37
eo
PODSTAWOWY SPRZĘT LABORATORYJNY
URZĄDZENIA I PRZYRZĄDY
Statyw laboratoryjny i jego wyposażenie
Sprzęt metalowy
a. statyw
b. łapa
c. trójnóg
Statywy, łapy, kółka, trójnogi – sprzęt służący do ustawiania, zamocowywania i przytrzymywania naczyń laboratoryjnych w określonym położeniu.
Urządzenia do ogrzewania
Suszarki i łaźnie wodne
Inny sprzęt laboratoryjny
Z licznego asortymentu innego sprzętu laboratoryjnego wymienić można:
- pompki wodne (szklane, metalowe lub plastykowe), służące do uzyskiwania zmniejszonego ciśnienia podczas destylacji tzw. próżniowej oraz do filtracji próżniowej,
- statywy do próbówek, sporządzone z drewna, plastyku lub metalu,
- szczotki do mycia szkła i próbówek,
- termometry laboratoryjne o różnych zakresach w przedziale od
-65oC do +360oC. Są to termometry rtęciowe lub spirytusowe,
- ściskacze śrubowe lub sprężynowe do węży gumowych.
SZKŁO LABORATORYJNE
Naczynia i elementy budowy aparatur laboratoryjnych, zwane dalej szkłem laboratoryjnym, sporządzone są ze specjalnego rodzaju szkła o dużej odporności termicznej i mechanicznej. Podczas prac laboratoryjnych wykorzystuje się ogromny asortyment szkła laboratoryjnego o różnorodnych kształtach i wielkościach oraz sposobach ich łączenia. Mogą one być sporządzone do łączenia na korki zwykłe, gumowe lub z tworzywa sztucznego, albo być wyposażone w elementy łączące szlifowane (tzw. szlify) albo gwintowe lub inne.
Zlewki i kolby
Zlewki używane są do sporządzania mieszanin reakcyjnych, do ogrzewania niepalnych cieczy oraz jako odbieralniki podczas destylacji z parą wodną. Rozróżnia się zlewki niskie i wysokie, z wylewem i bez wylewu, niektóre mają skalę przybliżonej pojemności. Ich wielkość jest bardzo różnorodna: 25, 50, 100, 150, 200, 250, 400, 600, 800, 1000, 1500, 2000cm3. Oprócz zlewek ze szkła niekiedy używa się zlewek porcelanowych o wielkościach od 500 do 5000 cm3.
Chłodnice
Inne elementy konstrukcyjne aparatury
Wkraplacze i rozdzielacze
Do dozowania odczynników podczas reakcji stosuje się wkraplacze kuliste lub cylindryczne o różnych pojemnościach i sposobach regulowania dopływu reagenta.
Do rozdzielania faz w produktach reakcji oraz do mieszania i rozdzielania warstw po ekstrakcji stosuje się rozdzielacze o kształtach dopasowanych do różnych wymagań: gruszkowe, cylindryczne lub kuliste.
Wkraplacze wykonane są ze szkła i są cienkościenne. Rozdzielacze najczęściej są grubościenne.
Pipety
Do odmierzania reagentów dodawanych do mieszaniny reakcyjnej stosuje się pipety (od 1 do 50 cm3) lub mikropipety (poniżej 1 cm3), pełne (o jednym znaku pojemności) albo kalibrowane. Można też stosować kalibrowane strzykawki szklane lub polietylenowe.
Używane są także urządzenia działające automatycznie: dozowniki, pompy perystaltyczne, dyspensery lub dilutery.
Inne rodzaje szkła laboratoryjnego
Podczas wykonywania prac laboratoryjnych stosowany jest bardzo szeroki asortyment innych przyrządów ze szkła lub plastyku (np. z polietylenu, polipropylenu, poliwęglanów lub teflonu).
Płuczki. Płuczki stosuje się do oczyszczania gazów z zanieczyszczeń gazowych oraz do osuszania gazów doprowadzanych do mieszaniny reakcyjnej.
Próbówki. Próbówki używane są do przeprowadzania reakcji z małymi ilościami reagentów. Są to najczęściej próbówki o długości 10, 16, 18 cm i odpowiedniej średnicy. Podczas ogrzewania cieczy w próbówce należy korzystać z uchwytu z drewna, plastyku lub metalu.
Lejki. Lejki służą do wlewania cieczy do naczyń. Najczęściej są to lejki stożkowe ze szkła lub polipropylenu. Specjalną ich odmianę stanowią porcelanowe lub szklane lejki sitowe (lejki Büchnera), służące do filtracji próżniowej.
Szkiełka zegarkowe. Służą do odmierzania lub rozdrabniania małych ilości substancji stałych, albo do odparowywania niewielkich ilości rozpuszczalników. Mają średnicę od 3 do 25 cm.
Eksykatory. Eksykatory stosuje się do suszenia lub przechowywania substancji bez dostępu wilgoci. Na dnie eksykatora, pod płytką z otworami na postawienie naczynia z suszoną substancją, umieszcza się środek silnie higroskopijny: stężony kwas siarkowy, pięciotlenek fosforu, chlorek wapnia lub żel krzemionkowy. Osuszenie substancji wymaga odpowiednio długiego okresu czasu.
Krystalizatory. Służą do krystalizowania substancji z roztworu. Krystalizacja odbywa się w temperaturze pokojowej, tzn. w temperaturze otoczenia.
Moździerze. Stosowane są do mechanicznego rozdrabniania substancji. Składają się z grubościennej, porcelanowej miseczki o różnych średnicach (od kilku do kilkudziesięciu centymetrów) i pistylki (tłuczka) z porcelany.
Szalki (płytki) Petri’ego. Składają się ze szklanej, okrągłej części dolnej o
średnicy 3 - 20 cm i pokrywki o nieco większej średnicy. Stosowane są przede wszystkim w mikrobiologii. W laboratorium chemicznym stosuje się je do odważania i krótkotrwałego przechowywania substancji, oraz do odparowywania cieczy z roztwo-rów.
Parownice. Parownice ze szkła lub najczęściej z porcelany, bez wylewu lub z wylewem, stosowane są do odparowywania roztworów w podwyższonej temperaturze w celu uzyskania suchej pozostałości. Mogą mieć od 3 do 40 cm średnicy.
PODSTAWOWE CZYNNOŚCI LABORATORYJNE
Spośród bardzo wielkiej liczby różnych operacji laboratoryjnych wykonywanych w laboratorium chemii omówione będą tylko te, które będzie wykonywał student podczas przewidzianych programem, najprostszych ćwiczeń, tj.
- ogrzewanie
- filtracja
- suszenie
OGRZEWANIE
Ogrzewanie jest jedną z najczęściej wykonywanych czynności laboratoryjnych. Ogrzewa się:
a) bezpośrednio płomieniem palnika gazowego lub lampki spirytusowej,
b) palnikiem gazowym poprzez siatkę azbestową lub płytkę ceramiczną,
c) w łaźni wodnej,
d) w łaźni olejowej lub metalowej,
e) na łaźni parowej,
f) na łaźni piaskowej,
g) na łaźni powietrznej,
h) na grzejniku elektrycznym,
i) promiennikiem podczerwieni.
Inne sposoby ogrzewania stosowane są rzadko.
a) Bezpośrednio płomieniem palnika ogrzewa się ciecze w próbówkach oraz ciecze w zlewkach lub kolbach. W czasie ogrzewania próbówki z cieczą należy ją trzymać za pomocą uchwytu drewnianego i ogrzewanie rozpoczynać od powierzchni cieczy, jednocześnie lekko potrząsając próbówką . Należy przy tym uważać, aby wylot próbówki nie był skierowany na stojące obok osoby.
Ciecze w kolbach (tylko kulistych) podczas destylacji ogrzewa się bezpośrednio świecącym płomieniem palnika, ustawicznie poruszając palnik ruchem wahadłowym .
b) Palnikiem gazowym poprzez siatkę azbestową ogrzewa się substancje w zlewkach (tylko wtedy, gdy nie są palne oraz do temperatur leżących poniżej ich temperatury wrzenia), kolbach płaskodennych, kolbach stożkowych, kolbach kulistych i innych naczyniach .
Wobec szkodliwości azbestu, zaleca się podczas częstych, całodziennych prac, stosowanie płytek ceramicznych zamiast siatek azbestowych.
c) Ogrzewanie w łaźni wodnej stosuje się wówczas, gdy podczas operacji ma być utrzymana określona temperatura poniżej 100oC (373 K). Ogrzewane naczynie zanurza się wówczas w wodzie, a temperaturę kontroluje się termometrem zanurzonym w łaźni lub w ogrzewanej cieczy i reguluje przez odpowiednie regulowanie wielkości płomienia palnika gazowego lub mocy grzejnika elektrycznego.
Najczęściej stosuje się elektryczne łaźnie wodne z automatyczną regulacją temperatury.
d) Ogrzewanie w łaźni olejowej lub metalowej stosuje się wtedy, gdy wymagana jest temperatura wyższa od 100oC (373 K) lub gdy łaźnia wodna mogłaby być przyczyną eksplozji w przypadku pęknięcia naczynia szklanego (np. reakcja z metalicznym sodem). Naczynie z ogrzewaną substancją zanurza się w stopionym medium grzejnym, które podgrzewa się do potrzebnej temperatury palnikiem gazowym lub grzejnikiem elektrycznym, kontrolując temperaturę termometrem umieszczonym w łaźni lub w ogrzewanej cieczy. Jako medium grzejne stosuje się:
- parafinę - do 150oC (423 K)
- cerezynę ...
ANALITYKA_CHEMICZNA