Sticlărie de laborator - Laboratory glassware
Sticlăria de laborator se referă la o varietate de echipamente utilizate în lucrări științifice și fabricate în mod tradițional din sticlă . Sticla poate fi suflat, îndoit, tăiate, turnate și formate în multe forme și dimensiuni, și este , prin urmare comun în chimie , biologie și analitice laboratoare . Multe laboratoare au programe de instruire pentru a demonstra modul în care se utilizează sticlăria și pentru a alerta utilizatorii pentru prima dată cu privire la pericolele de siguranță pe care le implică utilizarea sticlăriei.
Istorie
Istoria articolelor din sticlă datează din fenicienii care fuzionau obsidianul în focuri de tabără făcând prima sticlărie. Sticlăria a evoluat pe măsură ce alte civilizații antice, inclusiv sirienii, egiptenii și romanii, au rafinat arta fabricării sticlei. Arta fabricării sticlei din Veneția secolului al XVI-lea a fost rafinată până la punctul în care s-ar putea realiza forme complicate. Cu ceva timp înainte de începutul secolului al XIX-lea, fabricarea sticlei de laborator din var de sodă a început în Germania. Majoritatea obiectelor din sticlă de laborator au fost fabricate în Germania până la începutul primului război mondial . Înainte de Primul Război Mondial, producătorii de sticlă din Statele Unite aveau dificultăți în a concura cu producătorii germani de sticlărie de laborator, deoarece sticlăria de laborator era clasificată ca material educațional și nu era supusă unei taxe de import. În timpul primului război mondial, furnizarea de articole de sticlă de laborator către Statele Unite a fost întreruptă.
În 1915 Corning Glassworks a dezvoltat sticlă borosilicată , care a fost un avantaj pentru efortul de război din Statele Unite. Deși, după război, multe laboratoare s-au întors la importuri, cercetările privind sticlăria mai bună au înflorit. Sticlăria a devenit mai imună la șocul termic , menținând în același timp inertitatea chimică . Alte tehnologii importante care au impact asupra dezvoltării sticlăriei de laborator au inclus dezvoltarea politetrafluoretilenei , iar scăderea prețului până la sticla de laborator este, în unele cazuri, mai economică de aruncat decât de reutilizat.
Selectarea obiectelor din sticlă de laborator
Sticlăria de laborator este de obicei selectată de o persoană responsabilă de o analiză de laborator specială pentru a se potrivi nevoilor unei sarcini date. Sarcina poate necesita o bucată de sticlă realizată cu un anumit tip de sticlă. Sarcina poate fi realizată cu ușurință folosind articole din sticlă cu costuri reduse, produse în serie , sau poate necesita o piesă specializată creată de o suflantă de sticlă . Sarcina poate necesita controlul fluxului de fluid . Sarcina poate avea cerințe distincte de asigurare a calității.
Tipul sticlei
Sticlăria de laborator poate fi fabricată din mai multe tipuri de sticlă , fiecare cu capacități diferite și utilizate în scopuri diferite. Sticla borosilicată este transparentă și poate rezista la stres termic . Sticla de cuarț poate rezista la temperaturi foarte ridicate și este transparentă în anumite părți ale spectrului electromagnetic . Sticla maro închisă sau chihlimbară (actinică) poate bloca radiațiile ultraviolete și infraroșii . Sticla cu perete greu poate rezista la aplicații sub presiune. Sticla prăjită este sticlă fin poroasă prin care poate trece gaz sau lichid. Sticlăria acoperită este tratată special pentru a reduce apariția ruperii sau a defecțiunilor. Sticlăria silanizată (siliconată) este tratată special pentru a preveni lipirea probelor organice de sticlă.
Suflare științifică a sticlei
Suflarea științifică a sticlei, care se practică în unele laboratoare mai mari, este un domeniu specializat al suflării sticlei. Suflarea științifică a sticlei implică controlul precis al formei și dimensiunii sticlei, repararea obiectelor din sticlă scumpe sau greu de înlocuit și îmbinarea diferitelor părți din sticlă. Multe piese sunt disponibile fuzionate pe o lungime a tubului de sticlă pentru a crea o piesă de sticlărie de laborator foarte specializată.
Controlul fluxului de fluid
Atunci când se utilizează articole din sticlă, este adesea necesar să se controleze fluxul de fluid. De obicei, este oprit cu un dop . Fluidul poate fi transportat între bucățile de sticlă conectate. Tipurile de componente de interconectare includ tuburi de sticlă , conectori T, conectori Y și adaptoare de sticlă. Pentru o conexiune etanșă se folosește o îmbinare din sticlă măcinată (eventual întărită folosind o metodă de prindere, cum ar fi cleme Keck ). O altă modalitate de a conecta articole din sticlă este cu ajutorul unui furtun cu furtun și cu tuburi flexibile . Debitul de lichid poate fi comutat selectiv folosind o supapă , dintre care un robinet este un tip obișnuit fuzionat cu sticlăria. Supapele realizate în întregime din sticlă pot fi utilizate pentru a restricționa fluxurile de fluid . Fluidul sau orice material care curge, poate fi direcționat într-o deschidere îngustă folosind o pâlnie .
Asigurarea calității
Metrologie
Sticlăria de laborator poate fi utilizată pentru măsurători volumetrice de înaltă precizie. Cu măsurători de înaltă precizie, precum cele efectuate într-un laborator de testare, calitatea metrologică a sticlăriei devine importantă. Gradul metrologic poate fi determinat atât de intervalul de încredere în jurul valorii nominale a mărcilor de măsurare, cât și de trasabilitatea calibrării la un standard NIST. Periodic poate fi necesar să se verifice calibrarea sticlăriei de laborator.
Silice dizolvată
Sticlăria de laborator este compusă din silice. Silica este considerată insolubilă în majoritatea substanțelor, cu câteva excepții, cum ar fi acidul fluorhidric . Deși insolubilă se va dizolva o cantitate mică de silice, ceea ce poate afecta precizia ridicată, măsurarea pragului scăzut de silice în apă.
Curățare
Curățarea sticlăriei de laborator este uneori necesară și se poate face folosind mai multe metode. Sticlăria poate fi înmuiată într-o soluție de detergent pentru a îndepărta grăsimea și a slăbi majoritatea contaminărilor. Aceste contaminări sunt apoi spălate cu o perie sau un tampon de spălat pentru a îndepărta particulele care nu pot fi clătite. Sticlăria robustă poate rezista la sonicare ca alternativă la spălare. Pentru anumite experimente sensibile, sticlăria poate fi îmbibată în solvenți, cum ar fi aqua regia sau acizi blândi, pentru a dizolva o cantitate mică de contaminări specifice cunoscute pentru a interfera cu un experiment. Când curățarea este terminată, este o practică obișnuită să clătiți triple sticlăria înainte de a o suspenda cu capul în jos pe rafturile de uscare.
Exemple
Există multe tipuri diferite de articole din sticlărie de laborator:
Exemple de recipiente pentru sticlărie includ:
- Paharele sunt recipiente simple în formă cilindrică utilizate pentru a ține reactivi sau probe .
- Flacoanele sunt recipiente din sticlă cu gât îngust, de obicei conice sau sferice, utilizate într-un laborator pentru a deține reactivi sau probe. Exemple de baloane includ balonul Erlenmeyer , balonul Florence și balonul Schlenk .
- Sticlele sunt recipiente cu deschideri înguste utilizate în general pentru depozitarea reactivilor sau probelor. Sticlele mici se numesc flacoane .
- Borcanele sunt recipiente cilindrice cu deschideri largi care pot fi sigilate. Borcanele cu clopote sunt folosite pentru a conține aspiratoare.
- Eprubetele sunt utilizate de către chimiști pentru a păstra, amesteca sau încălzi cantități mici de substanțe chimice solide sau lichide, în special pentru experimente și analize calitative.
- Desicatoarele de sticlă sunt utilizate pentru a usca materialele sau pentru a menține materialul uscat.
- Vasele de evaporare din sticlă , cum ar fi ochelarii de ceas , sunt utilizate în principal ca suprafață de evaporare (deși pot fi utilizate pentru a acoperi un pahar).
- Vasele Petri din sticlă sunt utilizate pentru cultivarea celulelor vii.
- Diapozitivele pentru microscop sunt benzi subțiri utilizate pentru a ține obiectele la microscop.
Exemple de articole din sticlă utilizate pentru măsurători includ:
- Cilindrii graduați sunt recipiente cilindrice utilizate pentru măsurători volumetrice.
- Baloanele volumetrice sunt pentru măsurarea unui volum specific de fluid.
- Buretele sunt folosite pentru a dispersa cantități precise de reactivi lichizi.
- Pipetele de sticlă sunt utilizate pentru a transfera cantități precise de fluide.
- Ebulliometrele din sticlă sunt utilizate pentru a măsura cu precizie punctul de fierbere al lichidelor.
Alte exemple de sticlărie includ:
- Tijele de amestecare sunt folosite pentru a amesteca substanțe chimice.
- Condensatoarele sunt utilizate pentru răcirea lichidelor fierbinți sau a vaporilor.
- Retilele de sticlă sunt utilizate pentru distilare.
- Pistoalele de uscare sunt folosite pentru a elibera probe de urme de apă sau alte impurități.
Referințe
linkuri externe
- Știința Smithsoniană sub sticlă
- Sticlărie de laborator pentru chimie la About.com
- Project Gutenberg - Despre artele de laborator de Richard Threlfall (1898)
- Proiectul Gutenberg - Manual de laborator de suflare a sticlei de Francis C. Frary (1914)
- Proiectul Gutenberg - Un manual de suflare a sticlei de laborator de Bernard D. Bolas (1921)