1.3. Лабораторне обладнання, хімічний посуд.
СТАЦІОНАРНЕ ОБЛАДНАННЯ
Рисунок 1 – Лабороторні столи Основним устаткуванням є робочий стіл (1), на якому проводиться вся експериментальна робота.
Рисунок 2 – Витяжна шафа В кожній лабораторії повинна бути добра вентиляція, обов'язкова витяжна шафа (2), в якій проводяться всі роботи з використанням неприємних на запах і отруйних сполук, спалювання в тиглях органічних речовин. В спеціальній витяжній шафі, де не проводяться роботи з нагріванням, зберігаються леткі, шкідливі, з неприємним запахом речовини, легкозаймисті речовини. В лабораторіях необхідний водопровід (3), каналізація, проводка струму, природного газу і водонагрівальні прилади. Бажано мати проводку стислого повітря, вакуум-лінію, підведення гарячої води і пари
Рисунок 3 – Дистиллятор для води Лабораторія повинна мати дистилятор (установку для дистиляції води) (3). |
.
Біля столів і водопровідних раковин повинні бути глиняні (пластмасові) ємності для зливу непотрібних розчинів (скляні), корзини для битого скла, паперу, іншого сухого сміття.
Окрім робочих столів, повинні бути письмовий стіл, де зберігаються робочі зошити, при необхідності - титрувальний стіл. Біля робочих столів повинні бути стільці.
Аналітичні терези і прилади, що вимагають стаціонарної установки, поміщають в окремому приміщенні (вагова кімната), з вікнами на північ.
В лабораторіях потрібно мати найнеобхідніші довідкові книги, посібники і підручники.
Хімічний посуд
За призначенням скляний посуд поділяють на посуд загального, спеціального призначення і мірний. За матеріалом — з простого скла, спеціального скла, кварцу.
До групи загального призначення відноситься посуд, який завжди повинен бути в лабораторії і без якого не можна провести більшість робіт: пробірки, лійки, стакани, колби, кристалізатори, холодильники, реторти і т.п.
Пробірки (1) - вузькі циліндрової форми судини із круглим дном, вони бувають різної величини і з різного скла (легко- , тугоплавкого, кварцу). Окрім простих, застосовують градуйовані (1а) і центрифужні конічні (1б) пробірки. Для зберігання пробірок служать спеціальні штативи (1в). Для роботи буває достатньо 1/4 або навіть 1/8 місткості пробірки. Для перемішування реактивів косим ударом пальцем ударяють по низу пробірки. Якщо пробірка заповнена більше, ніж на половину, перемішують скляною паличкою. Нагрівати пробірку необхідно обережно, спочатку прогріти по всій довжині, а потім тримати похило убік від працюючих. Якщо не вимагається сильного нагріву, пробірку опускають в гарячу воду. Також працюють з маленькими пробірками (для напівмікроаналізу). Лійки (2) застосовують для переливання рідин та для фільтрування. Ділільні (2а) лійки використовують для розподілу рідин, що не змішуються. Крапельні (2б) лійки з більш довгим носиком використовують для додавання рідин по краплях. Стакани (3) - тонкостінні циліндри різної місткості, з носиком і без. Нагрівати стакани із звичайного скла на відкритому полум'ї не можна - вони лопаються, нагрів ведуть через азбестову сітку або на водяній бані. Товстостінні (батарейні) стакани призначені для робіт без нагрівання. Колби (4) конічні (Ерленмейєра) та плоскодонні різних об’ємів бувають з шліфом та без. Використовують при титруванні та для зберігання рідин. Промивалки (4а) - для промивання осаду, для змивання осаду з фільтрів і стінок, для зберігання невеликих кількостей дистильованої води. Кристалізатори (5) - тонкостінні скляні плоскодонні судини різних діаметрів і місткостей, їх застосовують при перекристалізації речовин, іноді проводять випаровування. Нагрівати їх можна тільки на водяній бані. Холодильники (6) - прилади, що використовуються для охолоджування і конденсації пари. Холодильники, призначені для збирання конденсату, називаються, прямими. Холодильники, з яких конденсат повертається в процес, називаються зворотними. Прямі холодильники (Лібіха) (6а) приєднують за правилом: вода повинна поступати в холодильник завжди з нижнього опущеного кінця і виходити з верхнього підведеного. Холодильна сорочка (муфта) повинна бути завжди заповнена водою, інакше при перегріві холодильна трубка трісне на межі з рівнем води. Переганяти рідину, застосовуючи холодильник Лібіха можна тільки, коли температура й пари не перевищує 150°С. Зворотні холодильники можуть бути кулькові (холодильники Алліна) (6б), змійовикові (6в) і інших форм. Кульковий холодильник встановлюють тільки у вертикальному положенні, але не в похилому, оскільки в останньому випадку в кульках збиратиметься сконденсована рідина, що заважає правильному відбору фракцій. Холодильники можуть нормально працювати тільки при постійному тиску води. |
1
1а
1б
1в
2
2а
2б
3
4
4а
5
6а
6б
6вДо групи спеціального призначення відносять посуд, що використовується для однієї мети: апарат Кіппа, дефлегматори, кругло донні колби, склянки Вульфа, прилади для визначення температури кипіння тощо.
|
- 1 - резервуар - 2 - кулясте розширення - 3 - тубус для відведення газу - 4 - горло кулястого розширення - 5 - грушоподібна лійка - 6 - горло лійки
|
Апарат Кіппа (7) - служить для отримання СО2, Н2S і інших газів. Нижня частина апарату складається з широкого резервуару 1, над ним знаходиться кулясте розширення 2, має тубус З для відведення газу; верхня частина апарату є грушоподібною лійкою 5. Верхню частину приладу вставляють в нижню через горло 4 кулястого розширення 2. В цьому місці верхня частина апарату Кіппа притерта до нижньої. Алонжі (8) - скляні зігнуті трубки, що застосовуються при перегонці для з'єднання холодильника з приймачем або ін. Колба Вюрца (9) - круглодонна колба з довгим горлом, від якого відходить під кутом довга, вузька відвідна трубка. Застосовується для перегонки рідин. При перегонці кулю колби заповнюють максимум на 3/4. Колба Кляйзена (10) - відрізняється від колби Вюрца тим, що її горло має дві шийки, при чому одна забезпечена відвідною трубкою колінчастої форми. Іноді шийки бувають з одним або декількома кулястими розширеннями. Колба застосовується для перегонки рідин при зменшеному тиску. Ексикатори (11) —прилади, що використовуються для повільного висушування і для збереження речовин, які легко поглинають вологу з повітря. Ексикатори закривають скляними кришками, краї яких притерті до верхньої частини циліндра. Розрізняють звичайні (11а) і вакуумні (11б) ексикатори. Усередині ексикатора на дно циліндра кладуть фарфорову вкладку. При роботі необхідно, щоб притерті частини ексикатора завжди були злегка змазані вазеліном. При перенесенні ексикатора обов'язково потрібно притримувати кришку великими пальцями обох рук. Помістивши гарячий тигель в ексикатор і накривши його кришкою, її якийсь час притирають, щоб кришка не піднімалася нагрітим повітрям. Щоб відкрити ексикатор, потрібно зсунути кришку вбік, після чого вона легко знімається. Як осушувач застосовують поглиначі вологи (СаСl2, CuSO4 безводний, P2O5, H2SO4 концентрована). Крапельниці (12) - судини для рідин, що витрачаються по краплях. Використовуються крапельниці, забезпечені скляною пробкою з жолобком, через який рідина може витікати краплями; крапельниці, в пробку яких вставляють маленьку піпетку, забезпечену гумовим балоном; крапельниці, в пробку яких вставляють оплавлену скляну паличку. Бутель Вульфа (13) використовують для зберігання і дозування рідини, склянки Дрекселя (14) та Тищенка - для осушування газів. Бюкси (15) використовують для зважування та зберігання маленьких кількостей речовини. Чашки Петрі (16) застосовують в мікробіологічних аналізах.
|
|
7
8
9
10
11а
11б
12
13
14
15
16До мірного посуду відносять: мірні циліндри і мензурки, піпетки, бюретки, мірні колби.
Мірні циліндри (17) - скляні товстостінні судини з нанесеними на зовнішній стінці розподілами, які вказують об'єм в мілілітрах. Мензурка (18) - судина конічної форми, на стінці якої є шкала. Мензурки зручні для відстоювання каламутних рідин, коли осад збирається в нижній, звуженій частині мензурки. Мірні колби (19) різної місткості призначені для приготування точних розчинів. Піпетки (20) - градуйовані скляні трубки, призначені для точного вимірювання об’єму рідини. Піпетки Мора (20а) - скляні трубки невеликого діаметру з розширенням посередині. Нижній кінець злегка відтягнутий і діаметром біля 1мм. У верхній частині є мітка, до якої набирають рідини. Правила роботи з піпетками: - піпетка при відборі рідини завжди повинна знаходитися в строго вертикальному положенні; - правильне положення нижнього меніска: при положенні мітки на рівні очей спостерігача меніск повинен бути розташований в одній площині з міткою (мітки на передній і задній стінках повинні при цьому зливатися в одну). Бюретки (21) - застосовують для титрування, для вимірювання точних об'ємів і ін. Розрізняють бюретки об'ємні, вагові, поршневі, мікробюретки і газові. Об'ємні бюретки - скляні трубки з дещо відтягнутим нижнім кінцем або забезпечені краном. На зовнішній стінці по всій довжині бюретки нанесені поділки в 0,1мл, так що відлік можна вести з точністю 0,02 мл. Бюретки бувають з притертим краном і безкранові з відтягнутим кінцем, до якого гумовою трубкою приєднують відтягнуту в капіляр скляну трубку; гумову трубку затискають затискачем Мора або всередину закладають скляну кульку. |
17
18
19
20
20а
21Луги можуть викликати заїдання притертого крану, для них застосовуються безкранові бюретки. Після роботи бюретку вимивають водою і залишають в штативі, перевернувши відкритим кінцем вниз. У бюретки з краном потрібно вийняти кран, обернути його один раз шматком фільтрувального паперу і вставити в бюретку. У бюретки потрібно змазати кран дуже тонким шаром вазеліну.
Правила роботи з бюретками:
- Після заповнення бюретки пухирець повітря можна видалити, загнувши гумову трубку з капіляром і відкривши затиск. Якщо пухирець залишився в бюретці з краном, його видаляють швидким спуском рідини. Або нижній кінець бюретки опускають в розчин і через верхній кінець всмоктують небагато розчину, пухирець повітря спливає.
Кожне титрування починають тільки після заповнення бюретки до нуля. Рівень рідини прозорих розчинів встановлюють по нижньому меніску, а непрозорих - по верхньому. При відліку по бюретці очі спостерігача повинні знаходитися точно в одній площині з рівнем рідини.
Бюретка повинна бути закріплена строго вертикально. Недостатня хімічна стійкість скла, його крихкість інколи ускладнюють роботу.
Для деяких робіт застосовують хімічний пластмасовий посуд з поліетилену, метилметакрилових смол, фторопластів і інших видів пластмас, що мають хімічну стійкість.
Поліетиленовий посуд використовується для зберігання розчинів лугів, особливо концентрованих, розчинів з температурою до 200-220°С. Недолік – можливість сорбції деяких речовин (НNО3, НСl).
Більш міцним, ніж скляний, є фарфоровий посуд. Його можна сильно нагрівати, наливати гарячі рідини. В фарфорових тиглях прожарюють і спалюють зразки речовин. Зразки найбільш поширеного фарфорового посуду наведені на наступних малюнках:
22 Ступка з товкачиком |
23 Випарювальна чашка |
24 Тигель |
25 Фарфоровий стакан |
26 Фарфорові шпателі |
27 Лійка Бюхнера |
