Лабораторная химическая посуда

На рисунках 1-24 представлена стеклянная посуда, применяе­мая в лабораторной практике.

Пробирки простые и калиброванные (рис. 1) используют для проведения опытов с небольшим количеством реактивов. Объем реактива в пробирке не должен превышать половины объема про­бирки.

Лабораторные стаканы (рис. 2) выпускают различных размеров, с носиком и без носика, простые и калиброванные. Стаканы предназначены для выполнения разнообразных лабора­торных работ.

 

Колбы (рис. 3) различного размера и формы (плоскодон­ные, круглодонные, конические) широко применяют в лабораторной практике.

Колба Вюрца (рис. 4) представляет собой круглодонную колбу с отвод­ной трубкой под углом 60-80°. Ее используют для полу­чения газов, для отгонки жидкостей при атмосферном давлении.

Реторты (рис. 5) используют для различных препаратив­ных работ (для получения НNО₃ и др.).

Воронки (рис. 6). Химические служат для фильтрования и переливания жидкостей; капельные воронки используют для вве­дения в реакционную среду жидких реактивов небольшими порция­ми. Воронки делительные применяют для разделения несмешиваю­щихся жидкостей.

Капельницы (рис. 7) используют для введения реактивов небольшими порциями, по каплям.

Бюксы (рис. 8) предназначены для взвешивания и хране­ния жидких и твердых веществ.

Часовое стекло (рис. 9) используют для взвешивания твердых веществ.

Холодильники (рис. 10) - приборы для охлаждения и конденсации паров, образующихся при нагревании различных ве­ществ. Их применяют при перегонке, экстракции и других про­цессах.

 

Стеклянные ванны (рис. 11) используют для собирания газов над водой.

Кристаллизаторы (рис. 12) применяют для получения кристаллов веществ из насыщенных растворов.

Аллонжи (рис. 13) играют роль соединительных элементов в установках по перегонке веществ и т. п.

Эксикаторы (рис. 14) применяют для высушивания и хра­нения веществ, легко поглощающих влагу из воздуха. Нижнюю часть эксикатора заполняют водопоглощающими веществами (про­каленный хлорид кальция, концентрированная серная кислота, ок­сид фосфора(V) и др.). Над поглотителем на фарфоровом вклады­ше помещают бюксы или тигли с веществами, подлежащими осушке.

Фарфоровая посуда по сравнению со стеклянной обла­дает большей химической устойчивостью к кислотам и щелочам, большей термостойкостью. Фарфоровая посуда также разнообраз­на по форме и назначению.

Фарфоровые чашки (рис. 15) используют для выпаривания и упаривания растворов.

Фарфоровые тигли (рис. 16) — для прокаливания веществ. При прокаливании веществ тигли закрепляют в проволочных треуголь­никах с фарфоровыми трубками (рис. 17).

Фарфоровые ступки с пестиком (рис. 18) применяют для измель­чения твердых веществ. Перед работой ступка должна быть тща­тельно вымыта и высушена. Вещество насыпают в ступку в коли­честве не более 1/3 ее объема (иначе оно будет выбрасываться из ступки при измельчении). При растворении твердого вещества в ступке (с одновременным растиранием) вначале насыпают твердое вещество, а затем к нему постепенно небольшими порциями при круговом движении пестика добавляют жидкость. Всю жидкость, которую берут для растворения, употреблять не следует: не менее 1/3 количества ее оставляют для того, чтобы по окончании раство­рения сполоснуть ступку и обмыть пестик, после чего этот раствор добавляют к полученному.

Пластмассовая посуда. В лабораторной практике ис­пользуют посуду, изготовленную из полимерных материалов (по­лиэтилен, полипропилен, фторопласт и др.). При высокой химиче­ской устойчивости такая посуда обладает низкой термостойкостью, и поэтому ее обычно используют в работах, не требующих нагрева­ния. Из полиэтилена изготовляют воронки для жидких и сыпучих веществ, промывалки, капельницы, флаконы и банки для транспор­тировки и хранения химических реактивов.

Для закрепления посуды во время работы используют желез­ные штативы с кольцами и лапками. Чтобы стеклянная посуда (стаканы, колбы) при нагревании не лопалась, ее устанавливают на металлические сетки, покрытые асбестом.

Для защиты жидкости от загрязнений при нагревании в стака­нах или при выпаривании в чашках рекомендуется стаканы покры­вать часовым стеклом или сверху закреплять воронку (рис. 19). Фарфоровые чашки и тигли, а также стеклянные реторты и пробирки обычно нагревают на «голом огне» (т. е. без сетки). При нагре­вании стеклянных реторт и пробирок необходимо сначала прогреть их, водя осторожно пламенем горелки под пробиркой или ретортой. При непродолжительном нагревании пробирку не укрепляют в за­жиме, а держат в руке или вставляют в держатели (рис. 20).

 

Сильно нагретую химическую посуду, особенно стеклянную, нель­зя сразу ставить на холодную или мокрую поверхность стола или подставки железного штатива. Но посуду с кипящей водой или раствором можно погружать в холодную воду или охлаждать струей воды из-под крана, следя за тем, чтобы капли воды не попадали на не заполненную жидкостью часть сосуда. При нагревании жид­кости в пробирке нельзя нагревать последнюю выше уровня жидко­сти или только у дна. В первом случае пробирка может лопнуть, во втором возможен выброс жидкости. Необходимо равномерно нагревать пламенем ту часть пробирки, которая заполнена жид­костью.

Мерная посуда. Для измерения объемов жидкостей ис­пользуют мерную посуду: мерные колбы, цилиндры, мензурки, пи­петки.

Мерные колбы (рис. 21) служат для приготовления растворов точной концентрации и представляют собой плоскодонные колбы с длинным и узким горлом, на котором нанесена тонкая черта. Эта отметка показывает границу, до которой наливают жидкость.

Цифры на колбе показывают объем жидкости (мл), на который она рассчитана. Мерные колбы имеют притертые пробки. Обычно применяют колбы на 50, 100, 250, 500 и 1000 мл.

Мерные колбы (рис.21.) используют для приготовления растворов точной концентрации. Для этого в колбу вносят точную навеску сухого вещества или рассчитанный объем исходного раствора. Затем до половины объема колбы наливают дистиллированную воду. Раствор тщательно перемешивают и доливают дистиллированную воду до метки, (последние 1-2 мл лучше по каплям с помощью пипетки). Потом плотно закрывают колбу пробкой и тщательно перемешивают раствор, переворачивая колбу несколько раз.

 

Мерные цилиндры (рис. 22) представляют собой толстостенные стеклянные сосуды, которые для большей устойчивости имеют ши­рокое основание (дно). Снаружи на стенках цилиндров нанесены деления, указывающие объем (в мл). Мерные цилиндры бывают различной емкости: от 10 мл до 2 л. Их назначение — измерять (с определенной погрешностью) различные объемы жидкости. Вмес­то цилиндров применяют иногда мензурки (рис. 23). Это сосуды конической формы с делениями на стенке. Назначение их такое же, как и мерных цилиндров.

 

 

Для отбора точно определенных объемов жидкостей служат пипетки (рис. 24). Они представляют собой стеклянные трубки не­большого диаметра с расширением посередине. Нижний конец пи­петки слегка оттянут и имеет внутренний диаметр 1 мм. На верхнем конце пипетки, выше расширения, имеется метка, до которой наби­рают жидкость. Некоторые пипетки снабжены двумя метками: в верхней и нижней частях пипетки. Нужный объем жидкости в этом случае заключается между обеими метками. Обычно пипетки быва­ют емкостью от 1 до 100 мл. Для отмеривания различных объемов жидкостей применяют пипетки в виде градуированной трубки (рис. 24 б). Мерная посуда может быть разной вместимости. В зависимости от объема, который должен быть измерен, подбирается посуда со­ответствующей вместимости. Мерная посуда градуируется в милли­литрах (мл.) или литрах (л). 1 мл соответствует 1 см³, а 1 л - 1 дм³.

При измерении объема жидкости мерный сосуд необходимо держать в вертикальном положении, а отсчёты вести по нижней части во­гнутой поверхности мениска жидкости. Причем глаз наблюдателя должен находиться на одной горизонтальной линии с нижним краем мениска.

Обыкновенная пипетка представля­ет собой стеклянную трубку небольшого диаметра с расширением по­середине или без него, если пипетка небольшой вместимости (от 0,1 до 2-5 мл). Нижний конец пипетки оттянут в капилляр, а на верхнем конце имеется метка, до которой набирают жидкость. Для отмерива­ния необходимого объема жидкости нижний конец пипетки, соответствующей вместимости, опускают в жидкость до дна сосуда и с по­мощью груши (или рта, если раствор не опасен) набирают жидкость, следя за тем, чтобы кончик пипетки все время находился в жидкости. Жидкость набирают выше метки на 2-3 см, затем быстро закрывают верхнее отверстие указательным пальцем, придерживаю пипетку большим и средним пальцами. Затем, слегка ослабив нажим указа­тельного пальца, дают жидкости медленно вытекать из пипетки. Как только нижний мениск жидкости дойдет до метки, палец снова плот­но прижимают к верхнему отверстию пипетки. Таким образом, с по­мощью пипетки отбирается необходимый объем жидкости. Затем пи­петку вводят в колбу (или стакан), в которую нужно перенести жид­кость, отнимают указательный палец от верхнего отверстия пипетки и дают жидкости стечь по стенке колбы. Оставшуюся при этом жидкость в пипетке не выдувают, так как объем пипетки рассчитан на свободное истечение жидкости.

Бюретки (рис.25) применяют при титровании или для того, чтобы отмерить объем жидкости с точностью до 0,05 мл. Бюретка – стеклянная градуированная трубка, нижний конец которой оттянут и на него надета резиновая трубка со стеклянным шариком. Могут быть и бюретки с притертым стеклянным краном.

 

Перед началом работы бюретки закрепляют в штативе. Заполняют бюретку жидкостью сверху через воронку так, чтобы внутри находился раствор без пузырьков воздуха. Для удаления пузырьков воздуха резиновую трубку изгибают таким образом, чтобы кончик капилляра был направлен вверх, и вытесняют жидкостью весь воздух. Затем бюретку заполняют до нулевой отметки.

 

 

Мытье и сушка посуды

Посуда, употребляемая для опытов, должна быть чистой, ее моют водопроводной водой с помощью специальных щеток — ер­шиков, а затем несколько раз ополаскивают дистиллиро­ванной водой. Если посуда очень загрязнена, к воде прибавляют немного соляной кислоты или моют ее «хромовой смесью» (смесь дихромата калия с концентрированной серной кислотой). Вымы­тую посуду оставляют сохнуть перевернутой вверх дном на сушиль­ной доске. Если необходимо быстро высушить посуду, ее помещают в сушильный шкаф. Мерную посуду моют тотчас же после употребления. Сушить мерную посуду в сушиль­ном шкафу при высокой температуре не рекомендуется из-за гисте­резиса стекла.