Оборудование лаборатории.

Лаборатория — это место для проведения различных исследований, экспериментов и опытов. Наряду с лабораториями, в которых проводят специальные исследования, существуют учебные лаборатории, где выполняются разнообразные лабораторные работы и отдельные опыты. В связи этим к лабораториям такого рода предъявляется ряд требований. Так, помещение лаборатории должно быть просторным и светлым, хорошо освещенным, находиться вдали от источников сильной вибрации, мешающих работе с аналитическими весами, микроскопами и другими оптическими приборами. Кроме того, в помещении лаборатории должна быть хорошая вытяжная и приточная вентиляции.

Учебная лаборатория должна быть в достаточной степени оснащена необходимым оборудованием (вытяжные шкафы общего и специального назначения, сушильные шкафы, му­фельные печи, установки для получения дистиллированной воды, воронки для горячего фильтрования, вакуумные и водоструйные насосы, рН-метры, микроскопы, установки для определения температуры плавления, технохимические и аналитические весы и т. д.).

Нагревательные приборы

В качестве нагревательных приборов в химических ла­бораториях чаще всего применяются газовые горелки, электрические плитки, бани, сушильные шкафы и муфель­ные печи.

Наибольшее распространение в химических лаборато­риях имеют газовые горелки. Прежде чем зажечь горелку, следует максимально за­крыть доступ воздуха. Затем открывают газовый кран и зажигают горелку, после чего регулировкой подачи воздуха добиваются получения несветящегося пламени, силу кото­рого можно отрегулировать количеством подачи газа.

Паяльная, или стеклодувная, горелка предназначена для получения пламени различной величины с большей температурой, чем та, которую дают спиртовые. Для включения горелки открывают газовый кран на трубке, зажигают газ и только после этого подают воздух, открыв кран на трубке. Комбинируя подачу газа и воз­духа, можно получить пламя разной величины и темпера­туры. Для повышения температуры к горелке с помощью системы подводов подают кислород из баллона, добавляя таким образом его в воздух или переводя горелку на пол­ное кислородное дутье.

Рис. 1. Газовые горелки Теклю и Вумзена:

1 — основание горелки; 2 — трубка; 3 — диск для регулировки подачи воздуха; 4 — муфта дли регулировки подачи воздуха; 5 — трубки дли присоединения к газовой магистрали; 6 — винт для регулировки подачи газа; 7 — трубка дли подачи газа в горелку.

Строение пламе­ни газовой горелки

При работе с горелками необходимо постоянно следить за их исправностью и чистотой, периодически разбирать и чистить.

Открытым пламенем газовых горелок пользуются при прокаливании фарфоровых, шамотных, железных, никеле­вых и платиновых тиглей, а также кварцевой посуды. Для этого удобнее всего пользоваться фарфоровыми треуголь­никами .

Химическую посуду (колбы, стаканы, реакторы и т. п.) открытым пламенем нагревать нельзя, так как стеклянная посуда при этом может растрескаться. Нагревание ее про­водят на асбестированных сетках. Поскольку нагреванием на асбестированных сетках трудно поддерживать опреде­ленную температуру, их можно заменить различными баня­ми: воздушными, паровыми, водяными, масляными, песоч­ными и др.

Водяные бани служат для длительного нагревания веществ в химической посуде (ста­канах, колбах, чашках для выпаривания и т. д.) при температуре не выше 100 °С. При этом нагре­вание можно производить с помощью горячей воды или пара, в зависимости от уровня воды в бане и погруже­ния посуды через съемные кольца вовнутрь бани. Песоч­ные бани представляют собой открытые металлические ем­кости (банки, противни, сковородки), заполненные сухим чистым, калиброванным песком и нагреваемые снизу газо­нными грелками. Применяются для нагревания химических веществ в различной посуде до температуры 200—300 °С. В настоящее время в лабораторной практике все шире применяются электроплитки с закрытыми нагревательными элементами, которые в ряде случаев могут применять­ся вместо песчаных бань.

Бани:

а — водяная; б — водяная с электрическим подо­гревом; в — микробаня; г — воздушная с элек­трическим подогревом.

Для определения гигроскопической и кристаллизацион­ной воды, а также для сушки химической посуды используются электрические сушильные шкафы с авто­матической регулировкой температуры от 50 до 220 °С.

Сплавление проб и навесок с разными плавнями (кис­лыми, нейтральными и щелочными), а также длительное прокаливание при температуре 700—1000°С и выше проводят в электрических муфельных печах различной конструкции.

Для прокаливания или нагревания веществ в окисли­тельной, инертной или восстановительной атмосфере при­меняются трубчатые или другие печи, через которые во время работы пропускают соответствующий газ. Для создания окислительной атмосферы, как правило, используется кислород. Инертную среду обычно создают, используя аргон, азот, реже — гелий. Водород или оксид углерода (II) применяют для создания восстановительной атмо­сферы.

Во время прокаливания или нагревания нельзя брать незащищенными руками рабочую посуду. Ее надо обертывать тканью или надевать на пальцы куски разрезанной вдоль толстостенной резиновой трубки, а также пользовать­ся тигельными щипцами или специальными держателями.