Посуда в химии и для чего она нужна

Лабораторная посуда

Требования, которым должна соответствовать химическая посуда:

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.

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

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

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.

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.

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.

Чашки для выпаривания используют для выпаривания (упаривания) растворов.

Применяется для измельчения твердых веществ.

Применяются для прокаливания веществ в печи.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА И ПРАВИЛА ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Химическая лабораторная посуда подразделяется на три основных группы :

— посуда общего назначения (применяется в лабораторной практике для самых разнообразных целей);

— посуда специального назначения (предназначена для какой-либо одной цели);

— мерная посуда (используется для отмеривания точных объемов жидкостей и растворов).

I. ПОСУДА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ.

Пробирки (рис 1.)представляют собой стеклянные трубки, запаянные с одного конца. В лаборатории используются обыкновенные химические, центрифужные и центрифужные градуированные, большие толстостенные пробирки, пробирки с притертыми крышками. Их обычно используют для опытов небольшим количеством веществ. При этом количество реактивов в пробирке не должно занимать больше половины ее объема, в противном случае жидкость будет трудно перемешать. Нельзя перемешивать, закрывая отверстие пробирки Рис. 1. Пробирки пальцем.

Химические воронки используются для переливания жидкостей, переноса порошков, фильтрования при помощи вкладного фильтра.

Делительные воронки применяются для разделения несмешивающихся жидкостей. Капельные воронки обычно используются в каких-либо приборах, когда реактив в ре Рис. 2. Воронки акционную смесь надо вводить каплями или небольшими порциями. Служат для порционной подачи жидкости в герметически закрытый прибор.

Химические стаканы с носиком (рис 3.) и без него используются для переливания или хранения каких-либо веществ, например, дистиллированной воды. Служат для работы с разным количеством жидкости и бывают разной вместимости.

Рис. 3. Химический стакан

В лаборатории широко применяются различные колбы. Конические колбы (Эрленмейера), изображенные на рисунке 4а, применяют для хранения многих веществ и проведения различных химических операций, например, титрования, перекристализации.

Круглые колбы бывают круглодонные (рис.4б.) и плоскодонные (рис.4в.). Плоскодонные колбы применяют для хранения дистиллиро- Рис.4.Колбы. ванной воды и растворов. Их можно нагревать, но только на асбестовой сетке. Круглодонная колба используется для проведения разнообразных химических операций и реакций при различных температурах.

Кристаллизаторы (рис.5) представляют собой плоскодонные стеклянные толстостенные чашки. Их используют для кристаллизации, охлаждения сосуда водой и т.д.

Рис. 5. Кристаллизатор

II. ПОСУДА СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.

Колба Вюрца (рис.6) используется при перегонке различных жидкостей при нормальном атмосферном давлении и при разряжении. Обычно колбу закрывают пробкой, отросток служит для выхода паров жидкости.

Для фильтрования с разряжением используют колбу Бунзена (рис. 7). Это коническая толстостенная колба с боковым отростком к которому присоединяют шланг от вакуум-насоса. В горло вставляют резиновую пробку, через которую пропускают фарфоровую воронку Бюхнера с фильтровальной бумагой.

Воронка Бюхнера (рис. 8) фарфоровая, цилиндрическая с сетчатым дном. Используется для фильтрации осадков в холодном и горячем состоянии, фильтрации концентрированных кислот и щелочей под уменьшенным давлением.

Рис. 8. Воронка Бюхнера.

Аллонж (рис.9) представляет собой прямую или согнутую под определенным углом трубку. Используется для транспорта жидкости от холодильника к приемнику, что обеспечивает ровное, без брызг стекание жидкости.

Хлоркальциевая трубка (рис.10) используется для предохранения реактива от действия влаги и углекислого газа. Их наполняют прокаленным хлоридом кальция для поглощения воды и натронной известью для поглощения углекислого газа.

Рис. 10. Хлоркальциевая трубка.

Капельницы (рис.11) могут быть в виде небольшого стеклянного шаровидного баллончика с небольшим отростком в верхней части, сильно суженным к отверстию. Жидкость сюда наливают через специальное отверстие, закрываемое маленькой пробкой. Либо капельница может быть в виде сосудика с притертой стеклянной пипеткой, вставленной через верхнее отверстие и снабженной маленьким резиновым баллончиком. Рис. 11. Капельницы. Используются для подачи жидкости каплями, например,

Чашка Петри (рис.12) из толстостенного стекла используются для посева микроорганизмов на различные среды.

Рис 12. Чашка Петри.

Применяются также в лабораторной практике различные виды холодильников. Они используются для охлаждения и конденсации паров при перегонке. Холодильник состоит из двух частей: холодильник-трубки-форритоса различной формы и рубашки(муфты), через которую пропускают холодную воду для охлаждения паров, поступающих из колбы в холодильную трубку. Если конденсат вытекает в сосуд-приемник, расположенный с другой стороны это прямой холодильник.

Примером такого холодильника может служить холодильник Либиха (рис.13). Если конденсат поступает обратно в реакционный сосуд, то это обратный холодильник. Для увеличения поверхности охлаждения холодильные трубки обратных холодильников имеют расширения шаровидной или Рис. 13. Холодильник яйцевидной формы. Иногда холодильную трубку делают в Либиха виде спирали, ежика, елочки. Присоединяя холодильник к прибору, необходимо соблюдать следующее правило: вода должна подаваться в холодильник с дистального, расположенного дальше от нагревательного прибора конца и выходить из проксимального, ближнего к нагревательному прибору верхнего конца, то есть пар и охлаждающая жидкость идут в противоток друг к другу.

При разгонке жидкостей по температурам кипения используют дефлегматор. Могут быть шаровой формы, шаровой с петлями и шарами (рис.14), с бусинами. Величина дефлегматора зависит от температуры кипения жидкости. Чем выше температура кипения, тем меньше дефлегматор и наоборот.

Рис. 14. Дефлегматор

Для создания разряжения, например, при фильтровании, применяют водоструйный вакуум-насос (рис.15). Его присоединяют к водопроводному крану вакуумной резиновой трубкой и с силой пускают струю. Чем сильнее струя и холоднее вода, тем больше разряжение. Трубка насоса узкая, скорость тока воды сильно возрастает, и через боковой отросток всасывается воздух. Для проверки насоса прикладывают палец к боковому отростку. Если палец присасывает, то насос работает нормально.

Рис. 15. Вакуум-насос

Склянка Конвея (рис. 18) используется для методов определения аммиака, алкоголя и т.д.

Рис.18 Склянка Конвея

Эксикаторы (рис.20) используются для предохранения различных препаратов от увлажнения или для медленного высушивания. Это толстостенный стеклянный сосуд с притертой стеклянной крышкой. Нижнюю его часть заполняют прокаленным хлористым кальцием, безводной окисью алюминия или другим водопоглощающим веществом. Над этим слоем помещают фарфоровый вкладыш, на который ставят тигли, бюксы и другие сосуды с препаратами. Крышку эксикатора притирают вазелином. Ее нельзя поднимать, только сдви- Рис. 20. Эксикатор. гать, при переносе надо ее придерживать, чтобы не соскользнула. Нельзя оставлять эксикатор открытым.

К мерной посуде, используемой в лаборатории, относятся мерные колбы, цилиндры, мензурки, пипетки и бюретки.

Мерные колбы (рис.22) обычно применяются для приготовления точных растворов определенной концентрации. На колбе указан ее объем, указывающий емкость в миллилитрах при определенной температуре. Выпускают колбы вместимостью 25, 50, 100, 250, 500, 1000 и 2000 мл. При перемешивании жидкости в мерной колбе нельзя держаться рукой за шар, так как от этого может произойти разогревание жидкости, что влияет на точность измерения. Мерные колбы, как и другую мерную посуду, нельзя нагревать и долго хранить в них растворы.

Рис.22 Мерная колба

При выливании жидкости пипетку опускают в сосуд почти до дна и дают жидкости стечь по стенке слегка наклоненного сосуда. Когда жидкость вытечет, пипетку держат еще в течении 5 сек., прислоненной к стенке сосуда, слегка поворачивая вокруг оси, после чего удаляют пипетку, не обращая внимание на оставшуюся в ней жидкость.

Необходимо, чтобы пипетка была чисто вымыта, иначе капли жидкости будут прилипать к внутренним стенкам и объем будет взят неправильно.

Перед работой пипетку ополаскивают жидкостью, которую нужно набрать. Из маленького стакана надирают в пипетку немного этой жидкости, затем ополаскивают пипетку и опорожняют.

Важное значение при проведении анализа имеет чистота лабораторной посуды. Плохо вымытая посуда может внести существенную погрешность в опыт. Посуду надо мыть сразу после проведения работ, не скапливая ее.

Для мытья посуды в настоящее время используют механические, физические и химические методы.

Сущность механических методов в том, что загрязнение удаляют механически (струей воды, щетками, ершами, стеклянными палочками с надетой на конец резиновой трубкой, бумагой, опилками). Песок применять нельзя, так как он царапает стекло. Сейчас используют ультразвуковые мойки.

Сущность физических методов основана на использовании физических свойств загрязняющего вещества или тех веществ, которые применяют для очистки. Например, используют свойства веществ растворяться в горячей воде или свойства поверхностно-активных веществ удалять жировые загрязнения.

Для проверки чистоты вымытой посуды ее, после споласкивания дистиллированной водой, переворачивают и наблюдают, как стекает вода. По стенке хорошо вымытой посуды вода должна стекать пленкой, не оставляя капель. Если на стенках посуды будут оставаться капли, то посуда промыта плохо.

Химические методы мытья посуды основаны на свойствах некоторых веществ вступать в реакции с загрязненными веществами и разрушать их, переводя в такие соединения, которые легко смываются водой. Для этого применяют окислители, концентрированные растворы серной и соляной кислот, а также едкие щелочи (едкий натр и калий).

К числу ОКИСЛИТЕЛЕЙ относятся азотная кислота и растворы некоторых солей, обладающие окислительными свойствами, особенно в кислой среде (хромовая смесь, марганцевокислый калий и др.)

Очень хорошими моющими свойствами обладает раствор, приготовляемый из 200 г бихромата калия, растворенного в 1 л концентрированной азотной кислоты. Этот раствор более стоек, чем обычная хромовая смесь, а по своим моющим свойствам даже превосходит ее.

Для мытья посуды можно также применять 4-5% раствор марганцевокислого калия, подкисленного серной кислотой и слегка подогретого. Иногда применяют щелочной раствор этой соли. Остающийся при этом на стенках бурый налет удаляют, ополаскивая посуду раствором соли Мора или сернокислого железа. После этого тщательно промывают водой.

Проста и доступна моющая смесь, состоящая из равных объемов 6 н. раствора соляной кислоты и 5% раствора перекиси водорода. Преимуществом этой смеси является то, что она не оставляет на стекле трудно отмывающегося осадка.

При всех способах обработки и мытья посуды необходимо соблюдать все меры предосторожности и правила техники безопасности. Работать необходимо только в перчатках. При порезах возникает опасность заражения опасными заболеваниями, такими, как СПИД, гепатит и др. Следует осторожно обращаться с органическими растворителями, так как многие из них огнеопасны, их пары могут оказывать вредное воздействие на организм человека. Использованные растворители не выбрасывают, а собирают и подвергают регенерации путем перегонки.

ПРОВЕРКА ЛАБОРАТОРНОЙ МЕРНОЙ ПОСУДЫ.

Вся измерительная посуда, используемая в лабораторной работе, должна быть обязательна проверена перед началом ее использования. Эта проверка (калибровка) основана на определении массы чистой воды либо налитой в измерительную посуду, либо вылитой из нее.

Для калибрования используют дистиллированную воду. Следует помнить, что 1 л чистой воды имеет массу 1 кг только при взвешивании в пустоте и при температуре 3,98 С. Для пересчета массы 1-го л воды при комнатной температуре и атмосферном давлении пользуются следующей таблицей.

Таблица 1. Масса 1 л воды при различных температурах.

Температура, С / Масса воды, г / Температура, С / Масса воды, г /

15 997,925 23 996,599

16 997,798 24 996,386

17 997,650 25 996,164

18 997,510 26 995,930

19 997,340 27 995,680

20 997,177 28 995,438

21 996,950 29 995,177

22 996,802 30 994,908

Вся посуда подвергающаяся проверке, должна быть очень тщательно вымыта и быть совершенно сухой. Кроме того, посуда и используемая вода должны иметь температуру окружающего воздуха.

ПРОВЕРКА ПИПЕТОК. В качестве тары используются маленькие конические колбы (50-100 мл) с притертыми крышками или большие бюксы. Масса тары должна быть измерена с точностью до 0,0005 г. Наполнив пипетку дистиллированной водой точно до метки, воду выпускают в тару и взвешивают вместе с водой. Определяют массу вылитой воды. Такое измерение проводят 3 раза, для расчетов берут среднее арифметическое. При этом результаты всех измерений не должны отличаться более чем на 0,01 г.

Пример расчета. При проверке пипетки объемом 10 мл установили, что масса воды, вылитой из нее, равна: 9,960 г, 9,970 г и 9,950 г. Среднее арифметическое равно 9.960г. Измерение проводилось при 22 С.

Следовательно, истинный объем пипетки при 22 С составляет 9.99мл.

ПРОВЕРКА БЮРЕТОК. Бюретку наполняют дистиллированной водой до нулевой метки, причем в ней не должно быть пузырьков. В сухую колбу или бюкс выливают 10 мл воды в течении 50-60 секунд, снимают также и оставшуюся на кончике каплю воды. Через 30 секунд определяют окончательное положение мениска в бюретке и объем вылившейся жидкости с точностью до 0,02 мл. Взвешиванием, как было описано выше, находят массу воды. Затем проделывают тоже самое, выливая воду от метки 10 мл до метки 20 мл. Таким образом проверяют бюретку до ее последнего деления. Все определения повторяют затем еще раз, расхождения между параллельными определениями не должны быть более 0.02 мл.

Таким образом, по бюретке отмерено 9,98 мл, а истинный объем будет 10,00 мл. Следовательно поправка на этот интервал составляет 0,02 мл. Подобным образом рассчитывают поправки на все интервалы и составляют таблицу поправок данной бюретки.

ПРОВЕРКА МЕРНОЙ КОЛБЫ. Сначала взвешивают чистую сухую колбу, затем наполняют ее дистиллированной водой точно до метки, удалив фильтровальной бумагой все капли находящиеся выше метки. Снова взвешивают колбу. По разнице двух масс находят массу налитой воды.

Пример расчета: Масса воды, налитой в мерную колбу объемом 250 мл, составила 249,75г, температура измерений 20 С.

Следовательно, истинный объем колбы составил 250,46 мл.

Дата добавления: 2015-01-01 ; просмотров: 2043 ; Нарушение авторских прав

Источник

Виды лабораторной посуды и для чего она нужна

Лабораторная посуда — что это, назначение

Проведение опытов и лабораторных исследований невозможно без специальной посуды.

Лабораторная посуда — это специализированные емкости и приспособления, обладающие устойчивостью к воздействию агрессивной среды. Используются при проведении исследовательских, научных и опытных работ.

Должна обладать необходимыми физико-химическими свойствами:

Перед использованием посуду необходимо подготовить:

Не допускается использование посуды:

Лабораторная посуда изготавливается в соответствии со строгими нормами ГОСТ и должна отвечать всем правилам безопасности.

ГОСТ — установленные государственные стандарты и точно прописанные требования к качеству производимой продукции. Термин появился в СССР и дословно обозначал «Государственный общесоюзный стандарт». В настоящее время стандарты утверждаются на Межгосударственном совете по стандартизации в рамках деятельности СНГ — Содружества Независимых Государств.

Остатки химических реагентов, а также моющих веществ могут повлиять на результаты анализов и химических исследований. Поэтому при уходе за лабораторной посудой необходимо четко следовать установленным инструкциям.

Классификация лабораторной посуды

Лабораторная посуда различается по:

Наиболее распространенной является классификация посуды по ее целевому назначению:

Наиболее часто используемые типы, перечень с названиями

Общего назначения

Это посуда широкого спектра применения. Чаще всего она используется в следующих процессах:

Кристаллизатор. Источник: aredi.ru

Мерная посуда

К ней относится лабораторная посуда, которая преимущественно используется для точного определения объемов химических веществ, чаще всего — жидкостей.

Мензурки. Источник: ssci-ltd.ru

Специального назначения

К специальной относят лабораторную посуду, которая применяется с одной конкретной целью в зависимости от вида работы.

Эксикатор. Источник: pcgroup.ru

Названия специализированной лабораторной посуды часто содержат фамилии ученых, ее придумавших. Например:

Чаша Петри. Источник: pcgroup.ru

Виды лабораторной посуды по материалам, из которых она изготовлена

Лабораторная посуда изготавливается из материалов, позволяющих работать с активными химическими соединениями таким образом, чтобы не происходило химической реакции между препаратами из эксперимента и компонентами посуды. Кроме того материалы должны быть термоустойчивыми и обладать высокой механической прочностью.

Чаще всего для изготовления лабораторной посуды применяют следующие материалы:

Стеклянная лабораторная посуда обладает рядом преимуществ:

При добавлении к стеклу специальных компонентов и дополнительному закаливанию получают материал для лабораторной посуды с улучшенными показателями.

Пластиковая лабораторная посуда обладает как серьезными достоинствами, так и недостатками.

В основном в качестве пластика для лабораторной посуды используют полипропилен. Он очень дешевый и легкий, прост в изготовлении и использовании. Из минусов — неустойчив к воздействию сильных кислот.

Фарфоровая лабораторная посуда используется для:

Из какого стекла делают посуду для химических исследований

Ее изготавливают из особых видов стекла, обладающих улучшенными показателями:

Одними из лучших физико-механических и химических характеристик обладает посуда из боросиликатного стекла. Оно обладает высокой химической устойчивостью к воздействию:

По цене оно намного дешевле кварцевого и поэтому очень часто используется в лабораториях. Его широко применяют при изготовлении:

Кварцевое стекло используют тогда, когда положительных качеств боросиликатного недостаточно.

Источник