Laboratorní sklo - Laboratory glassware

Tři kádinky, an Erlenmeyerova baňka, a odměrný válec se stupnicí a a odměrná baňka

Laboratorní sklo se týká různých zařízení používaných v vědecký práce a tradičně z sklenka. Sklo lze foukat, ohýbat, brousit, tvarovat a tvarovat do mnoha velikostí a tvarů, a proto je běžné chemie, biologie a analytické laboratoře. Mnoho laboratoří má školicí programy, které ukazují, jak se skleněné zboží používá, a upozorňují nováčky na bezpečnostní rizika spojené s používáním skla.

Dějiny

Laboratorní sklo z konce 17. století v obraze od Cornelis de Man (národní muzeum v Varšava ).

Historie skleněného zboží sahá až do Féničané kdo se spojil obsidián společně v táboráky výroba prvního skla. Skleněné zboží se vyvinulo stejně jako jiné starověké civilizace, včetně Syřanů, Egypťanů a Římanů, kteří zdokonalili umění výroby skla. Umění sklářství v 16. století Benátky byl vylepšen do té míry, že bylo možné vytvořit složité tvary. Nějaký čas před přelomem 19. století se výroba laboratorního skla od sodové vápno začala v Německu. Většina laboratorního skla byla v Německu vyráběna až do začátku roku první světová válka. Před první světovou válkou měli výrobci skla ve Spojených státech potíže konkurovat německým výrobcům laboratorního skla, protože laboratorní sklo bylo klasifikováno jako vzdělávací materiál a nepodléhalo dovozní dani. Během první světové války byly přerušeny dodávky laboratorního skla do Spojených států.^[1]

V roce 1915 Sklárna Corning rozvinutý borosilikátové sklo, což bylo přínosem pro válečné úsilí ve Spojených státech. Ačkoli po válce se mnoho laboratoří vrátilo zpět k dovozu, vzkvétal výzkum lepších skleněných výrobků. Sklo se stalo imunnějším vůči tepelný šok při zachování chemická inertnost. Mezi další důležité technologie ovlivňující vývoj laboratorního skla patřil vývoj polytetrafluorethylen a pokles ceny do té míry, že laboratorní sklo je v některých případech ekonomičtější vyhodit než znovu použít.^[2]

Výběr laboratorního skla

Laboratorní sklo si obvykle vybírá osoba odpovědná za konkrétní laboratorní analýzu, aby odpovídala potřebám daného úkolu. Úkol může vyžadovat kus skla vyrobený ze specifického druhu skla. Úkol lze snadno provést za nízké ceny, masově vyráběný sklo, nebo to může vyžadovat speciální kus vytvořený a foukač skla. Úkol může vyžadovat řízení toku tekutina. Úkol může mít výrazné požadavky na zajištění kvality.

Typ skla

Hnědé sklenice s pozadím v pozadí čiré laboratorní sklo

Laboratorní sklo může být vyrobeno z několika druhů sklenka, každý s různými schopnostmi a používaný pro různé účely. Borosilikátové sklo je průhledný a vydrží tepelné namáhání. Křemenné sklo odolává velmi vysokým teplotám a je v některých částech průhledný elektromagnetické spektrum. Tmavě hnědé nebo jantarové (aktinické) sklo může blokovat ultrafialový a infračervený záření. Sklo pro těžké stěny vydrží tlakové aplikace. Fritované sklo je jemně porézní sklo, kterým může procházet plyn nebo kapalina. Povlečené sklo je speciálně ošetřeno, aby se snížil výskyt rozbití nebo selhání. Silanized (silikonizované) sklo je speciálně ošetřeno, aby se zabránilo ulpívání organických vzorků na skle.^[3]

Vědecké foukání skla

Vědecké foukání skla, které se praktikuje v některých větších laboratořích, je specializovanou oblastí foukání skla. Vědecké foukání skla zahrnuje přesnou kontrolu tvaru a rozměrů skla, opravu drahých nebo obtížně vyměnitelných skleněných výrobků a spojování různých skleněných dílů. Mnoho dílů je k dispozici fúzovaných na délku skleněné trubky k vytvoření vysoce specializovaného kusu laboratorního skla.

Řízení toku kapaliny

Celoskleněný zpětný ventil

Erlenmeyerova baňka a filtrační baňka. Všimněte si ostnatého postranního ramene na filtrační baňce

Skleněný adaptér s hadicovým ostnem na levé straně a konektorem pro broušené sklo na pravé straně

Zarážka kuželového kloubu s PTFE pečetní prsten. Všimněte si optické průhlednosti úzkého těsnícího kroužku, na který je vpravo tlačen skleněný spoj.

Uzavírací ventil se závitem ve tvaru T používaný jako boční rameno na a Schlenkova baňka.

Běžné sklo s přímým vývrtem kohoutek připevněn plastovým držákem zástrčky v bočním rameni a Schlenkova baňka.

Při používání skleněného zboží je často nutné kontrolovat tok tekutiny. Běžně se zastavuje pomocí zátka. Mezi připojenými kusy skla může být přepravována kapalina. Mezi typy propojovacích komponent patří skleněné trubky, T-konektory, Y-konektory a skleněné adaptéry. Pro těsné spojení a broušený skleněný spoj je použit (případně vyztužený pomocí upínací metody, jako je a Keck klipy ). Dalším způsobem, jak spojit sklo, je a hadicový hrot a flexibilní hadice. Průtok kapaliny lze přepínat selektivně pomocí a ventil, z toho a kohoutek je běžný typ spojený se sklem. K omezení mohou být použity ventily vyrobené výhradně ze skla tekutina proudí. Tekutinu nebo jakýkoli materiál, který teče, lze nasměrovat do úzkého otvoru pomocí a trychtýř.

Zajištění kvality

Metrologie

Pro vysoce přesná objemová měření lze použít laboratorní sklo. Díky vysoce přesným měřením, jako jsou měření prováděná ve zkušební laboratoři, metrologické stupeň skla se stává důležitým. Metrologický stupeň pak může být určen oběma interval spolehlivosti kolem jmenovité hodnoty značek měření a sledovatelnosti kalibrace podle standardu NIST. Pravidelně může být nutné kontrolovat kalibraci laboratorního skla.^[4]

Rozpuštěný oxid křemičitý

Laboratorní sklo se skládá z oxidu křemičitého. Uvažuje se o křemíku nerozpustný ve většině látek s několika výjimkami, jako je kyselina fluorovodíková. Ačkoli nerozpustný bude jen malé množství oxidu křemičitého rozpustit což může ovlivnit vysokou přesnost, nízkou práh měření oxidu křemičitého ve vodě.^[5]

Čištění

Čištění laboratorního skla je někdy nutné a lze ho provádět několika metodami. Skleněné nádobí lze namočit do roztoku čisticího prostředku, aby se odstranila mastnota a uvolnila většina nečistot. Tyto nečistoty se poté vydrhnou kartáčem nebo drátěnkou, aby se odstranily částice, které nelze opláchnout. Robustní sklo možná vydrží sonikace jako alternativa k čištění. U některých citlivých experimentů může být sklo namočeno v rozpouštědlech, jako je např Lučavka královská nebo slabé kyseliny k rozpuštění stopových množství specifických kontaminací, o nichž je známo, že interferují s experimentem. Po dokončení čištění je běžnou praxí skleněné nádobí třikrát opláchnout, než je zavěsíte na sušicí stojany obráceně.^[6]

Příklady

Existuje mnoho různých druhů laboratorního skla:

Mezi příklady nádob na sklo patří:

Kádinky jsou jednoduché válcovité nádoby, které se drží činidla nebo Vzorky.
Baňky jsou skleněné nádoby s úzkým hrdlem, obvykle kuželovité nebo sférické, používané v laboratoři k uchovávání činidel nebo vzorků. Příklady baněk zahrnují Erlenmeyerova baňka, Florentská baňka, a Schlenkova baňka.
Lahve jsou nádoby s úzkými otvory, které se obvykle používají pro skladování reagencií nebo vzorků. Malé lahve se nazývají lahvičky.
Sklenice jsou válcovité nádoby se širokými otvory, které lze uzavřít. Bell sklenice se používají k uložení vakuů.
Zkumavky jsou používány chemici držet, míchat nebo ohřívat malé množství pevných nebo kapalných chemikálií, zejména pro kvalitativní experimenty a testy
Exsikátory skleněné konstrukce se používají k sušení materiálů nebo k udržování materiálu v suchu.
Skleněné odpařovací nádobí, jako brýle na hodinky, se primárně používají jako odpařovací povrch (i když mohou být použity k zakrytí kádinky.)
Sklenka Petriho misky se používají ke kultivaci živých buněk.
Mikroskopická sklíčka jsou tenké proužky používané k držení předmětů pod mikroskopem.

Mezi příklady skleněných výrobků používaných k měření patří:

Odměrné válce jsou válcové nádoby používané pro objemová měření.
Odměrné baňky slouží k měření konkrétního objemu tekutiny.
Byrety se používají k dispergování přesného množství kapalných činidel.
Sklenka pipety slouží k přenosu přesného množství tekutin.
Sklo Ebulliometers se používají k přesnému měření bodu varu kapalin.

Mezi další příklady skleněného zboží patří:

Míchací tyče se používají k míchání chemikálií.
Kondenzátory se používají k chlazení horkých kapalin nebo par.
Skleněné retorty se používají k destilaci.
Sušící pistole slouží k uvolnění vzorků ze stop vody nebo jiných nečistot.

Reference

^ Jensen, William (2006). "Původ pyrexu". Journal of Chemical Education. 83 (5): 692. Bibcode:2006JChEd..83..692J. doi:10.1021 / ed083p692.
^ Donnelly, Alan (březen 1970). "Historie laboratorního skla". Laboratorní medicína.
^ Bhargava, Hemendra (1977). "Vylepšené zotavení morfinu z biologických tkání pomocí silikonizovaného skla". Journal of Pharmaceutical Sciences. 66 (7): 1044–1045. doi:10,1002 / jps.2600660738. PMID 886442.
^ Castanheira, I. (2006). "Zajištění kvality odměrného skla pro stanovení vitamínů v potravinách". Kontrola potravin. 17 (9): 719–726. doi:10.1016 / j.foodcont.2005.04.010.
^ Zhang, Jia-Zhong (1999). "Laboratorní sklo jako kontaminující látka při silikátové analýze vzorků přírodní vody". Vodní výzkum. 33 (12): 2879–2883. doi:10.1016 / s0043-1354 (98) 00508-9.
^ Campos, M.L.A.M. (2007). „Rozpuštěný organický uhlík v dešťové vodě: dekontaminace skleněných výrobků a konzervace vzorků a těkavý organický uhlík“. Atmosférické prostředí. 41 (39): 8924–8931. Bibcode:2007AtmEn..41.8924C. doi:10.1016 / j.atmosenv.2007.08.017.

externí odkazy

[1] Jensen, William (2006). "Původ pyrexu". Journal of Chemical Education. 83 (5): 692. Bibcode:2006JChEd..83..692J. doi:10.1021 / ed083p692.

[history1-2] Donnelly, Alan (březen 1970). "Historie laboratorního skla". Laboratorní medicína.

[Siliconized-3] Bhargava, Hemendra (1977). "Vylepšené zotavení morfinu z biologických tkání pomocí silikonizovaného skla". Journal of Pharmaceutical Sciences. 66 (7): 1044–1045. doi:10,1002 / jps.2600660738. PMID 886442.

[metrology-4] Castanheira, I. (2006). "Zajištění kvality odměrného skla pro stanovení vitamínů v potravinách". Kontrola potravin. 17 (9): 719–726. doi:10.1016 / j.foodcont.2005.04.010.

[silica_dissolution-5] Zhang, Jia-Zhong (1999). "Laboratorní sklo jako kontaminující látka při silikátové analýze vzorků přírodní vody". Vodní výzkum. 33 (12): 2879–2883. doi:10.1016 / s0043-1354 (98) 00508-9.

[cleaning_reagent-6] Campos, M.L.A.M. (2007). „Rozpuštěný organický uhlík v dešťové vodě: dekontaminace skleněných výrobků a konzervace vzorků a těkavý organický uhlík“. Atmosférické prostředí. 41 (39): 8924–8931. Bibcode:2007AtmEn..41.8924C. doi:10.1016 / j.atmosenv.2007.08.017.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]