdz vārīšanās temperatūrai. Karsto šķīdumu caur rievotu filtrpapīru iefiltrē pieņemšanas kolbā. Karsti tvaiki no vāroša šķīdinātāja uztur filtra piltuvi siltu, novēršot priekšlaicīgu kristalizāciju. Erlenmeijera kolbas, tāpat kā mērkolbas, parasti nav piemērotas precīziem tilpuma mērījumiem. To apzīmogotie tilpumi ir aptuveni 5 % precīzi.
Šīs kolbas slīpās malas un šaurais kakls ļauj kolbas saturu sajaukt, to virpuļojot, bez noplūdes riska. Šādas īpašības padara šo kolbu piemērotu arī vārošiem šķidrumiem. Karstie tvaiki kondensējas Erlenmeijera kolbas augšējā daļā, samazinot šķīdinātāja zudumus. Erlenmeijera kolbās ar šauriem kakliņiem var ievietot arī filtra piltuves. Pēdējās divas Erlenmeijera kolbu īpašības padara tās īpaši piemērotas pārkristalizācijai. Attīrāmo paraugu uzkarsē līdz vārīšanās temperatūrai un pievieno pietiekami daudz šķīdinātāja, lai tas pilnībā izšķīdinātu. Uzņemšanas kolbu piepilda ar nelielu daudzumu šķīdinātāja un uzkarsē līdz vārīšanās temperatūrai. Karsto šķīdumu caur rievotu filtrpapīru iefiltrē pieņemšanas kolbā. Karsti tvaiki no vāroša šķīdinātāja uztur filtra piltuvi siltu, novēršot priekšlaicīgu kristalizāciju. Erlenmeijera kolbas, tāpat kā mērkolbas, parasti nav piemērotas precīziem tilpuma mērījumiem. To apzīmogotie tilpumi ir aptuveni 5 % precīzi.
Bišnera kolba un piltuve.
Büchner kolba, saukta arī par vakuumkolbu, filtrkolbu, sūkšanas kolbu, sānu kolbu, Kitasato kolbu vai Bunsena kolbu, ir biezu sienu Erlenmeijera kolba ar īsu stikla caurulīti un šļūtenes stobriņu, kas izvirzīts apmēram collu no tās kakla. Īsā caurulīte un šļūtenes uzgalis darbojas kā adapteris, uz kura var uzmontēt elastīgas šļūtenes (caurules) galu, lai izveidotu savienojumu ar kolbu. Otru šļūtenes galu var pievienot vakuuma avotam, piemēram, aspiratoram, vakuumsūknim vai mājas vakuumam. Vēlams, lai tas notiktu caur krānu (Volfa kolbu), kas ir konstruēts tā, lai novērstu ūdens iesūkšanos atpakaļ no aspiratora Bišnera kolbā.
Bihnera kolbu var izmantot arī kā vakuuma uztvērēju vakuuma līnijā, lai nodrošinātu, ka šķidrumi no aspiratora vai vakuumsūkņa (vai cita vakuuma avota) nepāriet uz evakuēto aparātu vai otrādi.
Fritēts stikls (Šota filtrs).
Piltuves ar fritētu stiklu, ko sauc par Šota filtru, tās izmanto ķīmijas laboratoriju praksē. Fritētais stikls ir smalki porains stikls, caur kuru var izplūst gāze vai šķidrums. To izgatavo, saķepinot kopā stikla daļiņas cietā, bet porainā ķermenī. Šo poraino stikla korpusu var saukt par friti. Laboratorijas stikla izstrādājumos var izmantot fritēta stikla filtrēšanas elementos, skruberos vai spargeros. Citi fritēta stikla laboratorijas lietojumi ietver hromatogrāfijas kolonnu un sveķu slāņu iepildīšanu īpašās ķīmiskās sintēzes vajadzībām. Tā kā frites sastāv no stikla daļiņām, kas ir savienotas ar nelieliem kontakta laukumiem, tās parasti neizmanto stipri sārmainos apstākļos, jo tie var zināmā mērā izšķīdināt stiklu. Parasti tas nerada problēmas, jo izšķīdušais daudzums parasti ir niecīgs, bet tikpat niecīgās frites saites var izšķīst, iedarbojoties spēcīgiem sārmiem, un laika gaitā frite sadalās.
)
Volfa kolba .
Volfa kolba novērš ūdens iekļūšanu vakuumiekārtā, ja ūdens padeves sistēmā notiek pēkšņa sūkņa "applūšana" spiediena svārstību dēļ, kā arī nejaušas šķidrumu atkārtotas izliešanas gadījumā no iekārtas un novērš to tiešu iekļūšanu ūdens strūklas sūknī. Šļūtene no ūdens strūklas sūkņa ir savienota ar vienu atzarojuma cauruli, bet šļūtene no iekārtas - ar otru atzarojuma cauruli. Ūdens iekļūšana iekārtā nav pieļaujama daudzu iemeslu dēļ. Dažos gadījumos, piemēram, destilējot augstas viršanas pakāpes šķidrumus vakuumā, tas var izraisīt sprādzienu.
Funels.
Laboratorijas piltuves ir piltuves, kas ir izgatavotas izmantošanai ķīmijas laboratorijā. Ir daudz dažādu veidu piltuvju, kas ir pielāgotas šiem specializētajiem lietojumiem. Filtra piltuvēm, dadžu piltuvēm (dadžu ziedu formā) un piltuvēm ar pilienu piltuvēm ir aizbīdņi, kas ļauj šķidrumus kolbā iepildīt lēni. Cietām vielām piemērotāka ir pulverveida piltuve ar platu un īsu kātu, jo tā viegli neaizsērē. Filtra piltuves, Bihnera un Hirša piltuves, ja tās izmanto kopā ar filtrpapīru, var izmantot, lai noņemtu smalkās daļiņas no šķidruma procesā, ko sauc par filtrēšanu. Prasīgākiem lietojumiem filtrpapīru pēdējās divās minētajās var aizstāt ar saķepinātu stikla frītu. Atdalīšanas piltuves izmanto šķidruma-šķidruma ekstrakcijā.
Vienkāršas piltuves ir dažāda izmēra, ar garākiem vai īsākiem kakliņiem. Tās izmanto šķidrumu pārliešanai, lai atdalītu cietās vielas no šķidrumiem, izmantojot laboratorijas filtrēšanas procesu. Lai to panāktu, konusveidīgs filtrpapīra gabals parasti tiek salocīts konusā un ievietots piltuvē. Pēc tam caur piltuvi izlej cieto un šķidro vielu suspensiju. Cietās daļiņas ir pārāk lielas, lai izkļūtu cauri filtrpapīram, un tās paliek uz papīra, bet daudz mazākas šķidruma molekulas caur papīru nonāk traukā, kas novietots zem piltuves, un iegūst filtrātu. Filtra papīru izmanto tikai vienu reizi. Ja interesē tikai šķidrums, papīru izmet.
Vienkāršas piltuves ir dažāda izmēra, ar garākiem vai īsākiem kakliņiem. Tās izmanto šķidrumu pārliešanai, lai atdalītu cietās vielas no šķidrumiem, izmantojot laboratorijas filtrēšanas procesu. Lai to panāktu, konusveidīgs filtrpapīra gabals parasti tiek salocīts konusā un ievietots piltuvē. Pēc tam caur piltuvi izlej cieto un šķidro vielu suspensiju. Cietās daļiņas ir pārāk lielas, lai izkļūtu cauri filtrpapīram, un tās paliek uz papīra, bet daudz mazākas šķidruma molekulas caur papīru nonāk traukā, kas novietots zem piltuves, un iegūst filtrātu. Filtra papīru izmanto tikai vienu reizi. Ja interesē tikai šķidrums, papīru izmet.
Divas piltuves, A - vienkārša piltuve ar kātu. B - slīpēta stikla piltuve.
Buchnera un Hirša piltuves.Bišnera piltuve (skatīt iepriekš) ir laboratorijas iekārta, ko izmanto filtrēšanā. Tradicionāli tā ir izgatavota no porcelāna, bet ir pieejamas arī stikla un plastmasas piltuves. Virs piltuves formas daļas ir cilindrs ar frītētu stikla disku/perforētu plāksnīti, kas to atdala no piltuves. Hirsha piltuvei ir līdzīga konstrukcija; to izmanto līdzīgi, bet mazākiem materiāla daudzumiem. Galvenā atšķirība ir tā, ka Hirša piltuves plāksne ir daudz mazāka, un piltuves sieniņas nav vertikālas, bet gan slīpi vērstas uz āru.
Piltuve ir laboratorijas stikla trauks, ko izmanto šķidrumu pārnešanai. Tās ir aprīkotas ar aizbīdni, kas ļauj kontrolēt plūsmu. Piltuves ir noderīgas, lai lēnām, t. i., pa pilieniem, pievienotu reaģentus. Tas var būt vēlams, ja ātra reaģenta pievienošana var izraisīt blakusreakcijas vai ja reakcija ir pārāk strauja.
Piltuves parasti ir aprīkotas ar slīpēta stikla savienojumu, kas ļauj piltuvi cieši piestiprināt, piemēram, kolbai ar apaļu dibenu. Tas nozīmē arī to, ka piltuve nav atsevišķi jānostiprina. Spiediena izlīdzināšanas piltuvēm ir papildu šaururbuma stikla caurulīte no piltuves spuldzītes līdz slīpēta stikla savienojumam ap kātu. Tās aizvieto šķidruma tilpumu, kas zaudēts spuldzītē, ar ekvivalentu gāzes tilpumu no kolbas, kurā ieplūst reaģents, un ir noderīgas, ja ar gaisam jutīgiem reaģentiem rīkojas hermētiskā, inertās gāzes vidē. Ja nav šīs caurulītes vai kāda cita līdzekļa, kas izlīdzina spiedienu starp noslēgtu pieņemšanas kolbu un piltuves kolbu, šķidruma plūsma no kolbas ātri apstājas.
Piltuves parasti ir aprīkotas ar slīpēta stikla savienojumu, kas ļauj piltuvi cieši piestiprināt, piemēram, kolbai ar apaļu dibenu. Tas nozīmē arī to, ka piltuve nav atsevišķi jānostiprina. Spiediena izlīdzināšanas piltuvēm ir papildu šaururbuma stikla caurulīte no piltuves spuldzītes līdz slīpēta stikla savienojumam ap kātu. Tās aizvieto šķidruma tilpumu, kas zaudēts spuldzītē, ar ekvivalentu gāzes tilpumu no kolbas, kurā ieplūst reaģents, un ir noderīgas, ja ar gaisam jutīgiem reaģentiem rīkojas hermētiskā, inertās gāzes vidē. Ja nav šīs caurulītes vai kāda cita līdzekļa, kas izlīdzina spiedienu starp noslēgtu pieņemšanas kolbu un piltuves kolbu, šķidruma plūsma no kolbas ātri apstājas.
Pievērsiet uzmanību noslēgvārstam, stikla caurulītei labajā pusē un slīpēta stikla savienojumam šajā spiediena izlīdzināšanas piltuvē. Parastai piltuvei nav spiediena izlīdzināšanas stikla caurulītes labajā pusē.
Sadalāmās piltuves.
Atdalīšanas piltuve, saukta arī par atdalīšanas piltuvi, atdalīšanas piltuvi vai sarunvalodā - atdalīšanas piltuve, ir laboratorijas stikla trauks, ko izmanto šķidruma-šķidruma ekstrakcijā, lai atdalītu (sadalītu) maisījuma sastāvdaļas divās nesajaucamās šķīdinātāja fāzēs ar dažādu blīvumu. Parasti viena no fāzēm ir ūdens, bet otra - lipofils organiskais šķīdinātājs, piemēram, ēteris, MTBE, dihlormetāns, hloroforms vai etilacetāts. Visi šie šķīdinātāji veido skaidru robežu starp abiem šķidrumiem. Blīvāks šķidrums, parasti ūdens fāze, ja vien organiskā fāze nav halogenēta, nogrimst un to var izlaist caur vārstu prom no mazāk blīva šķidruma, kas paliek dalāmajā piltuvē. Atdalīšanas piltuve ir konusa formā ar puslodes galu. Tās augšdaļā ir aizbāzniņš, bet apakšā - aizbāzniņš (krāns). Laboratorijās izmantotās dalāmās piltuves parasti ir izgatavotas no borsilikāta stikla, un to aizbīdņi ir izgatavoti no stikla vai PTFE. Tipiski izmēri ir no 30 ml līdz 3 l. Rūpnieciskajā ķīmijā tās var būt daudz lielākas, un daudz lielākiem tilpumiem izmanto centrifūgas. Slīpās malas ir veidotas tā, lai atvieglotu slāņu identificēšanu. Ar aizbīdni regulējams izvads ir paredzēts šķidruma iztukšošanai no piltuves. Piltuves augšpusē ir standarta konusveida savienojums, kas sader ar slīpēta stikla vai teflona aizbāzni. Lai izmantotu atdalīšanas piltuvi, abas fāzes un šķīdumā atdalāmo maisījumu pievieno caur augšējo daļu, aizverot aizbīdni apakšā. Pēc tam piltuvi aizver un viegli sakrata, vairākas reizes apvēršot piltuvi; ja abus šķīdumus sajauc pārāk enerģiski, veidojas emulsijas. Pēc tam piltuvi apgriež otrādi un uzmanīgi atver aizbīdni, lai atbrīvotu lieko tvaika spiedienu. Atdalīšanas piltuvi atliek malā, lai fāzes varētu pilnībā atdalīties. Pēc tam atver augšējo un apakšējo aizbīdni, un apakšējā fāze izdalās gravitācijas rezultātā. Atlaižot apakšējo fāzi, jāatver augšējais aizbīdnis, lai notiktu spiediena izlīdzināšanās starp piltuves iekšpusi un atmosfēru. Kad apakšējais slānis ir atdalīts, aizver aizbīdni un augšējo slāni izlej caur augšējo daļu citā traukā.
Atdalīšanas piltuve lietošanā. Organiskajai fāzei (dzeltenā, augšējā fāze) ir mazāks blīvums nekā ūdens fāzei (zaļā, apakšējā fāze). Ūdens fāze tiek iepildīta vārglāzē.
Atdalīšanas piltuve lietošanā. Organiskajai fāzei (dzeltenā, augšējā fāze) ir mazāks blīvums nekā ūdens fāzei (zaļā, apakšējā fāze). Ūdens fāze tiek iepildīta vārglāzē.
Atdalīšanas piltuves izmanto organiskajā ķīmijā, lai veiktu šādas reakcijas.
- Halogenēšana.
- nitrēšana.
- alkilēšana.
- acetilēšana.
- reģenerācija.
- organomagnija sintēze u. c.
Pirms darba ar dalāmo piltuvi vārsta daļu ieeļļo ar vazelīnu vai speciālu smērvielu (vakuuma smērvielu), kas ļaus atvērt vārstu bez piepūles, pēc tam piltuvē ielej šķīdumu, pievienojot (ja nepieciešams) šķīdinātāju, ar kuru iepriekš izskalo reakcijas kolbu. Šķidruma daudzums piltuvē nedrīkst pārsniegt 2/3 no tās tilpuma (parasti no 1/5 līdz 1/3), pēc tam to aizver ar aizbāzni un sakrata. Tālāk, pagriežot aizbāzni uz leju un nostiprinot to, atver krānu. Tas nepieciešams, lai piltuves gaisa telpa piesātinātos ar šķīdinātāja tvaikiem un spiediens piltuvē vairs nemainītos. Pēc tam, kad šķīdinātāja tvaika spiediens ir kļuvis nemainīgs un izšķīdušās gāzes ir izvadītas, piltuvi enerģiski jāsakrata, beigās piltuvi ievieto statīva gredzenos un ļauj šķidrumiem pilnībā atdalīties. Pēc noslāņošanās atver aizbāzni un caur krānu izlaiž apakšējo slāni, bet augšējo (ja nepieciešams) izlej caur piltuves rīkli.
Kondensatori.
Ķīmijā kondensators ir laboratorijas aparāts, ko izmanto tvaiku kondensācijai - t. i., pārvēršanai šķidrumā -, tos atdzesējot. Kondensatorus parasti izmanto tādās laboratorijas operācijās kā destilācija, reflukss un ekstrakcija. Destilācijas procesā maisījumu karsē, līdz gaistošākās sastāvdaļas iztvaiko, tvaiki tiek kondensēti un savākti atsevišķā traukā. Refluksa procesā reakciju, kurā iesaistīti gaistoši šķidrumi, veic to viršanas temperatūrā, lai to paātrinātu; tvaikus, kas neizbēgami izdalās, kondensē un atdod atpakaļ reakcijas traukā. Soksleta ekstrakcijā karstu šķīdinātāju ievada kādā pulverveida materiālā, piemēram, samaltās sēklās, lai izskalotu kādu slikti šķīstošu sastāvdaļu; pēc tam šķīdinātāju automātiski destilē no iegūtā šķīduma, kondensē un atkal ievada. Ir izstrādāti daudzi dažādi kondensatoru veidi dažādiem lietojumiem un apstrādes apjomiem. Vienkāršākais un vecākais kondensators ir tikai gara caurule, caur kuru novada tvaikus, un dzesēšanu nodrošina ārējais gaiss. Biežāk kondensatoram ir atsevišķa caurule vai ārējā kamera, caur kuru cirkulē ūdens (vai kāds cits šķidrums), lai nodrošinātu efektīvāku dzesēšanu.
Sīkāku informāciju skatiet tēmā Destilācija un destilācijas sistēmas.
Sīkāku informāciju skatiet tēmā Destilācija un destilācijas sistēmas.
Atpakaļplūsmas kondensators ir laboratorijas stikla trauks, ko izmanto tvaiku dzesēšanai. Tas sastāv no stikla caurules, kas ievietota stikla cilindrā. Caurule savieno frakcionēšanas kolonnu ar kolbu un pārvadā karstos tvaikus, kas rodas karsēšanas procesā. Stikla cilindrā ir ūdens; ūdeni iesūknē un izsūknē no cilindra caur tā sānu atzariem. Ūdens atdzesē tvaikus caurulē un tos kondensē. Ir divu veidu atgaitas kondensatori. Kad tvaiks kondensējas, tas ieplūst atpakaļ reakcijas kolbā. Tas samazina šķīdinātāja daudzumu, kas tiek zaudēts reakcijas laikā. Turklāt reakciju var veikt ilgākā laika posmā, jo šķīdinātājs atgriežas atpakaļ reakcijas kolbā. Kondensatoru galvenokārt izmanto destilācijas procesā. Destilācija ir divu šķidrumu atdalīšana, karsējot. Pirmais iztvaiko šķidrums ar zemāku viršanas temperatūru. Kondensatorā tas pārvēršas atpakaļ šķidrumā. Ja kondensatorā šķidrums nonāk atpakaļ reakcijas kolbā, to sauc par atgaitas kondensatoru. Atpakaļplūsmas kondensatori ir divu veidu: ar gaisu dzesēti un ar ūdeni dzesēti. Biežāk sastopamie ar gaisu dzesējamie atgaitas kondensatori ir gaisa kondensators un Vigreux kondensators. Lībiga kondensators ir visvienkāršākais ar ūdeni dzesējamais atgaitas kondensators. Dimrota kondensators un Grehema kondensators ir divi citi ar ūdeni dzesēti atgaisošie kondensatori. Gaisa dzesētajam atgaitas kondensatoram ir tikai viena stikla caurule, un tvaiki kondensējas uz stikla, kad tos atdzesē gaiss. Daži gaisa dzesēti atgaitas kondensatori ir piepildīti ar stikla lodītēm, lai veicinātu kondensācijas procesu. Vigreux kondensatorā ir virkne iedobumu, kas paredzēti, lai palielinātu virsmas laukumu, uz kura tvaiki var kondensēties. Ar ūdeni dzesētam atgaitas kondensatoram ir divas stikla caurules. Iekšējā caurulē atrodas karstie tvaiki, bet ārējā caurulē - ūdens. Ūdens tiek izmantots tvaiku dzesēšanai. Lībiga kondensatoram ir taisna iekšējā caurule, bet Grehema kondensatoram - spirālveida iekšējā caurule. Dimroth kondensatorā ir dubulta spirālveida caurule.
Soksleta ekstraktors.
Soksleta ekstraktoru izmanto šķidruma un cietas vielas ekstrakcijai, ja ekstrahējamajam savienojumam ir ierobežota šķīdība izvēlētajā šķīdinātājā un piemaisījumi nešķīst.
Ekstrakcijas laikā šķīdinātāja tvaiki plūst augšup pa destilācijas ceļu, uz galveno kameru un uz augšu uz kondensatoru, kur tie kondensējas un pil uz leju. Šķīdinātājs piepildīs galveno kameru, izšķīdinot daļu vēlamā savienojuma no cietā parauga. Kad kamera ir gandrīz pilna, to iztukšo ar sifonu, atgriežot šķīdinātāju apaļā dibena kolbā, lai atkal sāktu procesu. Katru reizi, kad ekstrakciju atkārto, izšķīdina vairāk vēlamā savienojuma, atstājot nešķīstošos piemaisījumus uzpirkstenītī. Šādā veidā savienojums tiek izvadīts no parauga.
Ekstrakcijas laikā šķīdinātāja tvaiki plūst augšup pa destilācijas ceļu, uz galveno kameru un uz augšu uz kondensatoru, kur tie kondensējas un pil uz leju. Šķīdinātājs piepildīs galveno kameru, izšķīdinot daļu vēlamā savienojuma no cietā parauga. Kad kamera ir gandrīz pilna, to iztukšo ar sifonu, atgriežot šķīdinātāju apaļā dibena kolbā, lai atkal sāktu procesu. Katru reizi, kad ekstrakciju atkārto, izšķīdina vairāk vēlamā savienojuma, atstājot nešķīstošos piemaisījumus uzpirkstenītī. Šādā veidā savienojums tiek izvadīts no parauga.
1: Maisītāja stienis 2: Nekustīgais katls (nekustīgais katls nedrīkst būt pārpildīts, un šķīdinātāja tilpumam nekustīgajā katlā jābūt 3 līdz 4 reizes lielākam par Soksleta kameras tilpumu) 3: Destilācijas ceļš 4: Uzpirkstenis 5: Cietais gabals 6: Sifona augšdaļa 7: Sifona izeja 8: Izplešanās adapteris 9: Kondensators 10: Dzesēšanas ūdens ārā 11: Dzesēšanas ūdens iekšpusē
Atšķirībā no tradicionālās ekstrakcijas metodes neliels šķīdinātāja daudzums tiek izmantots atkārtoti, lai veiktu ekstrakciju vairākas reizes. Tas nozīmē, ka Soksleta ekstrakcijā tiek izmantots daudz mazāk šķīdinātāja, tādējādi tā ir laikietilpīgāka un rentablāka. Turklāt Soksleta ekstraktors var darboties nepārtraukti, neveicot nekādas papildu darbības, tāpēc tas ir lieliska izvēle vairāku stundu vai pat dienu garumā notiekošai savienojumu ekstrakcijai.
Francs Riters fon Sokšlets (Franz Ritter von Soxhlet) pirmais izgudroja šo aparātu lipīdu (tauku) ekstrakcijai no piena cietvielām. Tagad Soksleta ekstraktoru izmanto vienmēr, kad nepieciešama ekstrakcija, jo īpaši naftas un pārtikas rūpniecībā. To plaši izmanto arī bioaktīvo savienojumu ekstrakcijai no dabas resursiem, kas ir ļoti svarīgi augsnes un atkritumu vides analīzēs.
Kā to izmantot?
- Pēc pareizas iestatīšanas Soksleta ekstraktors darbojas nepārtraukti:
- Ievietojiet paraugu, kas satur vēlamo savienojumu, uzpirkstenītē.
- Ievietojiet uzpirksteni Soksleta ekstraktora galvenajā kamerā.
- Pievienojiet izvēlēto šķīdinātāju kolbā ar apaļu dibenu un novietojiet uz sildīšanas mantijas.
- Piestipriniet Soksleta ekstraktoru virs apaļā dibena kolbas.
- Virs ekstraktora piestiprina atgaitas kondensatoru, kurā aukstais ūdens ieplūst apakšā un izplūst augšpusē.
- Tagad aparāts ir sagatavots, šķīdinātāju uzkarsē līdz refluksa temperatūrai un atstāj ekstrahēt vajadzīgo laiku.
Slīpēti stikla savienojumi un adapteri.
Šis stikla izstrādājumu veids, ko parasti dēvē par Quickfit, ietver pilnu komponentu klāstu, kas aprīkoti ar standarta konusveida slīpēta stikla savienojumiem. Savienojumi ir pilnībā savstarpēji aizvietojami ar tāda paša izmēra savienojumiem, un no vienkāršām sastāvdaļām var salikt aparatūru visdažādākajiem eksperimentiem, neizmantojot gumijas bungas, korķus utt. Ja stikla izstrādājumu savienojumu izmēri nesakrīt, var izmantot samazināšanas un paplašināšanas adapterus. Tipisks savienoto stikla trauku klāsts ir attēlots turpmāk dotajos attēlos.
Stikla izstrādājumu slīpētā stikla savienojumus klasificē pēc savienojuma diametra tā platākajā vietā (iekšējais diametrs) un pēc savienojuma slīpētā stikla daļas garuma. Tādējādi 14/23 savienojuma maksimālais iekšējais diametrs ir 14 mm un garums - 23 mm. Citi bieži sastopamie savienojuma izmēri ir 19/26, 24/29 un 35/39. Savienojuma izmērs vienmēr ir iegravēts uz stikla sāniem vai blakus savienojumam. Acīmredzamu iemeslu dēļ savienojumi tiek iedalīti "sieviešu" un "vīriešu" kategorijās.
Savienotie stikla izstrādājumi ir daudz dārgāki nekā parastie stikla izstrādājumi, jo savienojumu izgatavošanai ir nepieciešama precizitāte. Ja savienojumi "aizķeras" un tos nevar atdalīt, stikla traukus nevar izmantot atkārtoti, un var rasties problēma ar aizbāztu kolbu, kas satur gaistošu organisko šķīdinātāju, kurš kādam ir jāatver!
Ir divi galvenie "aizķērušos" savienojumu cēloņi.
Ir divi galvenie "aizķērušos" savienojumu cēloņi.
- Kālija hidroksīda vai nātrija hidroksīda šķīdumu lietošana ūdenī vai citos šķīdinātājos, kas iedarbojas uz stiklu.
- ķīmisko vielu, tostarp cietu vielu un cietu vielu šķīdumu, iesprūšana stikla šuvēs.
Ja izmantojat savienotus stikla izstrādājumus ar spēcīgiem sārmiem (NaOH, KOH), savienojumi ir jāsmērē ar smērvielu. Vairumā gadījumu pietiek ar vienkāršu smērvielu uz ogļūdeņražu bāzes, piemēram, vazelīnu, jo to no savienojumiem var viegli noņemt, noslaukot ar drānu, kas samitrināta ogļūdeņražu šķīdinātājā (petrolēterī, b.pt. 60-80 °C). Izvairieties no smērvielām uz silikona bāzes, jo tās ir grūti noņemt, tās šķīst dažos organiskos šķīdinātājos un var piesārņot reakcijas produktus. Lai ieeļļotu savienojumu, uz "vīrišķā" savienojuma augšējās daļas uzklājiet nelielu smērvielas kārtiņu, ar pagrieziena kustību iebīdiet to "sievišķajā" savienojumā, un savienojumam vajadzētu kļūt "caurspīdīgam" no augšas līdz apmēram pusei no apakšas. Ja vairāk nekā puse savienojuma ir kļuvusi "dzidra", ir izmantots pārāk daudz smērvielas: atdaliet savienojumus, notīriet ar šķīdinātājā samitrinātu drānu un atkārtojiet procesu. Lai izvairītos no ķimikāliju ieslēgšanās grunts stikla šuvēs, kolbas u. c. piepilda, izmantojot filtrējošu piltuvi ar garu kātu vai papīra konusu, kas izstiepjas aiz šuves uz kolbu.
Klaizena adapteris.
Klaizena adapteri var novietot uz kolbas ar apaļu dibenu, lai vienu atveri pārvērstu divās, Piemēram, vienu augšējo Klaizena adaptera savienojumu pievienojiet kondensatoram, bet otru - papildu piltuvei vai pieņemiet termometra adapteri temperatūras mērījumiem destilācijas aparātā; Šim Klaizena adapterim ir divi augšējie ārējie savienojumi, lai pievienotu jebkuru laboratorijas stikla trauku ar iekšējiem savienojumiem, un apakšējais iekšējais savienojums, lai ieietu vārīšanas kolbā ar ārējo savienojumu. Trīs savienojumu izmēri ir vienādi 24/40. Labor Glass Claisen adapteris ir izgatavots no augstas kvalitātes borosilikāta stikla un ir atkarsēts 800 °C temperatūrā, to var karsēt tieši atklātā liesmā un tas var izturēt tipiskas laboratorijas temperatūras svārstības ķīmijas procesos, piemēram, karsēšanu un dzesēšanu.
Klaizena adapteris.
Klaizena adapteri var novietot uz kolbas ar apaļu dibenu, lai vienu atveri pārvērstu divās, Piemēram, vienu augšējo Klaizena adaptera savienojumu pievienojiet kondensatoram, bet otru - papildu piltuvei vai pieņemiet termometra adapteri temperatūras mērījumiem destilācijas aparātā; Šim Klaizena adapterim ir divi augšējie ārējie savienojumi, lai pievienotu jebkuru laboratorijas stikla trauku ar iekšējiem savienojumiem, un apakšējais iekšējais savienojums, lai ieietu vārīšanas kolbā ar ārējo savienojumu. Trīs savienojumu izmēri ir vienādi 24/40. Labor Glass Claisen adapteris ir izgatavots no augstas kvalitātes borosilikāta stikla un ir atkarsēts 800 °C temperatūrā, to var karsēt tieši atklātā liesmā un tas var izturēt tipiskas laboratorijas temperatūras svārstības ķīmijas procesos, piemēram, karsēšanu un dzesēšanu.
Dizains.
Klaizena adapteri var novietot uz kolbas ar apaļu dibenu, lai vienu atveri pārvērstu divās, Piemēram, vienu Klaizena adaptera augšējo savienojumu pievienot kondensatoram, bet otru - papildu piltuvei vai pieņemt termometra adapteri temperatūras mērījumiem destilācijas aparātā; Šim Klaizena adapterim ir divi augšējie ārējie savienojumi, lai pievienotu jebkuru laboratorijas stikla trauku ar iekšējiem savienojumiem, un apakšējais iekšējais savienojums, lai ieietu vārīšanas kolbā ar ārējo savienojumu.
IZMANTOŠANA.
Izmanto situācijās, kad nepieciešams vairāk nekā viens izvads no apaļdibena kolbas, ideāli piemērots reakcijas maisījuma atteces plūsmai; viens savienojums der stikla kondensatoram, otrs - papildu piltuvei. Praksē to parasti izmanto destilācijas aparātā un uzliek uz destilācijas kolbas, papildu kakliņu var izmantot, lai destilācijas procesa laikā pievienotu ūdeni verdošajai kolbai.
Klaizena 3 virzienu adapterim ir trīs 24/40 standarta konusveida savienojumi, kas ļauj ātri un viegli uzstādīt hermētiskus laboratorijas stikla traukus. Divi augšējie savienojumi ir iekšējie, lai piestiprinātu destilācijas galviņu un pievienošanas piltuvi vai pulverveida piltuvi.
Klaizena adapteri var novietot uz kolbas ar apaļu dibenu, lai vienu atveri pārvērstu divās, Piemēram, vienu Klaizena adaptera augšējo savienojumu pievienot kondensatoram, bet otru - papildu piltuvei vai pieņemt termometra adapteri temperatūras mērījumiem destilācijas aparātā; Šim Klaizena adapterim ir divi augšējie ārējie savienojumi, lai pievienotu jebkuru laboratorijas stikla trauku ar iekšējiem savienojumiem, un apakšējais iekšējais savienojums, lai ieietu vārīšanas kolbā ar ārējo savienojumu.
IZMANTOŠANA.
Izmanto situācijās, kad nepieciešams vairāk nekā viens izvads no apaļdibena kolbas, ideāli piemērots reakcijas maisījuma atteces plūsmai; viens savienojums der stikla kondensatoram, otrs - papildu piltuvei. Praksē to parasti izmanto destilācijas aparātā un uzliek uz destilācijas kolbas, papildu kakliņu var izmantot, lai destilācijas procesa laikā pievienotu ūdeni verdošajai kolbai.
Klaizena 3 virzienu adapterim ir trīs 24/40 standarta konusveida savienojumi, kas ļauj ātri un viegli uzstādīt hermētiskus laboratorijas stikla traukus. Divi augšējie savienojumi ir iekšējie, lai piestiprinātu destilācijas galviņu un pievienošanas piltuvi vai pulverveida piltuvi.
Burbulīši.
Burbuļveces ir vienkāršas ierīces, ko izmanto, lai reakcijas aparātā uzturētu inertu atmosfēru, vienlaikus nodrošinot arī spiediena samazināšanas līdzekļus. Burbuļveces parasti piepilda ar dzīvsudrabu vai minerāleļļu, tomēr ieteicams izmantot minerāleļļu, jo dzīvsudraba burbuļveces diezgan daudz šļakst un rada toksicitātes risku.
.
Kad spiediens aparāta iekšpusē ir lielāks par laboratorijas atmosfēras spiedienu, gāzes pārpalikums burbuļos pa caurulīti un izplūdīs caur minerāleļļu. Ja spiediens aparāta iekšpusē samazināsies zem atmosfēras spiediena, eļļa caurulē pacelsies un neļaus gaisam iekļūt sistēmā. Tomēr, ja spiediens ir pārāk zems, gaiss galu galā iekļūs, un jūs iesūksiet eļļu (vai dzīvsudrabu) aparātā. Tā ir kļūda, ko parasti pieļaujat tikai vienu vai divas reizes (garlaicīgā tīrīšana ir lieliska mācību pieredze).
Jūs varat izvairīties no burbuļotāja "iesūkšanas atpakaļ", izmantojot.
- uzmanoties, lai neizraisītu negatīvu spiedienu sistēmā, kamēr tā ir atvērta burbuļtraukim. Trīs visbiežāk sastopamie iemesli ir šādi.
- vakuuma radīšana kolbā, kad tā ir atvērta pret burbuļveidīgo.
- karstas reakcijas karstuma izslēgšana, bet slāpekļa plūsmas nepalielināšana.
- reakcijas atdzesēšana aukstā vannā, bet slāpekļa plūsmas nepalielināšana.
- Izmantojot īpaši pārveidotus burbuļbrillerus.
- Dzīvsudraba burbuļbubljera, kas ir augstāks par 760 mm (maksimālais augstums, ko dzīvsudrabs var sasniegt ar 1 atm spiedienu), izmantošana.
Caurulītē starp burbuļbukli un reaktoru jābūt augstākai temperatūrai nekā burbulītim, citādi prekursors kondensētos caurulītē un tādējādi reakcijas traukā nonāktu nekontrolēti pilieni. Ja tas notiek ar cietu prekursoru, tas var aizsprostot cauruli. Ja caur burbuļveidīgo ierīci burbuļo kaut ko citu (HCl, šķīdinātājus, reakcijas blakusproduktus), kas nav slāpeklis, pārliecinieties, ka pēc tam, kad esat pabeidzis darbu, caur burbuļveidīgo ierīci tiek ielaists tīrs slāpeklis vai arī burbuļveidīgā ierīce tiek iztīrīta. Šādā veidā izvairīsieties no nākamās reakcijas piesārņošanas.
Piezīme: pārliecinieties, ka burbuļotāja šķidrums nereaģē ar izmantotajām gāzēm. Piemēram, dzīvsudrabs nav saderīgs ar amonjaku un acetilēnu.
Lai samazinātu nejaušas spiediena eksplozijas iespēju, NEKAD neatveriet gāzes balonu uz vakuuma kolektoru, ja vien kolektors nav atvērts uz burbuļgāzi!
Lai reakcijā, kas vienkārši maisās, uzturētu pozitīvu spiedienu, burbuļveidīgajam aparātam ik pēc dažām sekundēm jāburbuļo. Lielāka plūsma izšķērdē slāpekli un var izraisīt gaistošu šķīdinātāju burbuļošanu. Mazāka plūsma palielina gaisa difūzijas iespēju aparātā. Lai novērstu eļļas vai dzīvsudraba izšļakstīšanos no burbuļbubljera, savienojiet ar izplūdes atveri Tygon caurules gabalu. Izvietojiet to vertikāli vairākus centimetrus vai izveidojiet vairākus cauruļu vijumus. Kā alternatīvu var pie burbuļotāja izejas pievienot tukšu burbuļbāku, lai aizturētu izšļakstīto materiālu.
Ja iespējams, izvairieties no dzīvsudraba izmantošanas laboratorijā. Bet, ja tas tomēr ir jālieto, noteikti izlasiet šos padomus, brīdinājumus un norādījumus.
Drošības apsvērumi.
Biežākie sprādziena cēloņi.
Piezīme: pārliecinieties, ka burbuļotāja šķidrums nereaģē ar izmantotajām gāzēm. Piemēram, dzīvsudrabs nav saderīgs ar amonjaku un acetilēnu.
Lai samazinātu nejaušas spiediena eksplozijas iespēju, NEKAD neatveriet gāzes balonu uz vakuuma kolektoru, ja vien kolektors nav atvērts uz burbuļgāzi!
Lai reakcijā, kas vienkārši maisās, uzturētu pozitīvu spiedienu, burbuļveidīgajam aparātam ik pēc dažām sekundēm jāburbuļo. Lielāka plūsma izšķērdē slāpekli un var izraisīt gaistošu šķīdinātāju burbuļošanu. Mazāka plūsma palielina gaisa difūzijas iespēju aparātā. Lai novērstu eļļas vai dzīvsudraba izšļakstīšanos no burbuļbubljera, savienojiet ar izplūdes atveri Tygon caurules gabalu. Izvietojiet to vertikāli vairākus centimetrus vai izveidojiet vairākus cauruļu vijumus. Kā alternatīvu var pie burbuļotāja izejas pievienot tukšu burbuļbāku, lai aizturētu izšļakstīto materiālu.
Ja iespējams, izvairieties no dzīvsudraba izmantošanas laboratorijā. Bet, ja tas tomēr ir jālieto, noteikti izlasiet šos padomus, brīdinājumus un norādījumus.
Drošības apsvērumi.
Biežākie sprādziena cēloņi.
- Spiediena gāzu izmantošana - sprādziens var rasties, ja noslēgtā sistēmā palielinās inertās gāzes spiediens. Pārliecinieties, ka ir spiediena samazināšanas avots, piemēram, burbulis, un ka nav slēgtas sistēmas, kad gāzes vads ir atvērts. Lai uzraudzītu spiedienu un nodrošinātu papildu drošību, līnijai var pievienot arī elektronisku spiediena mērītāju vai manometru.
- Nekontrolējama reakcija - straujas reakcijas rezultātā var ātri izdalīties liels gāzes daudzums. Arī šajā gadījumā pārliecinieties, ka sistēmā ir atbilstoša spiediena samazināšanas sistēma, t. i., burbuļveces, un ka reakcijas trauks ir atvērts pret līniju.
- Slēgtas sistēmas sildīšana - temperatūras paaugstināšana slēgtā sistēmā (konstants tilpums) palielina spiedienu. Pārliecinieties, ka jebkurš sildāmais trauks ir atvērts pret padeves līniju un ka uz padeves līnijas ir piestiprināts spiediena samazināšanas ierīce, piemēram, burbulis.
Biežākais implozijas cēlonis.
- Jebkurš vājš punkts stikla traukā, piemēram, zvaigznes veida plaisa, var izraisīt tā sabrukšanu vakuumā. Ja traukā pamanāt plaisu, nelietojiet to.
Secinājums.
Es ceru, ka mans apraksts un īsās rokasgrāmatas palīdzēs jums sasniegt jūsu mērķus. Ja jums ir nepieciešami papildu paskaidrojumi, varat jautāt man turpat vai privātā tērzēšanā. Es pēc vajadzības papildināšu informāciju. Strādājot ar stikla trauku laboratorijā, vienmēr jādomā par drošību. Izmantojiet aizsargstiklu, ķīmisko pārklāju, cimdus, lai novērstu traumas un ķīmiskos apdegumus, negadījumus ar acīm.
Last edited by a moderator:
