Лабораторний посуд та обладнання

Скляні посуд та обладнання

Хімічний скляний посуд виготовляють з термостійкого або звичайного скла. Термостійке скло має малий коефіцієнт термічного розширення, тому воно не розтріскується при зміні температури.

Скляні хімічні стакани. Випускаються ємністю від 50 до 2000 мл. Існують стакани високі, низькі та з носиками. Випускаються також стакани з нанесеною на них шкалою. Стакани застосовують для проведення різноманітних хімічних реакцій та препаративних робіт. В них можна проводити нагрівання рідини на газових або електричних плитках з закритою спіраллю або на банях. Перед встановленням на плитку стакан з рідиною ретельно витирають ззовні рушником для видалення крапель.

Скляні колби. Бувають круглі та конічні. Випускаються ємністю від 50 мл до 10 л. Круглі колби бувають плоскодонними та кругло донними з довгим вузьким або коротким та широким горлом. Колби конічні (Ерленмейера) можуть бути вузькогорлими та широкогорлими. В колбах проводять хімічні реакції, препаративні та інші роботи (рис.1). Колби з рідиною нагрівають так само, як і стакани

Лійки. Випускають товстостінні лійки для фільтрування, внутрішня поверхня яких утворює кут 60^о (рис.2).

Фільтруючі лійки. Бувають конусні або циліндричні. (рис. 3). Фільтруючі пластини можуть мати різні розміри пор (від 5 мкм до 150 мкм) і тому відрізняються за номерами (від 1 до 4): чим більший номер, тим менший розмір пор.

Подільні лійки. Виготовляються з товстостінного скла ємністю від 250 мл до 2 л (рис. 4). Застосовуються як при проведенні екстракції, так.і при дозуванні рідких реагентів

Пробірки. Бувають прості (циліндричні) та для центрифугування різної ємності. Використовуються для проведення якісних реакцій та при кількісному аналізі. В пробірках можна проводити нагрівання малого об’єму рідини на голому полум'ї пальника, тримаючи пробірку за верхню частину утримувачем. Нагрівання рідини починають з верхнього шару; нагрівання знизу призводить до бурхливого кипіння та викидання рідини.

Колби Вюрца. Довгогорла колба з відростком для під’єднання холодильника (рис. 5). Вони використовується при перегонці рідин. Висота розташування відростка на горлі колби може бути різною, що дає можливість підбирати колби для роботи з рідинами, які киплять при різних температурах.

Ексикатор. Товстостінна судина особливої форми з пришліфованою кришкою (рис. 6)

Рис.6. Ексикатори

а – звичайний,

б – звичайний з отвором для вакууму,

в - високий тип ексикатора,

г – високий з вакуумним краном

(а та б – для твердих осушувачів, в та г – для твердих та рідких осушувачів)

Застосовується для повільного охолодження та зберігання речовин, що легко поглинають вологу з повітря. На плечиках звуженої конусної частини розміщують фарфорову укладку з отворами для ті гелів. Під укладкою в нижній частині ексикатора розміщують речовину, що висушує: хлорид кальцію, зневоднена сірчана кислота, іноді ангідрон (перхлорат магнію Mg(ClO₄)₂) або оксид фосфору (V).

Мензурки та мірні циліндри. Мензурка – це товстостінна циліндрична або конічна судина з поділками, які вказують на об’єм налитої рідини (рис. 7) ємністю від 10 мл до 1 л.

Склянки Вульфа. Товстостінні склянки ємністю від 250 мл до 5 л, мають два або три горла та нижній спускний тубус (рис. 8)

Використовуються для промивання газів, а також як запобіжна склянка при вакуумній дистиляції або фільтруванні з відсмоктуванням. Якщо в товстостінній склянці є лише одне горло, а також нижній боковий тубус, то склянку називають к олбою Бунзена. Її використовують при фільтруванні під вакуумом.

Склянка Тищенко (рис. 9) відрізняється від склянок Вульфа тим, що усередині має перегородку, яка поділяє склянку на дві сполучені між собою частини. Є два типа склянок Тищенко: для рідин та для твердих речовин. У склянок для рідин (а) внутрішня перегородка доходить до дна і обидві половини

сполучаються за допомогою отвору в середині перегородки біля самого дна.У склянках для твердих речовин (б) перегородка трохи не доходить до пробки, яка є дном. Склянки Тищенко використовують для промивання та висушування газів.

Холодильники. Прилади, що використовуються для охолодження та конденсації парів. В залежності від умов роботи рідина, що утворюється в холодильнику при охолодженні парів (конденсат), повинна або відводитися у приймач, або повертатися в ту судину, в якій відбувається нагрівання. Ця різниця у призначенні холодильників визначає їх форму та назву.

Прямі холодильники (Лібіха) (рис. 10, а) складаються з довгої скляної трубки (форштоса), один кінець якої є розширеним. Форштос спаяний з сорочкою, в яку подається вода для охолодження.

Зворотні холодильники (рис. 10, б та в) можуть бути кульковими (холодильник Аліна), змієвиковими або інших форм. У холодильників охолоджувальна трубка складається з кулькоподібних розширень, а у змієвикових у вигляді спіралі. Така форма трубки збільшує поверхню охолодження і при цьому відбувається більш повна конденсація пари. Як правило, зворотні холодильники встановлюються лише у вертикальному положенні.

Алонжі (рис. 11) - скляні зігнуті трубки, що використо-вуються при перегонці для з’єд-нання холодильника з приймачем та при інших роботах. Такі з’єднання можуть бути зроблені за допомогою пробок або шліфів.

а б

Промивалки (рис.12). Використовуються для споліскування посуду, про-мивання осаду на фільтрах та інших робіт. Якщо приходиться працювати з гарячою промивною рідиною, то горло колби промивалки обмотують теплоізоляційним азбестовим шнуром.

Для роботи з пахучими (аміачним) або дуже гарячими розчинами застосовують грушу з резиновою трубкою для подачі повітря.

Рис.12. Промивалки

Стакани - застосовуються тих же видів і ємностей, що і скляні.

Чашки для випаровування - бувають самих різних ємностей з діаметром від 3-4 до 50 см та більше. З середини вони обов’язково покриті глазур’ю. Чашки використовуються для випаровування, сублімації тощо. Хоча фарфорові чашки можна нагрівати на відкритому полум’ї, однак при випаровуванні потрібно застосовувати азбестові сітки або водяні бані для рівномірного обігріву.

Ступки - застосовують для розмелювання та подрібнення твердих речовин.

Лійки Бюхнера (рис.14) - відрізняються від звичайних скляних тим, що мають перегородку з отворами, на яку укладають фільтрувальний папір. Застосовуються для відфільтровування осадів з нейтральних, кислих та лужних розчинів через паперовий фільтр в гарячому або в холодному стані при відсмоктуванні.

Рис.14. Лійки Бюхнера

Металічне обладнання

Штатив стальний стержень, що закріплюється на важкій металевій підставці (рис.15). Штативи використовуються для закріплення та монтажу на них різноманітних приладів за допомогою держаків (лапок), кілець або муфт різної величини.

Внутрішня частина губ лапок звичайно покрита пробкою для того, щоб не роздавити скло; якщо ж пробковий прошарок відсутній, то на губки лапки необхідно натягнути резинові трубки.

Кільця(5-7) використовують для того, щоб розмістити на необхідній висоті колби, стакани та інші прилади.

Вилки(8) використовують для установки різного обладнання, зокрема, механічних мішалок.

Муфти(9) застосовуються для укріплення лапок, кілець тощо.

Свердлення пробок. При зборці різних приладів часто необхідно свердлити пробки. Для свердлення коркових та резинових пробок використовують спеціальні свердла, ручні або механічні. Свердло уявляє собою стальну трубку, один кінець якої має поперечній отвір для встановлення стержня, а другий кінець є загостреним. Бувають також свердла з ручками. Свердла мають різні діаметри, що поступово зменшуються, і вставляються одне в одне (рис.16).

Рис.16.Набір свердел для пробок з ножем для заточування свердел

1 – стержень; 2 – свердло, 3 та 4 – набір свердел, 5 - ніж

Пробки свердлять завжди з нижнього вузького кінця тому, що тут повинен бути особливо рівний зріз країв. При свердленні свердло змазують гліцерином, розчином аміаку, лугу або водою для того, щоб зменшити тертя.

Електронагрівальні прилади

Лабораторний автотрансформатор (ЛАТр) - пристрій, що застосовується для перетворення змінного струму однієї напруги (як правило, 220 в) у змінний струм іншої напруги (як правило, у мешу за 220 в). ЛАТр складається з магніто проводу, що набирається з листової трансформаторної сталі і на якому знаходиться котушка з мідним ізольованим дротом. У верхній частині котушки дріт не має ізоляції і, завдяки графітовому ролику, що контактує з дротом, можна відводити напругу заданої величини і тим самим регулювати температуру нагрівача або число обертів мішалки. Для встановлення певної напруги необхідно повернути ручку ЛАТру до необхідного значення, що вказане на кришці приладу (від 0 до 250 вольт).

а б

Рис. 17. Лабораторний автотрансформатор (ЛАТр)

а - зовнішній вигляд, б – електрична схема

Електричні плити – бувають круглі та прямокутні, з відкритою або закритою спіраллю. Ступінь нагріву електроплити можна встановити перемикачем потужності або регулюючи автотрансформатором напругу, що подається на плиту.

Колбонагрівачі застосовуються для нагрівання кругло донного скляного посуду. Вони вищі за звичайні електроплити і мають конусоподібне заглиблення у середині. Регулювання нагріву здійснюється перемикачем потужності або зміною напруги на автотрансформаторі.

Трубчасті печі використовуються для обігріву реакційних трубок. Вони складаються з керамічної труби (діаметром 15-80 мм), на яку намотана спіраль розжарювання і яка розміщується у середині більшої за розміром керамічної труби. Застосовуються також трубчасті печі, що складаються з двох половин. Ступінь нагріву регулюється зміною напруги на автотрансформаторі або електронним регулятором.

При роботі з електричними приладами необхідно дотримуватися таких правил.

1. Не обливати прилади розчинами солей, кислот тощо.

2. Ставити електронагрівальні прилади на теплоізоляційний шар (азбест, шамот тощо).

3. Слідкувати за чистотою приладів; перед включенням печі впевнитися чи немає усередині них сторонніх предметів.

4. Включати печі можна тільки тоді, коли напругу автотрансформатора виведено в нульове положення.

Терези і зважування

Терези використовуються для виміру маси. В лабораторії використовуються технохімічні (Т1-1) та аналітичні електронні (АДВ-200) терези.

Технічні терези 1-го класу з найбільшим навантаженням до 1 кг (Т1-1) розміщуються в скляній дерев’яній вітрині з трьома дверцятами (рис. 18). Вони мають пристрій для механічного накладання міліграмових гирьок (загальною масою від 0, 01 до 0, 99 г). Гирі мають форму дротяних кілець, їх накладають (і знімають) поворотом лімба, що прикріплений в правій частині вітрини. Лімб має цифри (міліграми) і показник маси покладених гир. Лімб потрібно повертати при закритому аретирі до суміщення цифр лімба з показником. На коромислі терезів закріплені балансировочні гвинти та гайки, а також регулятор центра ваги коромисла.

Аналітичні електронні терези АДВ-200. АДВ означає – аналітичні демпферні ваги (терези), цифра 200 означає найбільше навантаження, 200 г (рис. 19). Головною робочою частиною терезів є коромисло. Посередині до коромисла прикріплена довга стрілка з мікро шкалою. Коромисло посередині має тригранну агатову призму, яка обернена

одним своїм ребром вниз. Цією призмою коромисло опирається на ретельно відполіровану агатову пластинку, яка закріплена зверху колони терезів. На кінцях коромисла також знаходяться тригранні агатові призми. На ці призми навішуються серги своїми агатовими площадками. На серги підвішуються на довгих дужках чашки терезів з демпферами.

Аналітичні терези змонтовано на базисній дошці, зробленої з мармуру або скла. Аналітичні терези розміщені у заскленому футлярі з двома боковими дверцятами та підйомною передньою кришкою.

Базисна дошка спирається на два установочних гвинта і на ніжку. За допомогою установочних гвинтів базисна дошка встановлюється в горизонтальному положенні, яке перевіряється за кульковим рівнем, що закріплений на ній.

Аналітичні терези розміщені у заскленому футлярі з двома боковими дверцятами та підйомною передньою кришкою.

Базисна дошка спирається на два установочних гвинта і на ніжку. За допомогою установочних гвинтів базисна дошка встановлюється в горизонтальному положенні, яке перевіряється за кульковим рівнем, що закріплений на ній.

Терези завжди повинні бути зааретированими, тобто аретир повинен бути опущеним.

Поворотний стержень аретира, який закінчується диском, прикріплено до нижньої поверхні базисної дошки; з ним поєднано включення вайтографа. Повертати його потрібно плавно, обережно тому, що робочі частини терезів сильно зношуються від поштовхів та різких рухів.

Важки. До кожних терезів додаються важки – комплект гир, які розміщені в спеціальному футлярі в певній послідовності. Частіш за все в набір важок входять такі гирі: 100, 50, 20, 20, 10, 5, 2, 2, 1 г. Гирі виготовляються з латуні і електролітичним способом покриваються зверху тонким шаром золота або платини (важки 1-го класу), нікелем або хромом для захисту від корозії. До набору додається пінцет з роговими наконечниками, яким і потрібно брати гирі для користування.

Усі зважування при виконанні аналізу повинні проводитися на одних і тих же терезах з використанням одних і тих же важок. Це необхідно тому, що поправки до важок у різних наборів різні за величиною і за знаком, і тому при зважуванні на різних терезах і різними важками можлива помітна різниця в результатах зважування одного і того ж предмета.