Please enable / Bitte aktiviere JavaScript!
Veuillez activer / Por favor activa el Javascript![ ? ]
niedziela, 04 grudnia 2011 00:46

Szkło laboratoryjne

Oceń ten artykuł
(5 głosów)

W dzisiejszych czasach chyba żaden chemik nie wyobraża sobie pracy z chemikaliami bez szkła laboratoryjnego. Z tego powodu też powstały firmy produkujące owe  szkło. Najbardziej znanymi są Simax, Termisil, Pyrex...Szkło jak wiadomo musi być wysoce odporne na ciepło, najróżniejsze odczynniki chemiczne itd. Szkło nie jest odporne na gwałtowne skoki i spadki temperatur, np.: rozgrzaną kolbę włożyć do zimnej wody. Co się stanie? Wiadomo, obrazu popęka. Tak, więc należy je chronić, przed jakimikolwiek gwałtownymi skokami, spadkami temperatur. Temperatury to jedno, a drugie to ogólne dbanie o stan szkła. Szkło nie powinno być porysowane, bo podczas ogrzewania może pęknąć. Tak samo przed każda reakcją należy szkło pieczołowicie wyczyścić i wysuszyć. Skład szkła nie jest jednakowy. Przeważnie są produkowane one ze szkła boraksowego czy kwarcowego. Skład zależny jest on od danej firmy produkującej szkło. Przykładowo skład szkła firmy Termisil wygląda następująco:

  • SiO2 - 80%,
  • B2O3 - 12%,
  • Na2O - 4%
  • Al2O3, CaO, As2O3. MgO, K2O - 4%.

Trzeba się nauczyć rozpoznawać, chociaż te najprostsze szkło laboratoryjne - ich nazwę, zastosowanie itd. Do najprostszych i najczęściej używanych szkieł w laboratoryjnych chemicznym należą wszelkiego rodzaju zlewki, krystalizatory, bagietki, cylindry miarowe, kolby, lejki, szkiełka zegarkowe, chłodnice, wkraplacze, rozdzielacze, pipety. Postaram się omówić w kilku zdaniach powyższe rzeczy, a bardziej zaawansowane szkła troszkę później. Zacznijmy od zlewek.

Zlewki mogą być wysokie i niskie o danych pojemnościach (np. 100ml, 250ml, 500ml, 1000ml, 2000ml...). Ich podstawa nie jest szeroka. Zlewki są przeważnie z wylewem, ale zdarzają się również bez wylewu. Stosuje się ich do odmierzania substancji chemicznych, ich przechowywania przez krótszy okres czasu, przeprowadzania reakcji chemicznych itd.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Następną sprawą są krystalizatory. Ich wygląd przedstawia niskie o szerokiej podstawie naczynia z wylewem lub bez. Służą jak sama nazwa wskazuje np. do krystalizacji.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Bagietki szklane są jedną z ważniejszych przyrządów do ”amatorskiego” mieszania np. środowiska reakcji. Nazwałem to ”amatorskim” przyrządem do mieszania, ponieważ w obecnych czasach w reakcjach, w których wymaga się naprawdę energicznego, szybkiego i ciągłego mieszania stosuje się np. mieszadła magnetyczne. Oprócz mieszania służą np. do zlewania cieczy po bagietce, aby jej nie rozlewać, np. wkładając koniec bagietki do lejka a do drugiego końca przykładając wylew zlewki. Więcej widać po poniższym schemacie:

Wygląd bagietki to prostu szklany pręcik. Są jeszcze bagietki innego typu, z zakończeniem np. łyżeczki itp.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Cylinder miarowy jest to wysokie wąskie naczynie z dosyć dobrą dokładnością. Cylindry są zakończone bądź nie, wylewem. Cylindry bez wylewu posiadają przeważnie szklany korek ze szlifem. Nie trudno się domyślić, że można w nich przechować substancje, ale w większości wypadków służą jednak do odmierzania substancji chemicznych. Jest wiele rodzajów cylindrów, różne pojemności, wysokości, średnice, typy itd.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Kolby są to naczynia o różnych kształtach, pojemnościach, kształtach. Odróżnia się bardzo wiele rodzajów kolb. Do tych bardziej używanych zaliczamy:

Kolbę stożkową

Kliknij na obrazek, aby powiększyć Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Kolbę kulistą, z dnem okrągłym lub płaskim i jedną lub paroma szyjkami

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Kolbę ssawkową

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Kolbę miarową

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Kolby stożkowe jak widać na zdjęciu i również jak sama nazwa wskazuje są w kształcie stożka. Przeprowadzać w nich można różne reakcje. Są komfortowe w użyciu, ponieważ nie wywracają się po postawieniu na płaskiej powierzchni. Mogą być ze szlifem lub bez. Kolby kuliste są w kształcie kuli ze szlifem lub bez. Przeprowadza się w nich najwięcej reakcji chemicznych, np. destylacje, nitrowanie, zobojętnienie itd. Kolby kuliste okrągłodenne są niewygodne w użyciu, ponieważ po postawieniu na płaskiej powierzchni wywracają się. Wygodniejsze w użyciu są kolby kuliste płaskodenne. Ich budowa pozwala na utrzymaniu ich w pozycji pionowej po postawieniu na płaskiej powierzchni. Kolby kuliste mogą posiadać jedną lub parę szyjek. Dobiera się ich ilość w zależności od zapotrzebowania kolby. Jeśli np. chcemy posiadać zaawansowaną aparaturę do nitrowania to wybieramy kolbę np. z trzema szyjkami umieszczając w nich po kolei: termometr, wkraplacz, mieszadło. Oczywiście można dokupić nasadki, czyli że w jedną szyjkę wkładamy nasadkę i już mamy kolbę z dwoma szyjkami. Kolby ssawkowe inaczej nazywane kolbami próżniowymi. Przeprowadzić w niej można wszelkiego rodzaju reakcje chemiczne próżniowe, dzięki bocznej rurce. Są one w kształcie stożka, czyli można by ją jeszcze nazwać kolbą stożkową z boczną wylotem. Przeważnie nie posiadają one szlifu. W kolbach miarowych odmierza się substancje, przechowuje się je itd. Nie przeprowadza się w nich reakcje chemiczne, ponieważ nie ma na to zbytnio możliwości. Ich kształt to kulisty dół z płaskodenną podstawą i długą poziomą rurką ze szlifem lub bez.

Lejków tak samo jak kolb jest dużo odmian, zależnie od zapotrzebowania. Ich budowa jest to prosta szyjka na końcu, której umieszczony jest coraz szerszy ku górze pojemnik. Lejki mogą być szklane, plastikowe, porcelanowe. Ich dolna szyjka jest ścięta pod dużym katem. Po co to? Otóż, kiedy ścięcie rurki przystawimy do płaskiego naczynia, to ciecz będzie spływać po jego ściankach a nie chlapiąc dokoła, zresztą takie ścięcie występuje w większości szkieł laboratoryjnych. Wracając do odmian to mogą być lejki np.: proste, sitowe (Buchnera), z dnem spiekanym, analityczne.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Szkiełka zegarkowe wykorzystuje się do chwilowego umieszczania na nich substancji, przykrywania nimi np. zlewek, przeprowadzania "mini" reakcji itp. ”Mini” reakcji, czyli takie jak np.: do zademonstrowania powiedzmy w szkole reakcji ścinania białka (reakcja ksantoproteinowa), czyli na szkiełku umieszczamy trochę białka i wkraplamy kwas azotowy. Ich kształt to owalne, lekko zagłębione szkiełka

. Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Chłodnice laboratoryjne są to urządzenia bardzo ważne, ponieważ służą do zmiany stanu skupiania z gazowego (lotnego) w ciecz. Ich budowa to prosta, spiralna lub kulkowa rurka umieszczona w otulającym ją płaszczem, w którym pływa substancja chłodząca, najczęściej zimna woda, a w rurce, substanajca która ma zostać skroplona. Chłodnice przeważnie posiadają dwa szlify. Jest kilka rodzajów chłodnic laboratoryjnych:

Chłodnica powietrzna (rurka chłodząca)

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Chłodnica kulowa (Allihna)

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Chłodnica intensywna

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Chłodnica Liebiga

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Chłodnica Dimrotha

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Chłodnica destylacyjna

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Chłodnica spiralna

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Wkraplaczy używamy po to, aby wkraplać powoli ciecz. Wkraplanie odbywa się poprzez odkręcenia dolnego kranika. Ich budowa to zaczynając od dołu: prosta rurka, na której umieszczony jest kranik, pojemnik na ciecz, korek. Na rurce może się znajdować również szlif. Wkraplacze mogą być próżniowe wtedy w takim wkraplaczu znajduje się rurka, która wyrównuje ciśnienie.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Rozdzielacze potrzebne są w wypadku rozdzielania dwóch lub więcej cieczy. Wtedy wlewając ciecz od góry, kiedy jest zakręcony dolny kranik, dwie różne ciecze o różnych gęstościach rozdzielają się i dolną warstwę możemy oddzielić odkręcając kranik. Budowa to podobnie jak wkraplacze, z tym, że pojemnik na wodę jest w postaci takiego małego banieczka, a nie jak w wkraplaczu jest prosty pojemnik.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Pipety posłużyły chemikowi i nie tylko chemikowi do odmierzania naprawdę małych ilości cieczy (np. 1ml) oraz troszkę większych ilości i do ich wkraplania. Na pipecie znajduje się dokładna miarka. Przedstawia ona prostą rurkę na dole przewężającą się. Działają one na zasadzie: nabierając do pipety cieczy, zatykamy górny koniec i wtedy nasza ciecz nie będzie w stanie wypłynąć z pipety. Wkrapla się ja poprzez popuszczania palna z końcówki pipety. Na niektórych pipetach znajduje się gumowa gumka, która ułatwia wkraplanie.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć Kliknij na obrazek, aby powiększyć Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Buteleczki szklane no są to naczynia do przechowywania cieczy, lub substancji stałych. Ich szyjka zakończona jest przeważnie szlifem z korkiem. Szyjka w zależności od zastosowania może być wąska (buteleczka do cieczy), lub szeroka (buteleczka do substancji stałych).

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Rozbijacz do fixenali Jest to proste szklane urządzenie, które umożliwia szybki i sprawne rozbijanie fixenali, ponieważ kiedy od góry wrzucimy fixenal to uderza on o ostrą, przestrzenną, ośmio ramienną gwiazdkę i substancja znajdującą się w fixenalu spływa dołem urządzenia.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Sitko Służy do rozdzielania ziaren substancji o różnej wielkości. Na zdjęciu prezentowane sitko przerobione z kuchennego, tzn zamiast tamtego sita dałem pończochę.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Parowniczki Parowniczka jest wykonana z porcelany i jest odporna na wysokie temperatury. Służy do odparowywania cieczy, lub sublimacje ciał stałych. Kształty parowniczek są bardzo różne, od podłużnych do parowniczek w kształcie ”hełmu”. Mogą posiadać wylew lub też nie.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Moździerz Moździerz służy do rozdrabniania niewielkich ilości substancji chemicznych poprzez tarcie pistlem po przeważnie lekko chropowatej powierzchni miseczki. Miseczki i pistle wykonywane są z różnych materiałów, np. porcelana, miedź itd.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć Kliknij na obrazek, aby powiększyć Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Wąż gumowy Często potrzeba jakiegoś ”giętkiego czegoś” do przetransportowania substancji różnych stanów skupienia (najczęściej ciecze i gazy). Bardzo dobrze nadają się do tego gumowe węże. Tylko mają parę wad, np. nie są odporne na działanie żrących odczynników chemicznych, niektóre gazy mogą dyfundować przez gumę, dlatego trzeba niekiedy węże nasączać parafiną, nie są odporne na wyższe temperatury.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Termometr laboratoryjnyTermometr laboratoryjny do czego służy to wiadomo - do pomiaru temperatur. Termometry posiadają różne zakresy temperatur np. od -30 do 210*C. Niektóre posiadają zakres nawet do 400*C. Przeważnie znajduję się w nich rtęć. Mogą być ze szlifem lub bez szlifu.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Nasadka soxhleta służy do złożenia aparatu soxhleta a ten z kolei służy do ekstrahowania wybranych substancji z roślin. Budowa aparatu soxhleta wygląda następująco (kliknij aby powiększyć):

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Czyli kolbę łączymy z nasadką soxhleta a nasadkę soxhleta z chłodnicą zwrotną. Ekstrahowanie polega na wlaniu odpowiedniego rozpuszczalnika do kolby, do nasadki soxhleta wkładamy bibułę filtracyjną a w niej substancja ekstrahowana. Na czym samo ekstrahowanie? No więc podgrzewając kolbę z odpowiednim rozpuszczalnikiem (wcześniej włączając obieg wody w chłodnicy zwrotnej), rozpuszczalnik paruje i skrapla się w chłodnicy, spływa po nasadce soxhleta przez substancje ekstrahowaną i następnie spływa powrotem do kolby. I tak w kółko :) Potem trzeba odparować rozpuszczalnik i wyekstrahowaliśmy odpowiednią substancje, np. kofeinę z kawy.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Areometr, densymetr jest to urządzenie służące do mierzenia gęstości cieczy. Wyglądem przypomina trochę termometr. Używa się go w taki sposób że zanurza się go w wybranej cieczy, i odczytuje na skali jej gęstość.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Sączki są wkłady do lejka służące do sączenia. Przeważnie są one w kształcie koła. Jest wiele rodzajów sączków. Można by je podzielić na podstawie szybkości sączenia, przepuszczalności, materiału z jakiego są wykonane przy czym czy są one odporne na mocno kwasy i inne żrące środki. Sączek składa się następująco:

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Łyżeczki metalowe służą do nabierania stałych substancji chemicznych. Ich wielkości mogą być najróżniejsze, od najmniejszych do największych.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć



Nasadka azeotropowa służy do odprowadzania jednego z produktów reakcji. Nasadka azeotropowa może posiadać kranik lub też nie – kranik służy do spuszczania wody z nasadki. Nasadkę łączy się z kolbą i chłodnicą zwrotną tworząc aparaturę reakcyjną z azeotropowym odprowadzeniem jednego z produktów reakcji.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć



W kolbie umieszczamy to, co ma przereagować, a azeotropowo oddestylowuje się to, co nam cofa reakcję. Kolbę ogrzewa się przez dłuższy czas. Wodę spuszcza się poprzez kranik.

Nasadka destylacyjna służy do połączenia w jedną całość kolby, termometru i chłodnicy, co daje nam aparaturę do destylacji. Są różne typy nasadek, zwykłe, Claisena etc.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Pompka wodna służy do wytwarzania nadciśnienia lub też podciśnienia.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Szalki Petriego nie mają konkretnego celu. Można na nich mieszać substancje, odważać substancje, przetrzymywać substancje przed kreacją, przykrywać np. zlewki etc. Jedna szlaka nachodzi na drugą szalkę tworząc zamknięte połączenie.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Kraniki służą do po prostu przepuszczenia np. cieczy czy gazy pomiędzy dwoma lub wieloma rurkami. Kraniki są na szlif.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Często opisując szkło wykorzystuje jest pojęcie ”szlif”. Otóż jest to specjalnie wyprofilowane szkło o danych rozmiarach (np. 29,2/32), które umożliwiają łączenie aparatury bez stosowania korków. Umożliwiają także szczelne zamykanie pojemników, np.: szklana buteleczka ze szlifem i szklanym korkiem. Szlify po dokładnym dopasowaniu są w 100% szczelne. Szlify są wewnętrzne oraz zewnętrzne, czyli: wewnętrzne - zwężają się ku wylotowi, a zewnętrzne rozszerzają się ku wylotowi. Dopasowuje się je przez umieszczanie szlifu wewnętrznego o rozmiarze np.: 29,2/32 w szlifie zewnętrzne o tym samym rozmiarze, czyli w tym wypadku 29,2/32. Zamiast szlifów można stosować korki. Najlepiej stosować gumowe. Korki są dobrym sposobem łączenia aparatury, ale tylko wtedy, kiedy pracuje się z substancjami, które nie psują korków, jak np. kwasy. Nie spisują się też w pracy z niektórymi gazami, ponieważ niektóre gazy dyfundują przez korki, ale można zakupić korki dobrej jakości, które są dość odporne za gazy. Łączenie aparatury za pomocą korków wygląda tak, że w korku umieszcza się rurkę szklana i całość wkłada się do szyjki. Korek musi wchodzić z trudem w szyjkę tak samo jak szklana rurka. Podczas pracy z gazami to korek musi wchodzić, w szyjkę nie więcej niż 1/3 swojej wysokości. To tyle na temat szkła laboratoryjnego. Dział będzie, co jakiś czas aktualizowany. O wszystkim będzie pisało w newsach.

Obróbka szkła

Często zachodzi potrzeba rozciągnięcia, wygięcia, ucięcia szkła laboratoryjnego. Najczęściej chodzi o najzwyklejsze szklane rurki. Jest to bardzo łatwe jeśli nabierzmy choć troszkę doświadczenia (uwaga! rozgrzana rurka jest bardzo gorąca!)

”Rozciąganie” rurek szklanych

W skrócie, chodzi o zawężenie końca rurki, by uzyskać coś ”ala” pipetę. Robimy to poprzez bardzo mocno wygrzanie w płomieniu palnikarurki szklanej (cały czas ogrzewając ją w jednym miejscu!), mniej więcej w połowie (tak żeby można było chwycić pewnie za dwa końce). Po bardzo mocnym ogrzaniu rurki bierzemy rękawice łapiemy nimi mocno dwa przeciwległe końce rurki i ciągniemy w przeciwległe końce nie wyciągając ani na chwile rurki z płomienia palnika. Rozciągamy tak długo, aż rozdzielimy jedną rurkę na dwie częściuzyskując dwie domowej roboty pipety. Teraz czekamy aż bardzo gorąca rurka i obcinamy pilnikiem do paznokci, albo bardzo drobną piłką, maleńki kawałeczek zawężonej części tak aby tylko powstała malutka dziurka i następnie obtapiamy obciętą końcówkę w płomieniu palnika (jeśli dziurka się zatopiła przy obtapianiu, to od drugiego końca rurki, jeśli jest to możliwe - delikatnie dmuchamy).

Kliknij na obrazek, aby powiększyć Kliknij na obrazek, aby powiększyć


Wyginanie rurek szklanych

Podczas silnego ogrzewania rurki szklanejw celu wykonania pipety pewno zauważyliście, że rurka gnie się sama pod swoim ciężarem. Wyginanie rurek polega więc również na bardzo silnym ogorzeniu rurki w jednym miejscu w płomieniu palnika i łapiąc rurkę przez rękawice delikatne i powolne wygięcie do zamierzonego kształtu.

Kliknij na obrazek, aby powiększyć

Artykuł napisał:
MaLuTkI



Czytany 37613 razy Ostatnio zmieniany środa, 07 grudnia 2011 21:51
Zaloguj się, by skomentować