Equipamentos auxiliares na prática laboratorial

[G.Patton]

Introdução.

Equipamento de laboratório - Vários instrumentos e equipamentos usados pela equipe do laboratório para realizar experimentos ou medições. Os equipamentos de laboratório são subdivididos em equipamentos gerais de laboratório, equipamentos de medição, equipamentos especializados, equipamentos de teste e equipamentos analíticos. Neste tópico, consideraremos também os equipamentos de laboratório, que não são menos importantes do que as vidrarias de laboratório.

Equipamento mais comum.

Suporte de retorta.

Em química, um suporte de retorta, também chamado de suporte de grampo, suporte de anel ou suporte de apoio, é um equipamento científico destinado a apoiar outros equipamentos e vidrarias - por exemplo, buretas, tubos de ensaio e frascos. O suporte de retorta típico consiste em uma base pesada e uma haste vertical, ambas geralmente feitas de metal. Diversos acessórios, como braçadeiras de vários tipos e anéis de ferro, podem ser fixados à haste por meio de parafusos manuais, nas alturas e orientações necessárias para apoiar o equipamento alvo.

Spoiler: Suportes de retorta

Suportes de anéis, anéis e grampos: Os suportes de anéis são usados para suspender béqueres, frascos, etc., geralmente acima de uma fonte de calor. As braçadeiras são usadas para garantir uma aderência firme aos recipientes.

Grampos para fixação de aparelhos.

Spoiler: Grampos

Nome do item.

1. Gramposde extensão (com e sem luvas de vinil).
2. Grampos de três dedos (mangas de vinil e resistentes ao fogo).
3. Grampo de anel (anéis de ferro).
4. Malha de arame.

Um suporte de grampo ou fixador de grampo é uma peça de aparelho de laboratório usada para prender grampos de laboratório, como grampos utilitários do tipo extensão, ou outros acessórios a um suporte de anel ou estrutura de laboratório. O material pode ser feito de latão, ferro fundido, aço inoxidável, alumínio ou zinco niquelado.

Um anel de ferro ou grampo de anel é um item de equipamento de laboratório composto por um anel de metal conjugado e uma haste que se estende radialmente. Em alguns casos, a haste termina em uma braçadeira de parafuso para fixação em um suporte de retorta ou outro suporte; em outros, a haste pode ser fixada em um suporte por meio de um suporte de braçadeira de laboratório. Os anéis de ferro são comumente usados em laboratórios de química para apoiar aparelhos acima da superfície de trabalho, por exemplo.

• Um item cônico, como um funil de filtro ou um funil de separação.
• Umtriângulo de argila, que por si só suporta um item como um cadinho.
• Umagaze de arame, que suporta um béquer de fundo plano ou um frasco cônico.
• Um frasco de fundo redondo grande e, portanto, pesado.

Em alguns casos, uma fenda é cortada no lado do anel oposto à haste. Isso permite que um funil seja colocado e removido do anel pela lateral, e não por cima, o que é um procedimento mais seguro.

Gaze de arame.

A gaze de arame é uma folha de metal fina com padrões semelhantes a uma rede ou malha de arame. A tela metálica é colocada no anel de suporte que é fixado no suporte da retorta entre o bico de Bunsen e a vidraria para apoiar os béqueres, frascos ou outras vidrarias durante o aquecimento. A tela metálica é uma peça importante do equipamento de suporte em um laboratório, pois a vidraria não pode ser aquecida diretamente com a chama do bico de Bunsen e requer o uso de uma tela metálica para difundir o calor, ajudando a proteger a vidraria. A vidrariadeve ter fundo plano para ficar sobre a tela metálica.

Spoiler:Gaze de arame

Queimadores.

Queimador de álcool.

Um queimador de álcool ou lâmpada de álcool é um equipamento de laboratório usado para produzir uma chama aberta. Ele pode ser feito de latão, vidro, aço inoxidável ou alumínio. Para alguns usos, os queimadores de álcool são preferíveis aos queimadores de Bunsen por motivos de segurança e em laboratórios onde não há gás natural disponível. Sua chama é limitada a aproximadamente 5 centímetros (duas polegadas) de altura, com uma temperatura comparativamente mais baixa do que a chama de gás do bico de Bunsen.
Algumas telas de arame têm um centro de cerâmica. A tela metálica simples pode transmitir calor de forma eficiente, mas a tela com um centro de cerâmica também permite que o calor seja disperso de forma mais uniforme. A cerâmica no centro da tela metálica é envolvida em alta pressão para evitar que ela se desprenda.

Spoiler: Queimador de álcool

Bico de Bunsen.

O bico de Bunsen, nomeado em homenagem a Robert Bunsen, é um tipo de queimador de gás usado como equipamento de laboratório; ele produz uma única chama de gás aberta e é usado para aquecimento, esterilização e combustão. O gás pode ser o gás natural (que é principalmente metano) ou um gás liquefeito de petróleo, como propano, butano ou uma mistura. A temperatura de combustão alcançada depende em parte da temperatura adiabática da chama da mistura de combustível escolhida. A temperatura máxima da chama pode chegar a 1560 °C.

Spoiler: Bico de Bunsen

Mantade aquecimento.

Uma manta de aquecimento, ou isomanta, é um equipamento de laboratório usado para aplicar calor a recipientes, como alternativa a outras formas de banho aquecido. Em contraste com outros dispositivos de aquecimento, como placas de aquecimento ou bicos de Bunsen, os recipientes de vidro podem ser colocados em contato direto com a manta de aquecimento sem aumentar substancialmente o risco de quebra do vidro, pois o elemento de aquecimento de uma manta de aquecimento é isolado do recipiente para evitar gradientes excessivos de temperatura. As mantas de aquecimento podem ter várias formas. Em um arranjo comum, os fios elétricos são embutidos em uma tira de tecido que pode ser enrolada em um frasco. A corrente fornecida ao dispositivo e, portanto, a temperatura alcançada, é regulada por um reostato. Esse tipo de manta de aquecimento é bastante útil para manter a temperatura desejada dentro de um funil de separação, por exemplo, depois que o conteúdo de uma reação tiver sido removido de uma fonte de calor primária.

Outra variedade de manta de aquecimento pode se assemelhar a uma lata de tinta e é construída como uma "cesta" dentro de um recipiente cilíndrico (geralmente feito de plástico ou metal, como alumínio). O exterior de metal rígido suporta uma "cesta" feita de tecido e inclui elementos de aquecimento dentro do corpo da manta de aquecimento. Para aquecer um objeto, ele é colocado dentro da cesta da manta de aquecimento.

Em contraste com outros métodos de aplicação de calor a um frasco, como banho de óleo ou banho de água, o uso de uma manta de aquecimento não gera resíduos líquidos que pingam do frasco. Além disso, as mantas de aquecimento geralmente distribuem o calor uniformemente sobre a superfície do frasco e apresentam menos tendência a gerar pontos quentes prejudiciais.

Spoiler:Mantas de aquecimento

Termômetros de laboratório.

Os termômetros de laboratório são dispositivos usados para medir a temperatura. Há muitos tipos de termômetros de laboratório, como os diferenciais, mecânicos, de registro, etc. Os termômetros de laboratório estão progressivamente fornecendo visores de leitura digital e são compatíveis com programas de computador e software para fins de registro. Um termômetro de laboratório pode ser usado para várias aplicações científicas e pode ser encontrado em quase todos os laboratórios, especialmente em testes farmacêuticos, ambientais, de alimentos e de petróleo. Embora um termômetro de laboratório possa medir a temperatura de uma amostra ou de um ambiente, a faixa de medição pode variar muito entre os modelos.

O teste termométrico preciso e o registro de uma determinada amostra - ou a determinação da temperatura e da umidade do ambiente - geralmente são parte integrante de testes precisos de materiais. O mesmo acontece com a determinação do tipo de termômetro de campo/laboratório que melhor atende às suas necessidades específicas de teste de materiais. Esta postagem do blog ajuda a desanuviar o processo e oferece informações sobre termômetros de mercúrio Liquid in Glass (LiG), termômetros LiG sem mercúrio e termômetros digitais. Ele também fornece informações sobre as restrições dos termômetros LiG de mercúrio, inclusive em usos laboratoriais e industriais e, por fim, considerações para determinar qual tipo de termômetro atende às suas necessidades.

Termômetros de mercúrio ASTM para testes de materiais
Outrora um dos termômetros LiG mais comuns, os termômetros de mercúrio eram elogiados por seu alto nível de precisão e capacidade de medir faixas extremas de temperatura. No entanto, pelo menos nas duas últimas décadas, várias agências estaduais, locais e federais classificaram o mercúrio como tóxico, e muitas delas eliminaram e proibiram o uso de mercúrio em termômetros e outros dispositivos. As vendas e o envio de instrumentos de mercúrio são frequentemente regulamentados e, às vezes, também proibidos por uma determinada localidade. O National Institute of Standards and Technology (NIST) parou de calibrar termômetros de mercúrio em 2011, e as alternativas sem mercúrio começaram a crescer em utilização e avanços tecnológicos.

Spoiler: Termômetros de laboratório

Tubos e mangueiras.

Em vários tipos de instalações para equipar laboratórios, ao conectar tubulações de entrada ou saída feitas de metal e plástico, são usados tubos flexíveis feitos de borracha, polietileno, silicone e cloreto de polivinila. O tubo de laboratório pode servir como uma continuação das curvas de vidro. Por exemplo, ele pode ser colocado na válvula de saída de um destilador elétrico de laboratório para direcionar o destilado para a vidraria preparada, na saída do refrigerador, na bomba de transferência ou no funil.

Requisitos para mangueiras de laboratório.

• Resistente a produtos químicos. É por isso que os tubos são feitos de materiais neutros que não interagem com líquidos que transbordam e são bombeados. Embora isso não possa ser totalmente evitado.
• Resistente a altas temperaturas. Os tubos elásticos não devem rachar ou amolecer excessivamente.
• Flexibilidade. Não podem ser dobrados em um ângulo reto ou ainda mais agudo, pois esse acessório de laboratório tem uma "memória"; após uma dobra acentuada, ele não voltará à forma original e, provavelmente, você terá de comprar um novo.

Spoiler: Tubos e mangueiras

Nome do item.

1. Tubode vácuo de parede grossa.
2. Bicode Bunsen.
3. Blocos de madeira.
4. Tubode borracha.

Classificação do tubo.

• Diâmetro externo e interno. Por sua vez, esse indicador determina a viscosidade máxima das soluções que passam dentro do tubo. Quanto menor o diâmetro e maior a densidade do líquido, maior a probabilidade de o movimento simplesmente parar devido a um bloqueio na seção transversal. O mesmo acontece com uma âncora de um agitador magnético, que pode ficar presa em uma massa viscosa.
• Classificação do tubo.
• Diâmetro externo e interno. Por sua vez, esse indicador determina a viscosidade máxima das soluções que passam pelo interior do tubo. Quanto menor o diâmetro e maior a densidade do líquido, maior a probabilidade de o movimento simplesmente parar devido ao bloqueio na seção transversal. O mesmo acontece com uma âncora de um agitador magnético, que pode ficar presa em uma massa viscosa.
• Pela espessura da parede. A tubulação de parede espessa, especialmente a reforçada com fibra, é usada para bombear gases e líquidos a altas pressões. Nessecaso, deve-se dar atenção especial à estanqueidade das juntas de acoplamento, onde uma mangueira flexível ou um tubo de derivação de laboratório é conectado a uma saída, torneira, saída.
• Pela qualidade da borracha, do silicone e de outros materiais. Você deve prestar atenção a dois aspectos. Primeiro, reagentes cáusticos, solventes orgânicos, álcalis, ácidos e componentes gasosos agressivos podem interagir com a superfície interna do tubo, destruindo-o. Em segundo lugar, a pureza de um experimento químico pode ser violada quando, por exemplo, compostos penetram de um tubo de borracha em uma solução, agindo como um contaminante.

Ferramentas usadas em todos os laboratórios.

Spoiler:Ferramentas usadas em todos os laboratórios

Ferramentas usadas em todos os cursos de química:
Nome do item:

1. Pinça para cadinho.
2. Suporte para tubo de ensaio.
3. Pinça.
4. Fórceps.
5. Espátulas.
6. Colher.
7. Vareta de vidro para agitação.
8. Pipeta Pasteur.
9. Bulbo conta-gotas.

Pinçase fórceps são usados para manusear, segurar e pegar recipientes de diferentes tipos. As pinças podem segurar tubos mais largos, enquanto os fórceps geralmente funcionam em recipientes menores, como cilindros graduados e tubos de ensaio.
As espátulas e as conchas são usadas para retirar produtos químicos e sólidos de recipientes e colocá-los em um cadinho para pesagem. Às vezes, elas também são usadas para misturar produtos químicos.

Frascos de lavagem .

Spoiler:Frascos de lavagem

Um frasco de lavagem é um frasco espremido com um bocal, usado para enxaguar várias peças de vidro de laboratório, como tubos de ensaio e frascos de fundo redondo.
Os frascos de lavagem são fechados com uma tampa de rosca. Quando a pressão da mão é aplicada ao frasco, o líquido dentro dele fica pressurizado e é forçado a sair pelo bocal em um fluxo estreito de líquido. O uso de frascos de lavagem ajuda os pesquisadores a controlar e medir a quantidade precisa de líquido usado. Além disso, substâncias ou partículas indesejadas não podem passar pelas garrafas de lavagem. O uso de garrafas de lavagem é mais conveniente do que o uso de béqueres e cilindros graduados.

Encaixe de borracha para o adaptador do termômetro.

Spoiler:Encaixe de borracha para o adaptador do termômetro

Utilizado para instalar um termômetro no pescoço da junta Kleizin ou qualquer outro. Permite manter a articulação isolada da atmosfera.

Clipe deplástico (clipe Keck).

Spoiler:Clipe de plástico (clipe Keck)

Os clipes Keck são clipes para fins especiais: eles prendem duas peças de vidro cônico padrão. Eles são feitos de plástico e derreterão se ficarem muito quentes, além de se quebrarem facilmente sem qualquer provocação.

Fixação.

A vidraria de química orgânica geralmente é segmentada de modo que as peças possam ser organizadas de várias maneiras para criar configurações que atinjam objetivos diferentes. É importante que as peças sejam presas com segurança em um aparato para que os vapores inflamáveis não escapem e as peças não caiam (o que pode quebrar a vidraria ou derramar o conteúdo). Alguns laboratórios de química têm uma treliça de barras de metal (Fig. 1 c) fixada no tampo da bancada que pode ser usada para prender os aparelhos, e outros laboratórios contam com suportes de anel (Fig. 1 a). Os suportes de anel devem ser posicionados de modo que o aparelho seja fixado diretamente sobre a base de metal pesado, e não na direção oposta à da base (Fig. 1 a, não Fig. 1 b).

Spoiler: Fig.1

a) Fixação correta de um aparelho em um suporte de anel, com o aparelho diretamente sobre a base de metal, b) Uso incorreto de um suporte de anel, em que o aparelho não está diretamente sobre a base de metal, c) Treliça de metal para fixar aparelhos.

As braçadeiras de metal são usadas para conectar a vidraria aos suportes de anel ou à treliça de metal. Dois tipos comuns de grampos são os "grampos de extensão" e os "grampos de três dedos" (Fig. 2 a). Embora em muitas situações as pinças possam ser usadas de forma intercambiável, uma pinça de extensão deve ser usada ao fixar um frasco de fundo redondo (Fig. 2 b), pois as pinças de três dedos não prendem bem. A pinça de extensão deve segurar firmemente o gargalo de um frasco de fundo redondo abaixo da saliência do vidro (Fig. 2 b, não Fig. 2 c). As pinças com três dedos são geralmente usadas para segurar condensadores (Fig. 1 b), frascos de sucção e colunas de cromatografia (Fig. 3).

Spoiler: Fig.2

a) Pinças de extensão e de três dedos, b) Uso correto de uma pinça de extensão em um frasco de fundo redondo, c) Pinça incorreta (o frasco pode escorregar).

Os dois tipos de pinças geralmente vêm com luvas de vinil que podem ser removidas, se desejado. As luvas de vinil proporcionam um aperto suave para a vidraria, mas não devem ser usadas com peças quentes, pois podem derreter (ou, na experiência do autor, pegar fogo!). Às vezes, as luvas resistentes ao fogo também são fornecidas com braçadeiras como alternativa (braçadeira mais à direita na Fig. 2 a).

Spoiler: Fig. 3 Exemplos de pinças com três dedos usadas para segurar

a) Frascos, b) Colunas de cromatografia, c) Colunas de pipetas.

As pinças de anel (ou anéis de ferro) também são comumente usadas no laboratório orgânico. Elas são usadas para segurar funis de separação (Fig. 4 a) e podem ser usadas para prender funis ao filtrar ou despejar líquidos em juntas estreitas (Fig. 4 b). Além disso, elas podem ser usadas junto com uma tela de arame para servir de plataforma para apoiar frascos (Fig. 4 c).

Spoiler: Fig.4 Uso de abraçadeiras de anel para:

a) Segurar funis de separação, b) Segurar funis, c) Montagem de uma plataforma ajustável.

Os clipes de plástico (às vezes chamados de "clipes Keck" ou "grampos Keck") também são comumente usados para fixar as conexões entre as juntas (Fig. 5). Os clipes são direcionais e, se não se encaixarem facilmente, provavelmente estão de cabeça para baixo. Os clipes de plástico não devem ser usados em nenhuma parte de um aparelho que fique quente, pois podem derreter em temperaturas acima de 140 ˚C (Fig. 5 b). Versões metálicas desses clipes podem ser usadas como alternativa em áreas quentes. Não se deve confiar nos clipes para suportar qualquer peso substancial, pois eles podem falhar facilmente (especialmente se tiverem sido aquecidos). Portanto, os frascos de reação não devem ser mantidos apenas com clipes, mas sempre apoiados de alguma forma mais significativa (por exemplo, com um grampo de extensão preso a um suporte de anel).

Spoiler: Fig.5

a) Usando um clipe de plástico, b) Clipe derretido

Conclusão.

Descrevi os equipamentos de laboratório mais comuns que não foram mencionados no tema Vidraria de laboratório. Espero que essas informações sejam úteis para todos os visitantes de nosso fórum. Se tiver dúvidas, não hesite em entrar em contato comigo para fazer perguntas.