Виды лабораторной посуды

Виды лабораторной посуды: классификация по назначению и материалам изготовления​

Ни одно из современных лабораторных исследований невозможно осуществить, не прибегнув к использованию специального оборудования и аппаратуры. То же касается и лабораторной посуды. Она делает возможным проведение всевозможных химических и медицинских анализов, опытов и исследований, требующих нагревания, создания давлений, превышающих по значению атмосферное, а также применения разнообразных неактивных и высокоактивных химических веществ.

Классификация по назначению и использованию​

1. Мерная посуда​

Такая лабораторная посуда применяется преимущественно тогда, когда существует необходимость точного отделения объемов жидкостей и растворов. Распространенные виды:

• Колбы с градуированными шкалами;
• Мензурки;
• Цилиндрические колбы;
• Пипетки;
• Бюретки и др.

2. Немерная лабораторная посуда или посуда общего назначения​

Такая лабораторная посуда характеризуется обширным спектром применения. Она используется для нагревания веществ, их охлаждения, а также перемешивания и проведения всевозможных химических реакций. Наиболее распространенные виды:

• Пробирки;
• Стаканы;
• Воронки;
• Колбы;
• Кристаллизаторы.

3. Специальная лабораторная посуда​

Такой вид лабораторной посуды, как специальная, служит одной конкретной цели в зависимости от типа. Выделяются:

• Дистилляторы;
• Чаши Петри;
• Капельницы;
• Холодильники;
• Дефлегматоры;
• Тигли и т.п.

Виды лабораторной посуды по материалам, из которых она изготовлена​

1. Стеклянная лабораторная посуда​

Наиболее распространенным видом лабораторной посуды является посуда из стекла. Обусловлено это тем, что стекло – это материал, обладающий всеми самыми необходимыми свойствами и качествами, которые нужны лабораторной посуде.

Стеклянная лабораторная посуда обладает высокой прозрачностью – порядка 95-98%, хорошими показателями теплопроводности, инертностью ко множеству высокоактивных соединений. Также стеклянная посуда позволяет проводить нагрев веществ до температур до 1200 градусов по Цельсию при сохранении формы. Такая возможность обусловлена незначительным коэффициентом температурного расширения стекла.

Дополнительное закаливание стеклянной лабораторной посуды в процессе изготовления позволяет придать ей высокие механические показатели прочности.

2. Лабораторная посуда из пластика​

Пластиковая лабораторная посуда распространена преимущественно в исследовательской деятельности за стенами заграничных лабораторий. Большинство Европейских исследователей и исследовательских центров еще с конца прошлого века планомерно выводили из обращения стеклянную посуду. Этому явлению есть ряд объяснений.

Например, пластиковая лабораторная посуда обладает завидными показателями механической прочности и инертностью к высокоактивным химическим веществам. Примечательно, что пластиковая посуда не вступает во взаимодействие с щелочными растворами и плавиковой кислотой. Единственный очевидный недостаток пластика – небольшой по сравнению со стеклом спектр рабочих температур.

Самые устойчивые образцы пластиковой лабораторной посуды выдерживают температуры не выше 130 градусов по Цельсию. Нижний порог охлаждения составляет всего -35 градусов.

Основное преимущество пластика – его цена. Она намного ниже стоимости стекла. К тому же, пластик более безопасен: при разрушении посуды он не оставляет травмоопасных осколков, как стекло.

3. Фарфоровая лабораторная посуда​

Такая разновидность лабораторной посуды применяется преимущественно для перемалывания твердых соединений, а также с целью проведения реакций, главным условием осуществления которых является быстрое повышение температуры. Чаще всего из фарфора изготавливаются ступки, пестики, а также тигли с ложками для отбора химических веществ.

От стекла и пластика фарфор отличается дешевизной, повышенной прочностью и устойчивостью к высоким температурам. Среди минусов особенно критичным является полная непроницаемость света. Именно по этой причине изготовление колб, пробирок, мензурок или стаканов из фарфора нецелесообразно.

4. Смешанная лабораторная посуда и посуда из металлов​

Ярким примером смешанной лабораторной посуды (относительно материалов, из которых она изготовлена) являются тигли, используемые для плавления, прокалки или золения веществ. Тигли могут быть изготовлены из фарфора, малахитов и металлов.

Железо​

Самый распространенный металл для изготовления лабораторной посуды – железо. Это обусловлено его дешевизной и доступностью. Однако, железная лабораторная посуда обладает небольшим сроком службы, так как быстро окисляется. Также очевидным минусом железа является активность взаимодействия со многими реагентами, что значительно сужает спектр возможностей применения железной лабораторной посуды.

Благородные металлы​

Нередко для особых нужд производится посуда из благородных металлов – платины, серебра, золота и даже меди и ее сплавов. Несмотря на дороговизну, посуда из таких металлов нашла применение в лабораториях благодаря низкой активности. Например, резервуар из платины позволяет хранить плавиковую кислоту.

Кварц​

Стоит выделить также кварцевую лабораторную посуду, которая обладает высокими физико-механическими свойствами. Ее характерные особенности – стойкость к едким веществам, органическим кислотам, ионизирующим излучениям и т.д. Дополнительное преимущество кварца – прозрачность, что так важно для ряда лабораторных исследований. Кварцевая посуда используется лаборантами для проведения реакций и опытов при условиях необходимости создания повышенной температуры, давления или интенсивного радиационного излучения. Кварц также характеризуется стойкостью к резким нагреванию и охлаждению.

Боросиликатное стекло​

Боросиликатное стекло – главный конкурент кварца. Лабораторная посуда из боросиликатного стекла намного дешевле, но по своим физико-механическим и прочим характеристикам ничем не уступает аналогам, цены на которые в разы выше. Среди отличительных характеристик боросиликатной лабораторной посуды выделяется уровень проницаемости для молекулярных соединений водорода, гелия и азота при нагревании. В данной области боросиликатной посуде нет аналогов.

ТЕХНИКА КАЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА. ПОСУДА И ОБОРУДОВАНИЕ​

Важнейшими операциями качественного анализа являются осаждение, отделение осадка от раствора, его промывание и растворение, выпаривание растворов, прокаливание сухих остатков.

Выполнение этих операций возможно при наличии в лаборатории соответствующей химической посуды и оборудования.

В пробирках растворяют анализируемую смесь, выполняют аналитические реакции, хранят растворы в ходе анализа, центрифугируют осадки, нагревают растворы. Для выполнения первых трех операций используют цилиндрические пробирки вместимостью 15-20 мл, центрифугирование осуществляют в конических центрифужных пробирках вместимостью 10мл , нагревание можно проводить в любых пробирках. Пипетки, капиллярные трубки используют для отделения раствора от осадка, для прибавления небольшого количества реактива , для выполнения капельных реакций.

Реактивные склянки предназначены для хранения растворов реактивов и индикаторов. Как правило, их вместимость 10—15 мл, они снабжены капельным наконечником, плотно вставленной в горлышко склянки. Можно хранить растворы реактивов в специальных ампулах, а капельницах вместимостью 30—35 мл . Дистиллированную воду и растворы реактивов, потребляемых в большом количестве, удобно хранить в склянках с тубусами или сифонами . Для хранения твердых реактивов используют реактивные банки и бюксы .

Стеклянные палочки необходимы для перемешивания реакционной смеси. Как правило, пользуются палочками длиной 80—100 мм и диаметром 1—1,5 мм. Концы палочек должны быть оплавлены.

Часовые стекла диаметром 30—35 мм удобны для выполнения капельных реакций и в паре могут быть использованы для создания временной газовой камеры .

Предметные стекла размером 60Х20 мм используют для выполнения микрокристаллоскопических реакций .

Капельные пластинки предназначены для выполнения капельных реакций. Это пластинки из фарфора или стекла с углублениями .

Промывалки нужны для промывания осадков и хранения дистиллированной воды.

Стаканы, химические вместимостью 10—15 мл используют для. хранения контрольной смеси. Растворение

Лабораторное оборудование. Оснащение лаборатории​

Лабораторные исследования, опыты, анализы, эксперименты для научных и производственных целей проводятся в специально отведенном помещении – лаборатории. К ней, в свою очередь, выдвигаются определенные требования, которые должен знать и исполнять каждый сотрудник – лаборант.

Лабораторное помещение​

Лаборатория – это специальное помещение, оборудованное и предназначенное для проведения исследовательских работ (химических, технических, физиологических, физических, психологических и т.д.). В настоящее время такого рода помещения имеются на всех заводах, фабриках, аптеках, медицинских учреждениях.

Лабораторное помещение должно быть просторным, светлым, вдали от шума и вибраций. На предприятии оно должно находиться в отдельном здании или на отдельном этаже. В нем должны быть большие окна для освещения в дневное время, а для дополнительного освещения, в том числе и в вечернее время использоваться искусственное освещение в виде потолочных и настольных ламп, а также лампы дневного света. Освещение должно падать слева или на переднюю часть рабочей зоны. Не рекомендуется, чтобы в ней находилось большое количество работников одновременно. На каждого работника площадь должна составлять не менее 14 м 2 .

У каждого сотрудника должен быть свой письменный и рабочий стол. Длина рабочего стола должна составлять 1,5 м, для проведения серийных анализов – 3 м.

Лаборатория должна быть оборудована водопроводом (как горячей, так и холодной водой), канализацией, электрическим током, газом, сжатым воздухом и вакуумом, деминерализованной (дистиллированной) водой, раковины для мытья лабораторной посуды из стекла, лабораторного оборудования и приборов. Возле раковин должны находиться специальные емкости для слива использованных химических реактивов, так как их запрещается сливать в канализацию. Должны быть шкафы для хранения лабораторной посуды и химических реактивов. В каждой лаборатории должны быть средства противопожарной безопасности с планом эвакуации и аптечка первой медицинской помощи.

Лабораторное оборудование​

Лабораторное оборудование – это перечень инструментов и снаряжений, необходимых для осуществления всевозможных измерений, экспериментов, анализов.

Лабораторное оборудование по назначению подразделяется на несколько категорий:

• общего находится в любой лаборатории (лабораторные весы, чашка Петри, фильтровальная бумага, бюретка с краном, мешалка магнитная, ступка с пестиком);
• специального – находится в лабораториях определенного профиля (колба Бунзена, тигель кварцевый);
• испытательного;
• измерительного (воронка капельная);
• аналитического (аналитические весы).

Лабораторное оборудование по типу пользования бывает:
общего (находится в шкафах для хранения и вытяжных шкафах);
индивидуального (находится на рабочем столе каждого сотрудника).

Все сотрудники лаборатории должны быть одеты в халаты и иметь по два полотенца: одно – для личного пользования, другое – для вытирания чистой лабораторной посуды. В целях соблюдения техники безопасности у каждого работника должны быть следующие защитные изделия:

• полиэтиленовый фартук;
• защитные очки
• резинотехнические изделия (перчатки смотровые и перчатки нитриловые);
• косынка;
• бахилы;
• маска.

В лаборатории для соблюдения режима работы нужно:

• соблюдать тишину;
• планировать все проводимые исследования и эксперименты заранее;
• работать аккуратно.

Для экологического исследования в лабораторном помещении должны быть представлены приборы и средства физического и химического контроля окружающей среды.

Нужно помнить! Во время работы в лаборатории необходимо строго соблюдать правила по технике безопасности, так как от их соблюдения зависят не только результаты проводимых исследований, но и, что самое главное, – здоровье сотрудников.

Лабораторная посуда​

Посуда химическая лабораторная (п.х.л.) - изделия, изготовленные из стекла, кварца, фарфора и др. материалов, которые применяются для препаративных и химико-аналитических работ.

Требования, которым должна соответствовать химическая посуда:

• Термоустойчивость, малый коэффициент теплового расширения материала
• Устойчивость к воздействию химических реагентов
• Загрязнения должны легко отмываться

В данной статье мы классифицируем всю химическую посуду на три группы по ее назначению: мерная, немерная и специального применения.

Мерная химическая посуда​

Мерная посуда имеет точную градуировку, нагреванию ее не подвергают.
Пипетки служат для отбора жидкостей (до 100 мл) и газов (от 100 мл)

Применяются для измерения точных объемов, титрования (метод количественного/качественного анализа в аналитической химии)

С помощью мерных колб, мензурок и цилиндров отмеривают и хранят определенные объемы жидкостей.

Немерная химическая посуда (общего назначения)​

К такой химической посуде относятся изделия, многие из которых употребляются с нагревом: пробирки, стаканы, колбы (плоскодонные, круглодонные, конические), реторты.

• Воронки, делительные воронки

Служат для переливания и фильтрования жидкостей. Делительные воронки применяются для разделения несмешивающихся жидкостей.

Используется для выпаривания растворов и очистки веществ путем перекристаллизации — методе, основанном на различии растворимости вещества в растворителе при различных температурах.

Сифон химический применяется для безопасного перекачивания жидких сред из бутылей, бочек, канистр. Особенно важен сифон в работе с агрессивными опасными химическими веществами.

Банки служат для хранения твердых веществ, склянки — для хранения жидких веществ, а также в качестве резервуара, из которого жидкость поступает в другой раствор, например, в бюретки в ходе титрования.


Бюкс — баночка с притертой пробкой, используется как емкость при исследовании, в ходе которых высушиваются и взвешиваются сыпучие материалы

Химическая капельница применяется для дозирования растворов и индикаторов.

Используются с целью взятия твердых и сыпучих веществ. Могут служить для перемешивания жидкостей.

Применяется для одновременного размещения и закрепления множества пробирок.

Химическая посуда специального назначения​

Данная посуда отличается тем, что предназначена для какой-либо одной цели.

• Колбы для дистилляции (колбы Вюрца)

Круглодонная колба с отводом для вставки прямоточного холодильника. Используется для перегонки различных веществ.

Плоскодонная коническая колба, которая применяется для вакуумного фильтрования.

Применяется для фильтрования растворов при помощи фильтровальной бумаги под вакуумом.

Фильтр Шотта представляет собой стеклянную пористую пластинку. Фильтр Шотта используют в ходе вакуумного фильтрования.

Применяется для конденсирования паров и отвода образовавшегося конденсата из системы, сбор конденсата происходит в колбу-приемник.

Применяется для конденсирования паров и возврата конденсата в реакционную массу. Обычно устанавливается вертикально.

Конструктивный элемент химических приборов, чаще всего используется для соединения холодильника с приемником.

Используется в качестве приемника при перегонке. Одним из предназначений колбы Кьельдаля является определения азота в веществах по методу Кьельдаля.

Используется для частичной или полной конденсации паров жидкостей, которые разделяют перегонкой или ректификацией (разделение, основанное на многократной дистилляции.)

Толстостенный стеклянный сосуд, с пришлифованной крышкой, на дно которого помещают влагопоглощающее вещество, в результате чего в эксикаторе поддерживается влажность воздуха приблизительно равная нулю. Эксикатор используется для высушивания и хранения различных веществ.

Склянка Дрекселя — сосуд, используемый для промывания и очистки газов. В результате пропускания газа через склянку Дрекселя он освобождается от механических примесей.

Служат для очистки газов от механических примесей. Также хлоркальцевые трубки применяют для предохранения растворов от попадания в них воды и углекислого газа: с этой целью их заполняют нужным поглотителем.

Применяется для получения газов при действии на твердые вещества растворов кислот и щелочей.

Тигель (от нем. Tiegel — горшок) — термостойкий сосуд-чаша (фарфоровый, глиняный) для нагрева, высушивания, сжигания и обжига различных материалов. Применяют для сплавления.

Чашки для выпаривания используют для выпаривания (упаривания) растворов.

Применяется для измельчения твердых веществ.

Применяются для прокаливания веществ в печи.