2 Требования к помещению лаборатории

Помещение лаборатории должно соответствовать многим требованиям. По возможности, оно должно быть просторным и светлым. Очень существенным является и освещение помещения. Лаборатория должна иметь большие окна, обеспечивающие достаточное освещение днем. Для вечернего освещения, помимо потолочных ламп, над каждым рабочим местом должен находиться источник света.

В аналитических лабораториях рекомендуется применять лампы дневного света. Рабочие столы должны быть поставлены так, чтобы свет падал сбоку, — по возможности, с левой стороны от работающего или же спереди [1].

Основным оборудованием лаборатории является рабочий стол, на котором проводится вся экспериментальная работа [1].

В каждой лаборатории должна быть хорошая вентиляция. Обязателен вытяжной шкаф в соответствии с рисунком 1, в котором проводят все работы с использованием дурно пахнущих или ядовитых соединений, а также сжигание в тиглях органических веществ [1].

Рисунок 1 – Шкаф лабораторный вытяжной ШВ-1

В лаборатории необходимы водопровод, канализация, проводка технического тока, газа и водонагревательные приборы. Лаборатория должна иметь установки для дистилляции (или деминерализации) воды, так как без дистиллированной или деминерализованной воды в лаборатории работать нельзя [1].

Аналитические весы и приборы, требующие стационарной установки (электрометрические, оптические и др.), помещают в отдельном, связанном с лабораторией помещении, причем для аналитических весов должна быть выделена специальная весовая комната [1].

Работа в химической лаборатории неразрывно связана с применением различных реактивов, поэтому каждая лаборатория обязательно имеет определенный запас их [2].

По своему назначению реактивы могут быть разделены на две основные группы: общеупотребительные и специальные [2].

Общеупотребительные реактивы имеются в любой лаборатории, и к ним относится сравнительно небольшая группа химических веществ: кислоты (соляная, азотная и серная), щелочи (раствор аммиака, едкие натр и кали), окиси кальция и бария, ряд солей, преимущественно неорганических, индикаторы (фенолфталеин, метиловый оранжевый и др.) [2].

Специальные реактивы применяются только для определенных работ [2].

В лабораториях все работы проводятся на рабочих столах в соответствии с рисунком 2. Рабочий стол необходимо содержать в полной чистоте и не загромождать лишними, ненужными в данный момент приборами, посудой и т. д.

Рисунок 2 – Стол лабораторный СРЗ с надставкой Н2

3 Химическая посуда и другие принадлежности

В каждой лаборатории необходима химическая посуда, которая может быть разделена на ряд групп.

По назначению посуду можно разделить на посуду общего назначения, специального назначения и мерную. По материалу - на посуду из простого стекла, специального стекла, из кварца [1].

К группе общего назначения относятся те предметы, которые всегда должны быть в лаборатории и без которых нельзя провести большинство работ. Такими являются: пробирки, воронки простые и делительные, стаканы, плоскодонные колбы [1].

Пробирки представляют собой узкие цилиндрической формы сосуды с закругленным дном. Они бывают различной величины и диаметра и из различного стекла. Обычные лабораторные пробирки изготовляют из легкоплавкого стекла [3].

Кроме обычных, простых пробирок, применяют также градуированные пробирки в соответствии с рисунком 3 и центрифужные конические пробирки в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 3 – Градуированные пробирки

Рисунок 4 – Центрифужные пробирки

Пробирки применяют для проведения главным образом аналитических или микрохимических работ [3].

Воронка делительная в соответствии с рисунком 5 применяется для разделения несмешивающихся жидкостей [3].

Делительные воронки в соответствии с рисунком 5 применяют для разделения несмешивающихся жидкостей (например, воды и масла). Они имеют или цилиндрическую, или грушевидную форму и в большинстве случаев снабжены притертой стеклянной пробкой [3].

Рисунок 5 – Делительная воронка

Воронка лабораторная разработана для переливания и фильтрования жидкостей в соответствии с рисунком 6. Химические воронки выпускают различных размеров, верхний диаметр их составляет 35, 55, 70, 100, 150, 200, 250 и 300 мм [3].

Рисунок 6 – Воронка лабораторная

К группе специального назначения относятся те предметы, которые употребляются для одной какой – либо цели. Такими являются: аппарат Киппа, ареометры, круглодонные колбы, аллонжи, колбы Вюрца.

Круглодонная колба - стеклянный сосуд с круглым или плоским дном, обычно с узким длинным горлом в соответствии с рисунком 7 изготовляют из обыкновенного и из специального стекла [3].

Рисунок 7 – Круглодонная колба

Круглодонные колбы бывают самой разнообразной емкости [3].

Колбы для дистилляции применяют для перегонки жидкостей, например колба Вюрца в соответствии с рисунком 8 [3].

Рисунок 8 – Колба Вюрца

Аллонжи — стеклянные изогнутые трубки, применяемые при перегонке для соединения, холодильника с приемником и при других работах в соответствии с рисунком 9 [3].

Рисунок 9 – Аллонжи

Лабораторная стеклянная посуда с нормальными шлифами.

Приборы, части которых соединяются на шлифах, так как прошлифованные соединения очень надежны и обеспечивают полную герметичность прибора.

С нормальными шлифами выпускаются различные колбы емкостью от 10 до 1000 мл, промывалки, насадки, холодильники, дефлегматоры, делительные и капельные воронки, переходные шлифы, пробки, различные лабораторные приборы и части к ним [2].

Мерная посуда

Посуда, применяемая в лабораториях для измерения объёмов жидкостей и приготовления растворов требуемой концентрации, которые используют, например, в объёмном анализе, называется мерной посудой в соответствии с рисунком 10 [4].

Рисунок 10 – Мерная посуда

Фарфоровая посуда

Группа тонкокерамических изделий, характеризующихся спекшимся, непроницаемым для воды и газов, белым черепком, называется фарфоровой посудой [6].

Фарфоровая посуда имеет ряд преимуществ перед стеклянной: она более прочная, не боится сильного нагревания, в нее можно наливать горячие жидкости, не опасаясь за целость посуды, и т. д. Недостатком изделий из фарфора является то, что они тяжелы, непрозрачны и значительно дороже стеклянных [5].

Рассмотрим наиболее часто применяемую в лабораториях фарфоровую посуду: стаканы, выпарительные чашки, ступки, тигли, воронка Бюхнера [5].

Выпарительные чашки широко применяются в лабораториях. Они бывают самых разнообразных емкостей, с диаметром от 3—4 до 50 см и больше [5].

Ступки применяют для размельчения твердых веществ [5]. 

В тиглях прокаливают разного рода вещества, сжигают органические соединения при определении зольности и т. д. Фарфоровые тигли можно нагревать до температуры не выше 1200° С в соответствии с рисунком 11 [5].

Рисунок 11 – Фарфоровая посуда

Высокоогнеупорная посуда

В тех случаях, когда требуется нагревание до температуры, превышающей 1200°С, следует пользоваться тиглями из высокоогнеупорных материалов, к которым относятся: кварц, графит, шамот, так называемая гессенская глина, окислы многих металлов [2].

Шамотные тигли имеют верхнюю часть треугольной формы в соответствии с рисунком 12 [2].

Рисунок 12 – Шамотные тигли

Кварцевая посуда

В зависимости от исходных материалов и степени их чистоты кварцевые изделия бывают: 1) непрозрачные, с шероховатой, шелковистой или гладкой поверхностью; 2) прозрачные, подобные стеклянным [1].

Кварцевую посуду можно без риска нагревать на голом пламени горелки и сразу же охлаждать, например опустив нагретый сосуд в холодную воду. При этом сосуд не лопается.

Кварцевые изделия можно нагревать до температуры 1200С даже под вакуумом, и они при этом не деформируются, так как кварц плавится в пределах 1600— 1700° С.

Из кварца изготовляют: колбы всех видов, пробирки, стаканы, выпарительные чашки, тигли и пр. [1].

Металлическое оборудование

В лабораториях широко применяют разнообразное металлическое оборудование, преимущественно стальное [1].

Штативы служат для закрепления на них всякого рода приборов [1].

Ухватики. Вместо тигельных щипцов часто удобнее пользоваться ухватиками, размеры которых подгоняют к размерам тиглей, применяемых в лаборатории в соответствии с рисунком 13. Ухватики могут быть изготовлены из нержавеющей стали или из никеля. Для больших стальных тиглей ухватики можно делать из латунной или бронзовой проволоки, лучше никелированной или хромированной [1].

Тигельные щипцы служат для захватывания крышек тиглей в соответствии с рисунком 14. Обычно их изготовляют из железа и никелируют [1].

Рисунок 13 – Ухватик Рисунок 14 – Тигельные щипцы

 

Пинцеты служат для взятия небольших предметов в соответствии с рисунком 15. Например, пинцетами следует пользоваться при работе с металлическим натрием, при работе с разновесом, чтобы не касаться его руками и во многих других случаях [1].

Рисунок 15 – Пинцет лабораторный

Держатели для пробирок бывают металлические и деревянные в соответствии с рисунком 16. Держателями пользуются при нагревании пробирок [1].

Рисунок 16 – Держатели для пробирок

Ступки металлические, встречающиеся в некоторых лабораториях, в большинстве случаев бывают медными или латунными в соответствии с рисунком 17. Чугунные встречаются реже, так как они менее прочны. В металлических ступках можно измельчать только те вещества, которые не действуют на металл ступки [1].

Рисунок 17 – Ступка металлическая лабораторная

Лабораторный инструментарий

В лабораторной практике часто приходится пользоваться некоторыми простейшими инструментами: ножницы, ножи, молоток, плоскогубцы и кусачки, напильники (трехгранные напильники нужны для разрезания стеклянных трубок и палок, для зачистки пробок и других работ; круглые напильники применяют для рассверления отверстий в пробках), отвертки, гаечные ключи, тиски, клещи, стальная щетка (для чистки металлических предметов), проволока [2].