Echipamente auxiliare în practica de laborator

[G.Patton]

Introducere.

Echipament de laborator - Diverse instrumente și echipamente utilizate de personalul de laborator pentru a efectua experimente sau măsurători. Echipamentul de laborator este subdivizat în echipament general de laborator, echipament de măsurare, echipament specializat, echipament de testare și echipament analitic. În acest subiect, vom lua în considerare în plus echipamentul de laborator, care nu este mai puțin important decât sticlăria de laborator.

Cele mai comune echipamente.

Suport pentru retortă.

În chimie, un suport pentru retortă, numit și suport pentru cleme, suport inelar sau suport de susținere, este o piesă de echipament științific menită să susțină alte piese de echipament și sticlărie - de exemplu, burete, eprubete și baloane. Suportul tipic pentru retortă constă dintr-o bază grea și o tijă verticală, ambele fiind de obicei realizate din metal. O serie de accesorii, cum ar fi cleme de diferite tipuri și inele de fier, pot fi fixate pe tijă prin șuruburi cu degetul mare, la orice înălțime și orientare sunt necesare pentru a susține echipamentul vizat.

Spoiler: Suporturi pentru retortă

Suporturi pentru inele, inele și cleme: Suporturile inelare sunt utilizate pentru a suspenda pahare, baloane etc., de obicei deasupra unei surse de căldură. Clemele sunt utilizate pentru a asigura o prindere fermă a recipientelor.

Cleme pentru fixarea aparatelor.

Spoiler: Cleme

Denumirea articolului.

1. Cleme de extensie (cu și fără manșoane de vinil).
2. Cleme cu trei degete (manșoane din vinil și rezistente la foc).
3. Clemă inelară (inele de fier).
4. Plasă de sârmă.

Un suport de cleme sau un dispozitiv de fixare a clemelor este o piesă de aparatură de laborator care este utilizată pentru a fixa cleme de laborator, cum ar fi clemele utilitare de tip extensie, sau alte atașamente la un suport cu inel sau la un cadru de laborator. Materialul poate fi confecționat din alamă, fontă, oțel inoxidabil, aluminiu sau zinc nichelat.

Un inel de fier sau o clemă inelară este un element de echipament de laborator care cuprinde un inel metalic îmbinat și o tijă care se extinde radial. În unele cazuri, tija se termină cu o clemă cu șurub pentru fixarea pe un suport de retortă sau alt suport; în altele, tija poate fi fixată pe un suport prin intermediul unui suport de clemă de laborator. Inelele de fier sunt utilizate în mod obișnuit în laboratoarele de chimie pentru susținerea aparatelor deasupra suprafeței de lucru, de exemplu.

• Un element conic, cum ar fi o pâlnie filtrantă sau o pâlnie separatoare.
• Un triunghi de argilă, care în sine susține un element precum un creuzet.
• Un tifon de sârmă, care susține un pahar cu fundul plat sau un balon conic.
• Un balon mare și, prin urmare, greu, cu fundul rotund.

În unele cazuri, în partea inelului opusă tijei este tăiată o fantă. Acest lucru permite ca pâlnia să fie așezată pe inel și scoasă din inel din lateral, mai degrabă decât de sus, o procedură mai sigură.

Tifon de sârmă.

Un tifon de sârmă este o foaie de metal subțire care are modele de tip plasă sau o plasă de sârmă. Țesătura de sârmă este plasată pe inelul de susținere care este atașat la suportul retortei între arzătorul Bunsen și sticlărie pentru a susține paharele, baloanele sau alte sticlării în timpul încălzirii. Tifonul de sârmă este o piesă importantă a echipamentului de susținere dintr-un laborator, deoarece sticlăria nu poate fi încălzită direct cu flacăra unui arzător Bunsen și necesită utilizarea unui tifon de sârmă pentru a difuza căldura, ajutând la protejarea sticlăriei. Sticlăria trebuie să aibă fundul plat pentru a rămâne pe tifonul de sârmă.

Spoiler: Garnitură de sârmă

Arzătoare.

Arzător cu alcool.

Un arzător de alcool sau o lampă cu spirală este un echipament de laborator utilizat pentru a produce o flacără deschisă. Acesta poate fi fabricat din alamă, sticlă, oțel inoxidabil sau aluminiu. Pentru anumite utilizări, arzătoarele cu alcool sunt preferate arzătoarelor Bunsen din motive de siguranță și în laboratoarele în care nu este disponibil gaz natural. Flacăra lor este limitată la aproximativ 5 centimetri (doi inci) înălțime, cu o temperatură relativ mai scăzută decât flacăra de gaz a arzătorului Bunsen.
Unele gaze metalice au un centru ceramic. Tifonul de sârmă simplu poate transmite eficient căldura, dar tifonul cu un centru ceramic va permite, de asemenea, dispersarea mai uniformă a căldurii. Ceramica din centrul tifonului de sârmă este încleștată la presiune ridicată pentru a preveni desprinderea ei.

Spoiler: Arzător cu alcool

Arzător Bunsen.

Arzătorul Bunsen, numit după Robert Bunsen, este un tip de arzător cu gaz utilizat ca echipament de laborator; produce o singură flacără de gaz deschisă și este utilizat pentru încălzire, sterilizare și ardere. Gazul poate fi gaz natural (care este în principal metan) sau un gaz petrolier lichefiat, cum ar fi propanul, butanul sau un amestec. Temperatura de combustie obținută depinde în parte de temperatura adiabatică a flăcării amestecului de combustibili ales. Temperatura maximă a flăcării poate ajunge la 1560 °C.

Spoiler: Arzător Bunsen

Mantaua de încălzire.

Un mantaua de încălzire, sau isomantle, este o piesă de echipament de laborator utilizată pentru a aplica căldură recipientelor, ca alternativă la alte forme de baie încălzită. Spre deosebire de alte dispozitive de încălzire, cum ar fi plite sau arzătoare Bunsen, recipientele din sticlă pot fi puse în contact direct cu mantaua de încălzire fără a crește substanțial riscul de spargere a sticlei, deoarece elementul de încălzire al unei mante de încălzire este izolat de recipient pentru a preveni gradienții de temperatură excesivi. Mantalele de încălzire pot avea diferite forme. Într-un aranjament obișnuit, firele electrice sunt încorporate într-o bandă de țesătură care poate fi înfășurată în jurul unui balon. Curentul furnizat dispozitivului și, prin urmare, temperatura obținută, sunt reglate de un reostat. Acest tip de manta de încălzire este foarte util pentru menținerea temperaturii dorite într-o pâlnie de separare, de exemplu, după ce conținutul unei reacții a fost îndepărtat de la o sursă primară de căldură.

Un alt tip de manta de încălzire poate semăna cu o cutie de vopsea și este construit ca un "coș" într-un recipient cilindric (adesea din plastic sau metal, cum ar fi aluminiul). Exteriorul metalic rigid susține un "coș" confecționat din țesătură și include elemente de încălzire în corpul mantalei de încălzire. Pentru a încălzi un obiect, acesta este plasat în interiorul coșului mantalei de încălzire.

Spre deosebire de alte metode de aplicare a căldurii pe un balon, cum ar fi o baie de ulei sau o baie de apă, utilizarea unei mantale de încălzire nu generează reziduuri lichide care să se scurgă de pe balon. De asemenea, mantalele de încălzire distribuie în general căldura uniform pe suprafața balonului și prezintă o tendință mai redusă de a genera puncte fierbinți dăunătoare.

Spoiler: Mantele de încălzire

Termometre de laborator.

Termometrele de laborator sunt dispozitive folosite pentru a măsura temperatura. Există mai multe tipuri de termometre de laborator, cum ar fi cele diferențiale, mecanice, de înregistrare etc. Termometrele de laborator oferă din ce în ce mai mult afișaje digitale și pot fi conectate la programe informatice și software în scopul înregistrării. Un termometru de laborator poate fi utilizat pentru o serie de aplicații științifice și poate fi găsit în aproape toate laboratoarele, în special în cele farmaceutice, de mediu, alimentare și petroliere. În timp ce un termometru de laborator poate măsura cât de cald sau rece este o probă sau un mediu, domeniul de măsurare poate varia foarte mult de la un model la altul.

Testarea și înregistrarea termometrică precisă a unei probe date - sau determinarea temperaturii și umidității ambientale - este adesea o parte integrantă a testării exacte a materialelor. La fel este și determinarea tipului de termometru de teren/laborator care se potrivește cel mai bine nevoilor dvs. specifice de testare a materialelor. Această postare pe blog vă ajută să eliminați căldura din proces și vă oferă informații despre termometrele cu mercur cu lichid în sticlă (LiG), termometrele LiG fără mercur și termometrele digitale. De asemenea, oferă informații referitoare la restricțiile impuse termometrelor LiG cu mercur, inclusiv în laboratoare și în scopuri industriale, și, în cele din urmă, considerații pentru determinarea tipului de termometru care vă satisface nevoile.

Termometre ASTM cu mercur pentru testarea materialelor
Odată unul dintre cele mai comune termometre LiG, termometrele cu mercur au fost promovate pentru nivelul lor ridicat de precizie și capacitatea de a măsura intervale de temperatură extreme. Cu toate acestea, cel puțin în ultimele două decenii, numeroase agenții de stat, locale și federale au clasificat mercurul drept toxic, multe dintre acestea eliminând treptat și interzicând utilizarea mercurului în termometre și alte dispozitive. Vânzările și expedierile de instrumente cu mercur sunt adesea reglementate și, uneori, interzise și de o anumită localitate. Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST) a încetat calibrarea termometrelor cu mercur în 2011, iar alternativele fără mercur au început să crească în utilizare și progrese tehnologice.

Spoiler: Termometre de laborator

Tuburi și furtunuri.

În diferite tipuri de instalații pentru dotarea laboratoarelor, la conectarea conductelor de intrare sau ieșire din metal și plastic, se folosesc țevi flexibile din cauciuc, polietilenă, silicon, clorură de polivinil. Tubul de laborator, poate servi ca o continuare a coturilor de sticlă. De exemplu, poate fi pus pe supapa de ieșire a unui distilator electric de laborator pentru a direcționa distilatul în sticlăria pregătită, pus pe ieșirea frigiderului, pompă de transfer sau pâlnie.

Cerințe pentru furtunurile de laborator.

• Rezistente la substanțe chimice. De aceea, tuburile sunt fabricate din materiale neutre care nu interacționează cu lichidele revărsate, pompate. Deși acest lucru nu poate fi evitat complet.
• Rezistente la temperaturi ridicate. Tuburile elastice nu trebuie să se fisureze sau să se înmoaie excesiv.
• Flexibilitate. Nu pot fi îndoite într-un unghi drept și chiar mai acut, deoarece acest accesoriu de laborator are o "memorie"; după o îndoire bruscă, nu va reveni la forma inițială și cel mai probabil va trebui să cumpărați unul nou.

Spoiler: Tuburi și furtunuri

Denumirea articolului: Tuburi de vid cu pereți groși.

1. Tuburi de vid cu pereți groși.
2. Arzător Bunsen.
3. Blocuri de lemn.
4. Tub de cauciuc.

Clasificarea tuburilor.

• Diametrul exterior și diametrul interior. La rândul său, acest indicator determină vâscozitatea maximă a soluțiilor care trec în interiorul tubului. Cu cât diametrul este mai mic și densitatea lichidului este mai mare, cu atât este mai probabil ca mișcarea să se oprească pur și simplu din cauza blocării în secțiunea transversală. Similar se întâmplă cu o ancoră a unui agitator magnetic, care se poate bloca într-o masă vâscoasă.
• Clasificarea tuburilor.
• Diametru exterior și interior. La rândul său, acest indicator determină vâscozitatea maximă a soluțiilor care trec în interiorul tubului. Cu cât diametrul este mai mic și densitatea lichidului este mai mare, cu atât este mai probabil ca mișcarea să se oprească pur și simplu din cauza blocării în secțiunea transversală. Similar se întâmplă cu o ancoră a unui agitator magnetic, care se poate bloca într-o masă vâscoasă.
• În funcție de grosimea peretelui. Tuburile cu pereți groși, în special cele ranforsate cu fibre, sunt utilizate pentru pomparea gazelor și lichidelor la presiuni ridicate. În acest caz, trebuie acordată o atenție deosebită etanșeității îmbinărilor de andocare, unde un furtun flexibil sau o țeavă ramificată de laborator este conectată la o ieșire, robinet, priză.
• Prin calitatea cauciucului, siliconului și a altor materiale. Ar trebui să acordați atenție la 2 aspecte. În primul rând, reactivii caustici, solvenții organici, alcalii, acizii, componentele gazoase agresive pot interacționa cu suprafața interioară a tubului, distrugându-l. În al doilea rând, puritatea unui experiment chimic poate fi încălcată, atunci când, de exemplu, compușii pătrund dintr-un tub de cauciuc într-o soluție, acționând ca un contaminant.

Instrumente folosite în toate laboratoarele.

Spoiler: Instrumente utilizate în toate laboratoarele

Instrumente utilizate în toate cursurile de chimie:
Nume articol:

1. Clește pentru creuzet.
2. Suport pentru eprubete.
3. Striker.
4. Forceps.
5. Spatulă.
6. Scoopula.
7. Tijă de agitare din sticlă.
8. Pipetă Pasteur.
9. Bulb picurător.

Cleștele și forcepsul sunt utilizate pentru a manevra, ține și apuca recipiente de diferite tipuri. Cleștii pot ține tuburi mai largi, în timp ce forcepsul se folosește de obicei pentru recipiente mai mici, cum ar fi cilindrii gradați și eprubetele.
Spatulele și scoopulele sunt folosite pentru a extrage substanțe chimice și solide din recipiente și a le pune pe un creuzet pentru cântărire. Uneori sunt folosite și pentru a amesteca substanțe chimice.

Sticle de spălat .

Spoiler: Sticle de spălat

O sticlă de spălare este o sticlă de stoarcere cu o duză, utilizată pentru a clăti diferite piese de sticlărie de laborator, cum ar fi eprubete și baloane cu fund rotund.
Sticlele de spălare sunt sigilate cu un capac cu filet. Atunci când se aplică presiune manuală pe sticlă, lichidul din interior se presurizează și este forțat să iasă prin duză într-un jet îngust de lichid. Utilizarea sticlelor de spălare ajută cercetătorii să controleze și să măsoare cantitatea exactă de lichid utilizată. În plus, substanțele sau particulele nedorite nu pot trece prin sticlele de spălare. Utilizarea sticlelor de spălare este mai convenabilă decât utilizarea paharelor de laborator și a cilindrilor gradați.

Racord de cauciuc pentru adaptorul termometrului.

Spoiler: Racord de cauciuc pentru adaptorul termometrului

Folosit pentru a instala un termometru în gâtul articulației Kleizin sau în oricare alta. Permite menținerea articulației izolate de atmosferă.

Clemă din plastic (clemă Keck).

Spoiler: Clemă de plastic (clemă Keck)

Clipurile Keck sunt clipuri cu scop special: țin împreună două bucăți de pahare conice standard. Sunt fabricate din plastic și se topesc dacă se încălzesc prea tare și se sparg ușor fără nicio provocare.

Strângere.

Sticlăria pentru chimie organică este adesea segmentată, astfel încât piesele să poată fi aranjate într-o varietate de moduri pentru a crea configurații care să atingă diferite obiective. Este important ca piesele să fie bine fixate într-un aparat, astfel încât vaporii inflamabili să nu iasă și piesele să nu cadă (caz în care sticlăria se poate sparge sau conținutul se poate vărsa). Unele laboratoare de chimie dispun de un grilaj de bare metalice (figura 1 c) fixat pe banc, care poate fi utilizat pentru fixarea aparatelor, iar alte laboratoare se bazează pe suporturi inelare (figura 1 a). Suporturile inelare trebuie poziționate astfel încât aparatul să fie prins direct peste baza metalică grea, nu în direcția opusă bazei (Fig.1 a, nu Fig.1 b).

Spoiler: Fig.1

a) Fixarea corectă a unui aparat pe un suport inelar, cu aparatul direct deasupra bazei metalice, b) Utilizarea incorectă a unui suport inelar, unde aparatul nu este direct deasupra bazei metalice, c) Zăbrele metalice pentru fixarea aparatelor.

Clemele metalice sunt utilizate pentru a conecta sticlăriile la suporturile inelare sau la grilajul metalic. Două tipuri comune de cleme sunt "clemele de extensie" și "clemele cu trei degete" (fig.2 a). Deși în multe situații aceste cleme pot fi utilizate în mod interschimbabil, trebuie utilizată o clemă extensibilă atunci când se fixează un balon cu fundul rotund (figura 2 b), deoarece clemele cu trei degete nu țin bine. Clema extensibilă trebuie să prindă bine gâtul unui balon cu fundul rotund sub proeminența sticlei (Fig.2 b, nu Fig.2 c). Clemele cu trei degete sunt utilizate în general pentru a susține condensatoarele (Fig.1 b), baloanele de aspirație și coloanele de cromatografie (Fig.3).

Spoiler: Fig.2

a) Cleme de extensie și cleme cu trei degete, b) Utilizarea corectă a unei cleme de extensie pe un balon cu fundul rotund, c) Prindere incorectă (balonul poate aluneca).

Ambele tipuri de cleme sunt adesea prevăzute cu manșoane de vinil care pot fi îndepărtate dacă se dorește. Manșoanele de vinil asigură o prindere ușoară a sticlăriei, dar nu trebuie utilizate cu piese fierbinți, deoarece se pot topi (sau, în experiența autorului, pot lua foc!). Uneori, manșoanele rezistente la foc sunt prevăzute și cu cleme ca alternativă (clema cea mai din dreapta în Fig. 2 a).

Spoiler: Fig. 3 Exemple în care sunt utilizate cleme cu trei degete pentru a ține

a) Flacoane, b) Coloane de cromatografie, c) Coloane de pipete.

Clemele inelare (sau inelele de fier) sunt, de asemenea, frecvent utilizate în laboratorul de biologie. Acestea sunt utilizate pentru a ține pâlnii separatoare (fig. 4 a) și pot fi folosite pentru a fixa pâlnii atunci când se filtrează sau se toarnă lichide în îmbinări înguste (fig. 4 b). În plus, pot fi utilizate împreună cu o plasă de sârmă pentru a servi drept platformă pentru susținerea baloanelor (Fig. 4 c).

Spoiler: Fig.4 Utilizarea clemelor inelare pentru:

a) Fixarea pâlnelor separatoare, b) Fixarea pâlnelor, c) Montarea unei platforme reglabile.

Clemele din plastic (numite uneori "cleme Keck" sau "cleme Keck") sunt, de asemenea, utilizate în mod obișnuit pentru a fixa conexiunile dintre îmbinări (Fig. 5). Clemele sunt direcționale, iar dacă nu se fixează ușor, probabil că sunt inversate. Clemele din plastic nu trebuie utilizate pe nicio parte a unui aparat care se va încălzi, deoarece acestea se pot topi la temperaturi de peste 140 ˚C (Fig. 5 b). Versiunile metalice ale acestor cleme pot fi utilizate alternativ în zonele fierbinți. Nu trebuie să vă bazați pe cleme pentru a susține o greutate substanțială, deoarece acestea pot ceda ușor (mai ales dacă au fost încălzite). Prin urmare, baloanele de reacție nu ar trebui să fie susținute doar cu cleme, ci întotdeauna susținute într-un mod mai semnificativ (de exemplu, cu o clemă extensibilă atașată la un suport inelar).

Spoiler: Fig.5

a) Utilizarea unei cleme din plastic, b) Clemă topită

Concluzie.

Am descris cele mai comune echipamente de laborator care nu au fost menționate în tema Sticlărie de laborator. Sper că aceste informații vor fi utile și utile pentru toți vizitatorii forumului nostru. Dacă aveți întrebări, nu ezitați să mă contactați cu întrebări.