Хімічний лабораторний посуд (стр. 1 из 2)
Реферат на тему
«ХІМІЧНИЙ ЛАБОРАТОРНИЙ ПОСУД»
Хімічний лабораторний посуд виготовляють з різних природних та штучних матеріалів: скла, фарфору, корунду, шамоту, кварцу, металу, пластмас та ін. Найбільш поширений в лабораторіях посуд загального призначення, який виготовляють із скла. Завдяки термічній стійкості скло є придатним матеріалом для виготовлення хімічного посуду. В тих випадках, коли його хімічної або термічної стійкості недостатньо, застосовують посуд з інших матеріалів.
СКЛЯНИЙ ПОСУД
Під термічною стійкістю розуміють здатність скла витримувати (без руйнування) різкі коливання температури.За термостійкістю скло поділяють на групи, виходячи з коефіцієнтів їх термічного розширення (КТР) в інтервалі температур 20—300 °С.
Перша група КТР — (60—90) • 10-7К-1 — скло ХС1 марки № 23, тюрінгенське (НДР). Скло легкоплавке, схильне до розсклування. Друга група КТР—(50—65) •10-7К-1 — скло молібденове, ДГ-2 (Дружна гірка-2), «сіал» (ЧССР), «йенатерм» (НДР). Скло легко піддається склодувній обробці, не розскловується. Третя група КТР — (38—49) 10-7К-1 —висококрем'янисте, малолугове, боросилікатне, «пірекс», термічно стійке, «сімакс» (ЧССР), «разотерм» (ГІДР). Це скло має високу термостійкість. Четверта група КТР—(5—7)• 10-7К-1 - скло високотермостійке, наприклад кварцове.
Під хімічною стійкістю розуміють здатність скла протистоячи руйнівній дії води, кислот, лугів та інших хімічних реагентів. Розроблено ГОСТ 21400—75, згідно з яким скло поділяється на такі класи:
ХС1 - хімічно стійке 1-го класу;
ХС2—хімічно стійке 2-го класу;
ХСЗ—хімічно стійке 3-го класу;
ТХС1 —термічно і хімічно стійко 1-го класу;
ТХС2—термічне і хімічно стійке 2-го клясу;
ТС — термічно стійке.
Кожний клас скла поділяють на марки.
До посуду загального призначення відносять пробірки, стакани, колби, реторти, лійки, кристалізатори, холодильки, трійники, крани; спеціального призначення—апарати Кіппа, Сокслета, К'єльдаля; склянки Вульфа, Дрекселя. Тищенка; дефлегматори, пікнометри; ареометри; колби з круглим дном; спеціальні холодильники; прилади для визначення температур кипіння, плавлення, молекулярної маси.
Посуд загального призначення.
Пробірки необхідні для проведення аналітичних, мікробіологічних та інших робіт. Крім простих пробірок, застосовують градуйовані та центрифугальні конічні.
Лійки використовують для переливання рідин, фільтрування та інших операцій. Вони бувають різних діаметрів, мають гладку і ребристу внутрішню поверхню, а також |різної довжини трубку При роботі їх встановлюють у спеціальному штативі або в кільці Лійки аналітичні використовують для фільтрування; ділильні—розподілу рідин, що не перемішуються; крапельні - для додавання рідини в реакційну масу.
Колби з плоским дном бувають різної місткості - від 50 см3 до кількох дм3, з шліфами і без них. Їх виготовляють з різних сортів скла.
Промивалки використовують для промивання осадів дистильованою водою;ібо яким-небудь розчином змивання осаду з фільтрів. В пробку установлюють дві трубки для впуску повітря та виходу струмини води.
Конічні колби застосовують для титрування. Вони бувають різної місткості та форм.
Колби для відсмоктування (Бунзена) використовують для фільтрування під вакуумом, вони мають тубус для з'єднання з вакуумним насосом, а інколи—зливний кран.
Кристалізатори — циліндричний з плоским дном посуд різних діаметрів і місткості, використовують для перекристалізації речовин та випарювання.
Холодильники — пристрої, які призначені для охолодження та конденсації пари. Прямі холодильники (Лібіха) застосовують для збору конденсату. Зворотніхолодильники (Алліна) використовують для перегонки конденсату. Кульковий холодильник Сокслета може бути обладнаний мішалкою і найчастіше використовується як зворотній. Холодильник Дітмора можна використовувати як зворотній, так і низхідний. Пальцевий холодильник використовується для охолодження реакційного середовища.
Сифони — пристрої для переливання рідин з більшої місткості в іншу або для зливання рідини над осадом.
Посуд спеціального призначення. Колби з круглим дном використовують в тих же випадках, що й з плоским. Установлюють їх на спеціальні підставки, які мають заглиблення.
Колби для дистиляції Вюрца, Кляйзена, Арбузова мають різну місткість. При перегонці рідин їх приєднують до холодильника, зверху вставляють термометр. В другу шийку колби Кляйзена вставляють трубку, яка відтягнута в капіляр, що поліпшує перегонку при зниженому тиску. Колба Арбузова (вдосконалена колба Кляйзена) має більшу дефлегмаційну здатність (при раптовому закипанні рідина стікає назад).
Ексикатори використовують для висушування та зберігання речовин, які поглинають вологу з повітря, їх поділяють на звичайні (без крана) і вакуумні (з краном). Висушувану речовину розміщують на вставці над водопоглинальною речовиною. При роботі з ексикатором необхідно стежити за змащенням його притертих частин.
Мірний посуд призначений для вимірювання об'єму рідини.
До мірного посуду відносять бюретки, мірні колби, піпетки, вимірювальні циліндри, мензурки та градуйовані пробірки
Бюретки використовують для вимірювання точних об’ємів рідин при титруванні. Найбільше поширені прямі бюретки з одноходовим краном. Мікробюретки (рис. 1) використовують для вимірювання об'ємів рідини близько десятих, сотих долей см3. Поширені також бюретки з автоматичним нулем і склянкою. При нагнітанні рідини за допомогою балона по живильній трубці надлишок рідини зливається в склянку через ту ж трубку. При роботі з розчинами їдких лугів і карбонатів лужних металів, щоб запобігти заїданню
кранів,
1. Бюретки з автоматичним нулем і склянкою:
а — із спускним краном; б — без крана; 1 — вертикальна трубка; 2 — горизонтальна спускна трубка; 3—наповнюнальна трубка; 4—склянка; 5—нагнітальний блок; в—спускний кран; 7—гумова трубка; 8, В—запобіжні трубкирекомендується використовувати безкранові бюретки (з пружинним затискачем з бусиною).
Мірні колби звичайно плоскодонні з довгими шийками, призначені для приготування розчинів визначеної концентрації, розчинення речовин, розбавлення розчинів, мають кільцеву позначку по циліндричній частині шийки.
Вимірювальні піпетки — це посуд для точного відмірювання об'єму рідини. Піпетки випускають градуйовані і неградуйовані (з позначкою). Піпетки калібровані по воді, ними можна користуватися для вимірювання об'єму рідин, близьких за в'язкістю до води.
Мірні циліндри використовують для вимірювання об'ємів рідин, які наливають або підлипають в межах повного об'єму циліндра чи його частини. Мірні циліндри бувають з пришліфованою пробкою, носиком.
Мензурки використовують для вимірювань об'ємів, відстоювання каламутних рідин. Мензурки бувають циліндричної або конічної форми.
Градуйовані мірні пробірки призначені для проведення хімічних реакцій, які відбуваються із зміною об'єму.
В аналітичній лабораторії не повинен використовуватися неперевірений мірний посуд. Перевірка мірного посуду полягає у визначенні його дійсного вмісту (Vдійсн.). В результаті перевірки знаходять поправку ∆V до його номінального об'єму, тобто позначеному на вимірювальному посуді ∆Vном.=Vдійсн.—Vнам. Перед перевіркою мірний посуд старанно миють і висушують, потім заповнюють до позначки дистильованою водою при певній температурі і барометричному тиску. Воду виливають у завчасно зважений посуд з точністю, яка відповідає місткості мірного посуду, так щоб похибка зважування не перевищувала 0.1% від маси води.
Якщо ∆V виходить за межі допустимих похибок, то посуд поправляють введенням у розрахунки похибки або нанесення нової позначки.
НЕСКЛЯНИЙ ПОСУД
Посуд з фарфору має більшу термостійкість (до 1300 °С) і механічну міцність, ніж скляний. Тонкостінний фарфоровий посуд витримує різкі перепади температур, в ньому можна проводити пропікання речовин на газовому пальнику, у муфельній печі, випарювання на піщаній бані. Промисловість випускає фарфорові стакани, випарювальні чашки, лійки, ступки, тиглі.
Тиглі Гуча з сітчастим дном призначені для фільтрування хімічно активних речовин через азбестовий вкладиш відсмоктуванням.
Воронки Бюхнера призначені для фільтрування осадів та відокремлення твердих речовин від рідин у нагрітому і холодному стані при низькому тиску.
Тиглі Розе необхідні для нагрівання, розплавлення і загартування речовин з одночасним уловлюванням газів, які відходять, або підведенням газів.
Ложки-шпателі застосовують для знімання оса- дів з фільтрів, відбору речовини.
Вогнетривкий посуд використовують в тих випадках, коли потрібний нагрів понад 1200 °С. Тиглі виготовляють із вогнетривких матеріалів: графіту, алунду, кварцу, шамоту, карбідів, деяких металів та їх окислів. Шамотні тиглі мають трикутну верхню частину. Графітові тиглі дають змогу проводити роботи у відновному середовищі. Алундові тиглі необхідні для роботи при температурі 1600—1800 °С. Корундові тиглі за формою подібні до фарфорових.
Кварцовий посуд вимагає бережливого ставлення, оскільки він крихкіший, ніж скляний, має найвищу, порівняно з іншим склом, хімічну стійкість до агресивних середовищ. Проте і його не можна використовувати при роботі з плавиковою кислотою, їдкими лугами і вуглекислими солями лужних металів. Із кварцу виготовляють стакани, колби, пробірки, тиглі, випарювальні чашки, трубчасті печі та ін.
Посуд із полімерних та інших матеріалів (пластиків, метилметакрилових смол, фторопластів) має велику хімічну стійкість, малу теплопровідність, легкість, здатність витримувати удари. Використовується для виготовлення лійок, флаконів, промивалок, трубок, пробок для посуду.