الأواني الزجاجية الكيميائية وملحقاتها. تجهيزات المطابخ لأغراض خاصة ()
تتميز الأواني الزجاجية للمختبر بتنوعها. يتم استخدامه في عملية إجراء التحليلات في مختلف المجالات. يسمح لك عدد كبير من الأشكال المختلفة للحاويات المقدمة باستخدام الصنف الأكثر ملاءمة في كل حالة.
يمكن تصنيف الأنواع الموجودة من القوارير وفقًا لبعض المعايير. يتيح لك هذا التعمق في تطبيقها وأهميتها في التحليل. مجموعة متنوعة من الأواني الزجاجية المختبرية تستحق عناية خاصة.
الخصائص العامة
الأكثر شيوعًا في الدراسات المختبرية قوارير زجاجية. إنها تسمح لك بإجراء العديد من العمليات والتفاعلات الكيميائية المختلفة. عنصر المصاريف الكبيرة إلى حد ما لأي مختبر هو الحاوية على وجه التحديد.
نظرًا لأن معظم القوارير مصنوعة من الزجاج ، فإنها يمكن أن تنكسر. يوجد اليوم أنواع مختلفة من القوارير. قد يتعرضون لدرجات حرارة أو مواد كيميائية. لذلك ، يجب أن تتحمل المادة التي تُصنع منها الأواني الزجاجية المختبرية مثل هذه الأحمال.
يمكن أن يكون تكوين القارورة غير عادي للغاية. هذا ضروري لإجراء تحليل كامل وكذلك تحليل للمواد المطلوبة. في أغلب الأحيان ، تحتوي هذه الحاويات على قاعدة عريضة وعنق ضيق. قد يكون بعضها مجهزًا بسدادة.
أصناف من الشكل
في الدراسات المختبرية ، مسطحة القاع و حول قارورة الفاع. هذه هي أكثر أنواع الحاويات شيوعًا. يمكن وضع أصناف مسطحة القاع على سطح مستو. الغرض منها متنوع للغاية.
القوارير المستديرة القاع مثبتة في رف. هذا مناسب جدًا إذا احتاجت الحاوية إلى التسخين. بالنسبة لبعض ردود الفعل ، هذا يسرع العملية. لذلك ، غالبًا ما تكون القارورة المستديرة مصنوعة من زجاج مقاوم للحرارة بسبب ميزة التطبيق هذه.
أيضًا ، يتم استخدام كلا النوعين المقدمين من الأواني الزجاجية المخبرية لتخزين المواد المختلفة. في بعض الأحيان ، في حالات نادرة جدًا ، يتم استخدام أنواع مختلفة من الحاويات ذات القاعدة الحادة في سياق التحليل المختبري.
استخدام القوارير وتكوينها
متنوع جدا. يعتمدون على التطبيق. دورق Kjeldahl على شكل كمثرى. غالبًا ما يستخدم في الجهاز الذي يحمل نفس الاسم لتقدير النيتروجين. قد يكون لهذا الدورق سدادة زجاجية.
تستخدم قارورة Wurtz لتقطير المواد المختلفة. يوجد في تصميمه أنبوب تفريغ.
دورق Claisen له عنقان ، قطرهما متماثل بطول الطول. أنبوب متصل بأحدهما مصمم لإزالة البخار. الطرف الآخر يوصل الأطباق بالثلاجة. يستخدم هذا الصنف للتقطير والتقطير عند الضغط العادي.
يتم استخدام دورق بنسن في عمليات الترشيح. جدرانه قوية وسميكة للغاية. في الجزء العلوي هناك عملية خاصة. يقترب من خط الفراغ. للتجارب تحت ظروف الضغط المنخفض ، هذا التنوع مثالي.
مخروطي قارورة
بالنظر إلى الأنواع الحالية من القوارير ، من المستحيل عدم الالتفات إلى شكل آخر من الأواني الزجاجية للمختبرات. تم إعطاء اسم هذه الحاوية تكريما لمنشئها - الكيميائي الألماني Erlenmeyer. هذه حاوية مخروطية الشكل ذات قاع مسطح. عنقها اسطواني الشكل.
يحتوي هذا الدورق على أقسام تسمح لك بتحديد حجم السائل بداخله. الميزة الفريدة لهذا النوع من الحاويات هي إدراج مصنوع من زجاج خاص. هذا نوع من دفتر الملاحظات. على ذلك ، يمكن للكيميائي تدوين الملاحظات اللازمة.
الرقبة ، إذا لزم الأمر ، يمكن إغلاقها بسدادة. يعزز الشكل المخروطي تجزئة المحتويات عالية الجودة. الرقبة الضيقة تمنع الانسكاب. تكون عملية التبخر في مثل هذه الحاوية أبطأ.
يتم استخدام القارورة من النوع المقدم عند إجراء المعايرة أو زراعة الثقافات النقية أو التسخين. إذا كان للقارورة انقسامات على الجسم ، فلن يتم تسخينها. تسمح لك هذه الأطباق بقياس كمية محتوى المادة.
عدد قليل من الميزات
يمكن أيضًا تقسيم أنواع القوارير المستخدمة إلى مجموعات حسب نوع العنق. إنها بسيطة (لسدادة مطاطية) ، بالإضافة إلى قسم أسطواني أو مخروطي.
اعتمادًا على نوع المادة التي تُصنع منها أواني الطهي ، يمكن أن تكون مقاومة للحرارة أو عادية. حسب الغرض ، يمكن تقسيم القوارير إلى حاويات حجمية وأجهزة استقبال ومفاعلات.
كما أن حجم الأواني الزجاجية المختبرية متنوع تمامًا. يمكن أن تكون سعتها من 100 مل إلى 10 لترات. هناك قوارير ذات حجم أكبر. عند العمل مع هذه الحاويات ، من الضروري اتباع قواعد السلامة. يجب استخدام كل نوع من المعدات المقدمة بدقة للغرض المقصود منه. خلاف ذلك ، يمكنك كسر القارورة أو الإضرار بجسمك.
الأكواب الكيميائية عبارة عن أسطوانات منخفضة أو عالية ذات صنبور (الشكل 16 ، أ) أو بدونها (الشكل 16 ، ج) ، مسطحة القاع أو مستديرة القاع (الشكل 16 ، د). وهي مصنوعة من أنواع مختلفة من الزجاج والبورسلين وكذلك من مواد بوليمرية. وهي رقيقة الجدران وسميكة الجدران وذات أبعاد (انظر الشكل 16 ، أ) وبسيطة. تُستخدم النظارات المصنوعة من مادة الفلوروبلاست -4 (الشكل 16 ، ب) في العمل مع المواد شديدة العدوانية ، وتستخدم نظارات البولي إيثيلين أو البولي بروبلين في التجارب التي تشتمل على حمض الهيدروفلوريك. إذا كان مطلوبًا الحفاظ على درجة حرارة معينة أثناء التفاعل أو عند ترشيح الراسب ، يتم استخدام النظارات ذات الغلاف الحراري (الشكل 16 ، هـ). يتم تصنيع المواد التي يصل وزنها إلى 1 كجم في أكواب مفاعل ذات غطاء أرضي ، والتي تحتوي على عدة أنابيب لإدخال محور المحرك وأنابيب الثلاجة وقمع الفصل والأجهزة الأخرى في الدورق.
الشكل 16. الأكواب الكيميائية: أكواب قياس ذات صنبور (أ) ، فلوروبلاستيك (ب) ، بحافة علوية مصقولة (ج) ، سميكة الجدران (د) ، مع سترة ثرموستاتية (هـ) ، دورق مفاعل مع غطاء أرضي (هـ) ودورق "لغسل الترسيب بالترويق (ث)
في مثل هذه الأوعية (الشكل 16 ، و) من الممكن الحفاظ على فراغ أو ضغط زائد طفيف. من الملائم غسل الرواسب عن طريق الصب باستخدام أكواب ذات تجويف جانبي (الشكل 16 ، ز). من هذا الزجاج المائل نحو التجويف الجانبي ، يتم تصريف السائل فقط ، ويتم جمع الرواسب على طول التجويف ، مما لا يسمح بغسل جزيئات الرواسب بواسطة الجزء الأخير من السائل.
تستخدم الزجاجات ذات الجدران السميكة بدون فوهة مصنوعة من زجاج بيركس (انظر الشكل 16 ، ج) مع حافة علوية مصقولة في التجارب الإرشادية ، لتعقيم المنتجات بالبخار أو الهواء الساخن ، وتركيب الخلايا الجلفانية ("نظارات البطارية") زجاج ذو قاع مستدير (انظر الشكل 16 ، د) بحافة علوية مصقولة ، يمكن استخدامه كجرس.
من المستحيل تسخين أكواب كيميائية على لهب مكشوف لموقد غاز بسبب تكسيرها المحتمل. من الضروري وضع شبكة من الأسبستوس تحت الزجاج (انظر الشكل 14 ، أ) أو استخدام الحمامات السائلة للتدفئة ، بلاط كهربائي بسطح خزفي.
القوارير مستديرة القاع ، مسطحة القاع ، مخروطية ، ذات قاع حاد ، على شكل كمثرى ، مع عدد مختلف من الأعناق والعمليات ، مع وبدون أقسام رفيعة ، مع سترة يتم التحكم فيها حرارياً ومنحدر منخفض ، وتصميمات أخرى. يمكن أن تتراوح سعة القوارير من 10 مل إلى 10 لتر ، ويمكن أن تصل مقاومة الحرارة إلى 800-1000 درجة مئوية.
القوارير مصممة للعمل التحضيري والتحليلي.
يتم عرض أنواع مختلفة من القوارير المستديرة في الشكل. 17. اعتمادًا على درجة التعقيد ، يمكن أن تحتوي القوارير على من واحد إلى أربعة أعناق لتجهيزها بأجهزة تقليب ، وثلاجات ، وموزعات ، وصمامات للتوصيل بنظام تفريغ أو لتزويد الغاز ، وما إلى ذلك.
تعتبر القوارير على شكل كمثرى (الشكل 17 ، د) ضرورية عندما لا يسخن البخار أكثر من اللازم أثناء تقطير السائل في نهاية العملية. لا ينقص السطح الساخن لمثل هذا الدورق مع انخفاض المرآة السائلة. دورق كجيلدال (الشكل 17 ، هـ) ذو رقبة طويلة وجزء سفلي على شكل كمثرى. يستخدم لتحديد النيتروجين وهو مصنوع من زجاج البيركس. (Kjeldal Johan Gustav Christopher (1849-1900) - الكيميائي الدنماركي) اقترح طريقة لتحديد النيتروجين وقارورة لهذه التجربة في عام 1883.
قوارير والتر (الشكل 17 ، و) وكيلر (الشكل 17 ، ز) لها رقبة عريضة لإدخال أجهزة مختلفة في الأوعية من خلال سدادة مطاطية أو بدونها.
أرز. 17- قوارير مستديرة القاع: واحد- (أ) ، اثنان- (ب) وثلاثة عنق (ج) ، كمثرى الشكل (د) ، كجيلدال (هـ) ، فالتر (و) وكيلر (ز)
أرز. 18- قوارير مستديرة القاع للاستخدامات الخاصة: مزودة بمنزف سفلي وصمام إغلاق (أ) ، بجيب لميزان حرارة (ب) ، مع حمام سائل (ج) ، مع مرشح سفلي زجاجي (د) ، مع صنبور فرع جانبي (هـ) وبغلاف ثرموستاتي (هـ)
(والتر الكسندر بتروفيتش (1817-1889) - عالم التشريح والفيزيولوجيا الروسي. كيلر بوريس ألكساندروفيتش (1874-1945) - عالم النبات والإيكولوجيا الروسي)
بترتيب خاص ، يمكن للشركات إنتاج قوارير مستديرة القاع أكثر تعقيدًا (الشكل 18). يتم استخدام قارورة ذات نزول سفلي مع محبس (الشكل 18 ، أ) في التجارب التي يتم فيها تشكيل عدة مراحل سائلة غير قابلة للامتزاج. قارورة مع جيب جانبي (الشكل 18 ، ب) بالنسبة لميزان الحرارة أو المزدوج الحراري ، يتم استخدامه في الأعمال التحضيرية مع درجة حرارة محكومة بدقة ومنظمة.
يوصى باستخدام دورق بغلاف سفلي (الشكل 18 ، ج) ، والذي يعمل كحمام زيت ، للعديد من التركيبات. لا يتطلب هذا سخانًا خاصًا ، ودرجة حرارة وسط التفاعل في القارورة ثابتة دائمًا ويتم تحديدها بواسطة نقطة غليان السائل في الغلاف ، والذي يحتوي على وصلة جانبية لمكثف راجع (انظر القسم 8.4). يتم اختيار نقطة غليان السائل وفقًا لظروف التشغيل (الجدول 18). القارورة ذات الفلتر الزجاجي السفلي عبارة عن جهاز متعدد الوظائف. يسمح ، بعد التفاعل ، بفصل الطور السائل عن المادة الصلبة ومجهز بصمام ضغط منخفض. تصميمات القوارير المتبقية (هـ ، و) واضحة في الشكل. الثامنة عشر.
أنواع مختلفة من القوارير مسطحة القاع موضحة في الشكل. هم ، مثل القاع المستدير ، يمكن أن يكون لديهم عدة أعناق للسترات الثرموستاتية (الشكل 19 ، د ، هـ). ميزة هذه القوارير هي وضعها المستقر على طاولة المختبر.
يمكن أن تحتوي القوارير الضيقة القاع (الشكل 20) على من واحد إلى ثلاثة أعناق. يتم استخدامها في تلك الحالات عندما يكون من الضروري ، أثناء تقطير السائل ، ترك كمية صغيرة منه أو إزالة محلول المرحلة السائلة تمامًا ، مع تركيز البقايا الجافة في الجزء الضيق من القارورة.
تسمى القوارير المخروطية العادية (الشكل 21 ، أ) قوارير Erlenmeyer.
أرز. 19. قوارير مسطحة القاع: واحدة (أ) ، وثلاثية (ب) ، وأربعة عنق (ج) مع سترات ثرموستاتية (هـ).
أرز. 20. القوارير ضيقة القاع: واحد- (أ) ، اثنان- (ب) وثلاثة عنق (ج).
لديهم ، كقاعدة عامة ، قاع مسطح ، ولكن يمكن تزويد عنقهم بسدادة مصقولة (الشكل 21 ، ب) وحتى لديهم قسم كروي (الشكل 21 ، د) ، مما يجعل من الممكن تدوير الأنابيب من أغراض مختلفة يتم إدخالها في القارورة بالزاوية المرغوبة. يتم إغلاق القوارير التي لا تحتوي على رقبة مصقولة بأغطية (الشكل 21 ، هـ) ، مما يجعل من الممكن تدوير القارورة لخلط محتوياتها دون التعرض لخطر تناثرها. المجال الرئيسي لتطبيق قوارير Erlenmeyer هو طرق التحليل بالمعايرة. إذا كان السائل الذي تم تحليله ملونًا بقوة وكان من الصعب تحديد نقطة التكافؤ ، فسيتم استخدام قوارير Frey (الشكل 21 ، ج) ذات النتوء السفلي في التحليل الحجمي ، مما يجعل من الممكن تحديد لحظة التغيير بدقة أكبر في لون المحلول في طبقة أرق من السائل (إرلينماير ريتشارد أوجست كارل (1825-1909) هو كيميائي عضوي ألماني ، اقترح في عام 1859 تصميم القارورة التي سميت باسمه).
تسمى القوارير المخروطية السميكة ذات الأنبوب الجانبي قوارير بنسن (الشكل 22). هذه القوارير مصممة لترشيح الفراغ.
الشكل 22: قوارير بنسن: عادية (أ) ، ذات صمام ثلاثي (ب) وذات هبوط منخفض (ج)
أرز. 23- قوارير لتقطير السوائل: Wurtz (a) ، مع عملية على شكل صابر (b) ، Vigre (c) و Favorsky (d)
سمك جدار القوارير هو 3.0-8.0 مم ، مما يجعل من الممكن تحمل أقصى ضغط متبقي لا يزيد عن 10 تور أو 1400 باسكال. تتراوح سعة القوارير من 100 مل إلى 5.0 لتر. أثناء عملية الترشيح ، يجب تغطية القوارير بمنشفة أو نايلون ناعم أو شبكة معدنية لتجنب تمزقها ، والذي عادة ما يكون مصحوبًا بتناثر شظايا الزجاج. لذلك ، قبل العمل ، يجب فحص قارورة بنسن بعناية. إذا تم العثور على فقاعات أو خدوش سطحية في الزجاج ، فهي غير مناسبة للترشيح بالفراغ.
عند ترشيح كميات كبيرة من السائل ، يتم استخدام القوارير ذات الأنبوب السفلي (الشكل 22 ، ج) لتصريف المرشح. في هذه الحالة ، قبل التصريف ، يتم إيقاف تشغيل مضخة المياه النفاثة والسماح للهواء بالدخول إلى القارورة. لإزالة المرشح دون إيقاف تشغيل الفراغ ، يتم استخدام قوارير بنسن مع محبس ثلاثي (الشكل 22 ، ب).
لتقطير السوائل ، يتم استخدام قوارير ذات تصميمات مختلفة. أبسطها هي قوارير Wurtz - قوارير مستديرة القاع مع فرع جانبي (الشكل 23 ، أ) ، والتي يتم توصيل الثلاجة بها. بالنسبة للسوائل ذات نقطة الغليان العالية ، يجب وضع القصبة بالقرب من الجزء الكروي من القارورة. يتم تقطير السوائل منخفضة الغليان في قوارير Wurtz بفرع يقع بالقرب من نهاية الحلق المفتوحة. في هذه الحالة ، تدخل بقع أقل سائلة إلى نواتج التقطير.
Charles Adolphe Wurtz (1817-1884) - كيميائي فرنسي ، رئيس أكاديمية باريس للعلوم.
أرز. 24- قوارير لتقطير السوائل: Claisen (a)، Arbuzov (b، c) and Stout and Schuette (d)
دورق ضيق العنق بقطر عنق داخلي 16 ± 1 مم ، سعة 100 مل وارتفاع عنق 150 مم مع عملية جانبية مثل قارورة Wurtz ، ولكنها تقع تقريبًا في وسط عنق القارورة كان يسمى قارورة إنجلر. يتم استخدامه لتقطير الزيت من أجل تحديد ناتج أجزاء الزيت.
(إنجلر كارل أوستوالد فيكتور (1842-1925) - كيميائي عضوي ألماني ، اقترح نظرية أصل الزيت من الدهون الحيوانية.)
تُستخدم القوارير ذات العملية على شكل صابر (الشكل 23 ، ب) لتقطير أو تسامي المواد التي تصلب بسهولة وتكثف بسهولة. مؤقتًا باستخدام مبرد هواء وجهاز استقبال مكثف أو مزيل للتآكل.
أنابيب الإختبار.أنابيب الاختبار عبارة عن أنابيب زجاجية محكمة الغلق من أحد طرفيها بحيث يتم تشكيل قاع مستدير ، وهي مخصصة للاختبار الأولي للعينات. تأتي أنابيب الاختبار بأحجام مختلفة ، رقيقة الجدران وسميكة الجدران ، مصنوعة من أنواع مختلفة من الزجاج (المنصهر والحراري) ، بسيطة ، متدرجة ، نابذة ، إلخ. ويمكن تسخينها مباشرة في لهب الموقد ، في حمام مائي. من الأنسب العمل مع مثل هذه الكمية من السائل بحيث لا يتجاوز حجمها الإجمالي نصف حجم أنبوب الاختبار. في هذه الحالة ، لخلط السائل ، يؤخذ أنبوب الاختبار بإبهام وسبابة اليد اليسرى بالقرب من الجزء العلوي المفتوح ويدعمه الإصبع الأوسط. ثم ، بإصبع السبابة في اليد اليمنى ، يتم ضرب ضربات مائلة في الجزء السفلي من أنبوب الاختبار.
ومع ذلك ، إذا احتل السائل حجمًا يزيد عن نصف أنبوب الاختبار ، فسيتم الخلط بقضيب زجاجي ، وخفضه ورفعه. لا تخلط محتويات أنبوب الاختبار بإغلاق الأخير بإصبعك والهز بقوة.
يتم تخزين أنابيب الاختبار في رفوف خاصة.
قمع كيميائية. تُستخدم القمع الزجاجية بشكل أساسي لتصفية السوائل وصبها. تأتي بأحجام وأقطار مختلفة ، وتتميز الممرات العادية بجدار داخلي أملس ، ولكن لتسهيل عملية التصفية ، يكون السطح الداخلي مضلعًا في بعض الأحيان. أثناء العمل مع القمع ، يتم تثبيته في سفح الحامل ثلاثي القوائم ، ويتم إدخاله في الحلقة المتصلة بالحامل ثلاثي القوائم أو في عنق القارورة في الحالة الأخيرة بين عنق الوعاء والقمع ، ويجب أن يكون هناك فجوة التي يتم تشكيلها إذا تم وضع قطعة من الورق عند نقطة ملامسة القمع وحُلقُوم. أفضل من ذلك ، اصنع مثلثًا من السلك ، ضعه على عنق القارورة وأدخل القمع في المثلث.
عند صب السوائل ، يجب أن يكون مستوى السائل في القمع 10-15 ممتحت حافة القمع ؛ لا تملأ القمع حتى الحافة ، حتى مع وجود ميل طفيف ، فقد يتناثر السائل من القمع.
نظارات كيميائية.تأتي الأكواب الكيميائية بأشكال مختلفة: واسعة ومنخفضة ، وكذلك عالية وضيقة ، مع أو بدون صنبور ، بسعات مختلفة (من 25 ملما يصل إلى 1-2 لتر).
النظارات مصنوعة من أنواع مختلفة من الزجاج. لا يُنصح بتسخين الزجاجات الكيميائية ذات الجدران الرقيقة المصنوعة من الزجاج العادي على لهب مكشوف بدون شبكة الأسبستوس ؛ عند تسخينها ، يجب استخدامها في حمام مائي أو هواء أو رمل أو زيت ،
قوارير مسطحة القاع ومستديرة القاع. لا ينبغي وضع القارورة الساخنة على الأشياء المعدنية الباردة أو منضدة مغطاة بالبلاط. من الأفضل وضع كرتون الأسبستوس تحت القارورة. تستخدم قوارير القاع المستديرة للتقطير والغليان والتفاعلات المختلفة عند تسخينها. في هذه الحالة ، يتم تثبيت عنق القارورة بحرية في ساق الحامل ثلاثي القوائم. من الأفضل لف القدم بحبل الأسبستوس. توضع حلقة أسفل القارورة توضع عليها رمل أو زيت أو حمام مائي. إذا تم إجراء التسخين باستخدام موقد ، يتم وضع شبكة أو ورقة من الأسبستوس على الحلقة أسفل القارورة ، ويجب أن يلمس الجزء السفلي من القارورة سطح الصفيحة قليلاً. لا يمكن للقوارير المستديرة أن تقف على الطاولة ، لذلك يتم استخدام المطاط أو الأسبستوس أو الحلقات الخشبية كحوامل لها. لا يمكن استخدام الحلقات المعدنية كواقيات إلا من خلال لفها بسلك من الأسبستوس. لا يمكن تسخين القوارير المصنوعة من الزجاج الكيميائي العادي ، خاصة القاع المسطح ، على اللهب المكشوف.
فقط القوارير المصنوعة من أنواع خاصة من الزجاج ، مثل زجاج بيركس ، يمكنها تحمل التسخين بلهب مكشوف.
قوارير مخروطية الشكل (إرلنماير).
القارورة المخروطية عبارة عن وعاء مخروطي ذو قاع مسطح. يجعل شكله من الممكن لمس أي مكان على الجدران بقضيب زجاجي وبالتالي إزالة جزيئات الترسيب الملتصقة بسهولة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لشكلها ، من الممكن خلط محتويات القارورة بسرعة بحركات دائرية ، وهو أمر مهم جدًا في المعايرة ، ولهذا السبب تُستخدم هذه القوارير بشكل أساسي في المعايرة بالتحليل الحجمي. تأتي القوارير المخروطية بأحجام مختلفة ، بفوهة وبدون فوهة. بالنسبة لبعض الأعمال مع المركبات المتطايرة ، يتم استخدام قوارير مخروطية مع سدادة أرضية.
المبلورات. أكواب زجاجية مسطحة القاع بجدران رقيقة أو سميكة وبسعات وأقطار مختلفة. يتم استخدامها في إعادة بلورة المواد المختلفة ، وفي بعض الأحيان يتم التبخر فيها. لا يمكن تسخين المبلورات على لهب مكشوف. اعتمادًا على العمل المنجز فيها ، يتم تسخينها في حمام مائي أو رملي أو هوائي.
في أغلب الأحيان في المختبرات الكيميائية ، يتم استخدام الأطباق الزجاجية والخزفية ، كما هو موضح في الشكل. 12.
أدوات القياس
في العمل المخبري ، عادةً ما تستخدم الأواني الحجمية التالية: القوارير ، الماصات ، السحاحات ، الأكواب.
قوارير حجمية(الشكل 3) لتحضير محاليل ذات تركيز محدد بدقة ولقياس أحجام السوائل بدقة ، فهي عبارة عن قوارير مسطحة القاع ذات عنق طويل وضيق ، يتم تطبيق خط رفيع عليها. توضح هذه العلامة حدود السائل ، والتي تحتل عند درجة حرارة معينة الحجم المشار إليه في القارورة. يكون عنق القارورة الحجمي ضيقًا ، لذلك ينعكس تغيير طفيف نسبيًا في حجم السائل في القارورة بشكل ملحوظ في موضع الغضروف المفصلي. القوارير شائعة الاستخدام هي 50 و 100 و 250 و 500 و 1000 مل.
تحتوي القوارير الحجمية عادةً على سدادة زجاجية مطحونة. في وضع عدم العمل ، عند تخزين دورق فارغ ، يجب وضع قطعة من ورق الترشيح النظيف بين السدادة وعنق القارورة.
عند ملء دورق حجمي ، يُسكب السائل من خلال قمع يتم إدخاله في الرقبة حتى يكون مستواه 1-2 ممتحت خط الحلقة. ثم يتم إزالة القمع وبمساعدة الشطف أو الماصة ، يتم إحضار حجم السائل بالتنقيط حتى يندمج الغضروف المفصلي مع خط القارورة. يجب إضافة القطرات الأخيرة بعناية خاصة حتى لا تضيف سائلًا زائدًا. إذا كان مستوى السائل المصبوب أعلى قليلاً من الخط الحلقي ، فيجب تكرار العمل ، أي صب السائل من الدورق الحجمي ، واغسله واملأه مرة أخرى بالسائل حتى يتطابق الغضروف المفصلي تمامًا مع الخط.
عند ملء دورق حجمي ، يجب مراعاة القواعد التالية:
1) يمكن إمساك القارورة فقط من العنق فوق العلامة ، ولكن ليس بالكرة ، حتى لا تغير درجة حرارة السائل في القارورة ؛
2) يجب سكب السائل حتى يندمج الجزء السفلي من الغضروف المفصلي المقعر مع خط الحلقة ؛
3) يجب إمساك القارورة بحيث يكون الخط وعين المراقب على نفس المستوى.
الشكل 1. الأواني الزجاجية الكيميائية.
الشكل 2. الأواني الزجاجية الكيميائية.
إذا تم تحضير محلول من مادة صلبة في دورق حجمي ، فإن المادة التي يتم وزنها بدقة على زجاج الساعة أو في زجاجة وزن يتم نقلها كميًا عبر قمع إلى القارورة. للقيام بذلك ، يتم غسل زجاج الساعة أو الزجاجة جيدًا فوق القمع من سائل الغسيل المستخدم كمذيب. ثم يتم ملء القارورة في منتصف الطريق تقريبًا.
أرز. 3. مير- التين. 4. بي- التين. 5. Burettes
بيتكا قارورة
الحجم والاهتزاز (بدون قلب القارورة!). فقط بعد إذابة العينة تمامًا ووصول السائل الموجود في الدورق إلى درجة حرارة 20 درجة ، يُضاف المذيب إلى الحجم المطلوب ، كما هو موضح أعلاه ، يُغلق الدورق بسدادة زجاجية مطحونة ويتم خلط المحتويات عن طريق الانعكاس المتكرر .
لا يمكن تخزين المحاليل ، وخاصة المحاليل القلوية ، في قوارير حجمية لفترة طويلة ، لأنها تؤدي إلى تآكل الزجاج. في مثل هذه الحالات ، يتغير حجم القارورة ، ويصبح الزجاج أرق ، وتنكسر القارورة بسرعة. لا ينبغي أيضًا تسخين القوارير الحجمية ، لأن هذا يؤدي إلى تغيير حجمها.
ماصات تعمل على قياس حجم معين من السائل بدقة وتكون أسطوانية زجاجية ، مسحوبة من أعلى وأسفل أنابيب ضيقة (الشكل 4 ، أ - ماصة مورا (مصممة لقياس حجم معين فقط ، إذا كانت الماصة 2 مل ، فأنت معها يمكن قياس 2 ملليلتر فقط)). يوجد في الجزء العلوي من الماصة علامة توضح المستوى المطلوب لملء قاع الماصة بحيث يكون للسائل الذي يتم سكبه منه الحجم المشار إليه في الماصة. غالبًا ما تستخدم ماصة بسعة 10 أو 20 مل. توجد ماصات قياس تبدو وكأنها أنبوب متدرج ضيق (الشكل 4 ، ب - ماصة متدرجة تقليدية). تتم معايرة الماصات من أجل التدفق الحر للسائل. لا يجب تفجير السائل أو عصره بسرعة - في الحالة الأولى ، سيخرج حجم زائد من الماصة ، والذي يجب أن يظل في أنفه بسبب قوى الشعيرات الدموية ، وفي الحالة الثانية ، بسبب تأثير التسرب ، سيكون حجم السائل المتسرب أقل من الحجم القياسي.
Burettes(الشكل 5) مصممة لصب أحجام محددة بدقة من السائل منها. إنها أنابيب زجاجية طويلة يتم تطبيق مقياس بها أقسام. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام السحاحات بسعة 50 مل ، متدرجة إلى أعشار المليلتر. يوجد محبس في قاع السحاحة. في بعض الأحيان لا يكون هناك صنبور في السحاحات ، ثم يتم وضع قطعة من أنبوب مطاطي بداخله كرة زجاجية وأنبوب زجاجي مرسوم في الأسفل في نهايته. عن طريق سحب الأنبوب المطاطي بعيدًا عن الكرة بأصابعك ، يمكنك تصريف السائل من السحاحة. من الضروري التأكد من أن الطرف المنسحب للأنبوب ممتلئ تمامًا بالسائل المصفى.
تمتلئ السحاحة بالسائل على بعد بضعة ملليمترات فوق خط الصفر ويتم وضع هلالة هابطة على هذا الخط. قم بإزالة القطرة المتبقية على الفوهة عن طريق لمس الوعاء الزجاجي. أثناء الصب ، لا تلمس جدار وعاء الاستقبال بطرف السحاحة. تتم إضافة القطرة المتبقية على الفوهة بعد اكتمال الصب إلى الحجم المتدفق عن طريق لمس داخل وعاء الاستقبال. إذا لم يكن للسحور وقت انتظار ، فليس من الضروري انتظار السائل المتبقي على الجدران حتى يجف. يجب ألا يتجاوز وقت الصب 45 ثانية للسحاح 1 مل ، و 100 ثانية للسحاح 100 مل.
قياس الاسطوانات والأكواب المتدرجة(الشكل 6) تستخدم للقياس التقريبي للسوائل وتأتي بسعات مختلفة: 5 ، 10 ، 25 ، 50 ، 100 ، 150 ، 250 ، 500 ، 1000 و 2000 مل. لقياس الحجم المطلوب لسائل شفاف ، يتم سكبه في أسطوانة بحيث يكون الجزء السفلي من الغضروف المفصلي المقعر لسطح السائل عند مستوى انقسام أسطوانة القياس ، مع توضيح الحجم المحدد ؛ يتم تحديد حجم السوائل المعتمة أو الملونة إلى حد ما بواسطة الغضروف المفصلي العلوي.
عند استخدام الأسطوانات ، يجب أن نتذكر أن درجة الدقة في قياس الحجم تعتمد على قطر الأسطوانة ، أي كلما اتسعت الأسطوانة ، قل الحجم المقاس بدقة. لا تستخدم اسطوانات كبيرة لقياس الأحجام الصغيرة.
عادة ما تستخدم اسطوانات القياس ، وخاصة الكبيرة منها ، في تحضير المحاليل.
كما أنها تستخدم لقياس الأحجام. أكواب.لديهم شكل مخروطي ، مما يمنحهم ثباتًا كبيرًا. الأكواب متدرجة فقط للتسريب. يجب عدم تسخين الأسطوانات والأكواب المتدرجة كما أنه من الخطر سكب السوائل الساخنة فيها.
أرز. 6. قياس الاسطوانات والأكواب
تشمل الأواني الزجاجية الكيميائية المختبرية الرئيسية القوارير والنظارات وأنابيب الاختبار والأكواب والقمع والثلاجات ومكثفات الراجع والأوعية الأخرى ذات التصميمات المختلفة. في أغلب الأحيان ، تُصنع الأواني الزجاجية الكيميائية من زجاج بدرجات مختلفة. هذه الأطباق مقاومة لمعظم المواد الكيميائية وشفافة وسهلة التنظيف.
تصنع القوارير ، حسب الغرض منها ، بسعات وأشكال مختلفة.
أ - قاع مستدير ب - مسطحة القاع. في - مستدير القاع برقبتين وثلاثة بزاوية ؛ ز - مخروطي (قارورة إرلنماير) ؛ د - دورق كجيلدال ؛ ه - على شكل كمثرى ؛ ز - قاع حاد ح - قاع دائري للتقطير (قارورة Wurtz) ؛ و - قاع حاد للتقطير (قارورة Claisen) ؛ إلى - قارورة فافورسكي ؛ ل - قارورة مع أنبوب (قارورة بنسن)
أ - كوب ب - buks
تم تصميم القوارير المستديرة ذات القاع المستدير لتطبيقات درجات الحرارة العالية والتقطير الجوي وتطبيقات التفريغ. يتيح استخدام القوارير المستديرة ذات العنقين أو أكثر إجراء عدة عمليات في وقت واحد أثناء التركيب: استخدم أداة تحريك وثلاجة وميزان حرارة وقمع إضافة وما إلى ذلك.
القوارير مسطحة القاع مناسبة فقط للتشغيل تحت الضغط الجوي ولتخزين المواد السائلة. تستخدم القوارير المخروطية على نطاق واسع للبلورة لأن شكلها يوفر الحد الأدنى من سطح التبخر.
تُستخدم القوارير المخروطية السميكة ذات الأنبوب (قوارير بنسن) للترشيح بالتفريغ حتى 1.33 كيلو باسكال (10 مم زئبق) كمستقبلات ترشيح.
الأكواب مخصصة للترشيح والتبخر (عند درجة حرارة لا تزيد عن 100 درجة مئوية) وإعداد المحاليل في ظروف المختبر ، وكذلك لتنفيذ التوليفات الفردية التي تتشكل فيها رواسب كثيفة يصعب إزالتها. لا تستخدم الأكواب عند العمل بمذيبات منخفضة الغليان أو قابلة للاشتعال.
تُستخدم الزجاجات أو الكؤوس المخصصة للوزن لوزن وتخزين المواد المتطايرة والمرطبة والمواد المؤكسدة بسهولة في الهواء.
تستخدم الكؤوس في عمليات التبخير والتبلور والتسامي والتجفيف وغيرها من العمليات.
أنابيب الاختبار متوفرة بأحجام مختلفة. تستخدم أنابيب الاختبار ذات المقطع المخروطي وأنبوب التصريف لتصفية كميات صغيرة من السوائل تحت التفريغ.
تشمل معدات مختبر الزجاج. أيضًا ربط العناصر (انتقالات ، طول ، فوهات ، إغلاق) ، قمع (معمل ، فصل ،
أ - أسطواني ذو حافة متطورة ؛ ب - أسطواني بدون طرف. ج- ذات قاع حاد (أجهزة طرد مركزي) ؛ ز - مع أقسام مخروطية قابلة للتبديل ؛ د - مع مقطع مخروطي وأنبوب تصريف
تم تصميم عناصر التوصيل للتجميع على أقسام رفيعة من التركيبات المختبرية المختلفة.
تُستخدم الأقماع في المختبر الكيميائي لصب السوائل وترشيحها وفصلها.
تُستخدم قمع المختبر لصب السوائل في أوعية ضيقة العنق ولترشيح المحاليل من خلال مرشح مطوي على الورق.
أ - المختبر ب - الترشيح بفلتر زجاجي ملحوم ؛ في التقسيم ز - بالتنقيط بأنبوب جانبي لموازنة الضغط.
عادةً ما تُستخدم الممرات المزودة بمرشحات زجاجية لتصفية السوائل العدوانية التي تدمر المرشحات الورقية.
تم تصميم قمع التقسيم لفصل السوائل غير القابلة للامتزاج أثناء استخلاص وتنقية المواد.
تم تصميم قمع التنقيط للإضافة (الإضافة) الخاضعة للرقابة من الكواشف السائلة أثناء التخليق. إنها تشبه مسارات التحويل المنفصلة ، لكن الغرض منها المختلف يحدد مسبقًا بعض ميزات التصميم. عادةً ما تحتوي مسارات التنقيط على أنبوب مخرج أطول وصنبور يقع أسفل الخزان نفسه. لا تتجاوز سعتها القصوى 0.5 لتر.
تستخدم المجففات لتجفيف المواد تحت التفريغ ولتخزين المواد المسترطبة.
توضع أكواب أو أكواب مع مواد مجففة في خلايا إدراجها من البورسلين ، وتوضع مادة في قاع المجفف - ماص للرطوبة.
أ - فراغ مجفف. ب - عادي
يتم تطبيق زجاج المختبر الخاص بالثلاجات على تبريد وتكثيف الأبخرة.
تستخدم مبردات الهواء لغليان وتقطير السوائل عالية الغليان (ґklp> 160 درجة مئوية). عامل التبريد هو الهواء المحيط.
تختلف الثلاجات المبردة بالماء عن الثلاجات المبردة بالهواء بوجود غطاء مائي (عامل التبريد هو الماء). يستخدم التبريد بالماء لتكثيف الأبخرة وتقطير المواد بها< 160 °С, причем в интервале 120-160 °С охлаждающим агентом служит непроточная, а ниже 120 °С - проточная вода.
تستخدم ثلاجة Liebig لتقطير السوائل.
المبردات الكروية واللولبية هي الأكثر قابلية للتطبيق كسوائل عائدة لغليان السوائل ، حيث تحتوي على سطح تبريد كبير.
تعمل أجهزة إزالة البلغم على فصل أكثر شمولاً لأجزاء الخليط أثناء التقطير التجزيئي (الجزئي).
في الممارسة المختبرية ، بالنسبة للأعمال المتعلقة بالتدفئة ، يتم استخدام أطباق البورسلين: كؤوس ، أكواب تبخير ، بوتقات ، قوارب ، إلخ.
أ - كوب التبخير. ب - قمع بخنر ؛ ج - بوتقة ز - الهاون والمدقة. د - ملعقة ه - الزجاج ز - قارب للحرق. ح - ملعقة
لتصفية وغسل الرواسب تحت التفريغ ، يتم استخدام مرشحات الشفط الخزفية - يتم استخدام مسارات بوكنر.
تم تصميم الهاون مع المدقات لطحن وخلط المواد الصلبة واللزجة.
لتجميع وإصلاح الأجهزة المختلفة في مختبر كيميائي ، يتم استخدام حوامل ثلاثية مع مجموعات من الحلقات وحوامل (أرجل) ومشابك.
لإصلاح أنابيب الاختبار ، يتم استخدام رفوف مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم أو البلاستيك ، وكذلك الحوامل اليدوية.
أ - ترايبود ب - حاملات يدوية
يتم تحقيق إحكام ربط مكونات الأدوات المختبرية بمساعدة أقسام رفيعة ، وكذلك سدادات مطاطية أو بلاستيكية. يتم اختيار السدادات بأرقام مساوية للقطر الداخلي للعنق المغلق للسفينة أو فتحة الأنبوب.
الطريقة الأكثر عالمية وموثوقية لإغلاق أداة المختبر هي توصيل أجزائها الفردية بمساعدة المقاطع المخروطية من خلال ربط السطح الخارجي لللب بالسطح الداخلي للاقتران.
الصفحة 2
الدورق المستدير السفلي 1 له شكل كرة قطرها 90 مم في الأسفل ، وأسطوانة بارتفاع 170 مم وقطر داخلي 45 مم في الأعلى.
يتم لحام دورق سفلي دائري سعة 1 لتر في قاع دورق Wurtz سعة 500 مل باستخدام أنبوب زجاجي بطول 25 سم وقطر 30 مم. يمر أنبوب إدخال فلوريد البورون عبر الفتحة الموجودة في السدادة التي تغلق القارورة العلوية وتنتهي في منتصف الدورق السفلي. يعمل الدورق العلوي كمكثف يتم فيه احتجاز كلوريد الألومنيوم ، ويتم حمله بعيدًا بواسطة تيار هاليد البورون الناتج.
القوارير المستديرة القاع (الشكل 59) مصنوعة من الزجاج العادي والخاص (على سبيل المثال ، Jena). كل ما قيل عن التعامل مع القوارير المسطحة ينطبق على القوارير المستديرة القاع ؛ يتم استخدامها في العديد من الوظائف. بعض القوارير المستديرة السفلية لها عنق قصير ولكن واسع.
تأتي القوارير المستديرة ، وكذلك القاع المسطح ، بسعات متنوعة ؛ مع وبدون قطع في الحلق.
يتم وضع القوارير المستديرة بشكل ملائم في حوامل مصنوعة من الخشب.
تم الإبلاغ عن دورق سفلي دائري / مغلق بسدادة مطاطية كما هو موضح في الشكل. 477 ، مع أنبوب زجاجي 2 مغموس في وعاء به زئبق.
يتم اختيار دورق مستدير القاع بسعة بحيث لا يحتل خليط السوائل المراد تقطيرها أكثر من ثلثي حجم الدورق.
القوارير المستديرة السفلية هي الأكثر استقرارًا وأرخصها من بين جميع الأواني الزجاجية. يتم استخدامها في التقطير ، لجميع التفاعلات مع الحرارة ، وللعمليات الطويلة مثل الاستخراج. الشكل الكروي للقوارير المستديرة هو أيضًا الأفضل من حيث اتساق التسخين.
نادراً ما تستخدم القوارير المستديرة في الممارسة المدرسية ؛ يتم استخدامها بشكل أساسي في تجارب التسخين المطول والمكثف ، وهو أكثر شيوعًا في الكيمياء العضوية. السعة الأكثر شيوعًا هي 100-500 مل. هناك حاجة إلى قوارير كبيرة بسعة 500 - 1000 مل أو أكثر بكميات أقل بكثير.
تستخدم القوارير المستديرة ذات العنق الطويل لتسخين السوائل منخفضة الغليان والتي يمكن رشها بسهولة. تستخدم قوارير واسعة الفم مستديرة القاع لتقطير الجزر.
