Види лабораторного посуду та його призначення

Види лабораторного посуду та його призначення

Сьогодні обійдемося без зайвих вступів. Тема чітка і зрозуміла, хоча і потребує розгляду додаткових аспектів. Спробуємо її всебічно розкрити без зволікань. Як то кажуть, відразу до справи.

Що таке лабораторний посуд?

Лабораторний посуд – це весь спектр робочих ємностей, необхідних для організації функціонування хімічної, медичної чи будь-який іншої лабораторії. Без належного оснащення діяльність такого роду установ, як відомо, забезпечити неможливо. Спеціальний посуд тут має величезне значення, є основою всіх робочих процесів. Без нього не провести жодного досліду чи експерименту, який передбачає нагрівання, тиск вище атмосферного, задіяння їдких реактивів та інших високоактивних матеріалів. А ось з ним, навпаки, можна здійснювати наукові дослідження, проводити лабораторні досліди, розробляти ліки і всілякі хімічні продукти, зберігати зразки тощо. Від його якості та правильного застосування певною мірою залежать підсумки і успіх проведених досліджень, а від кількості – широта можливостей тієї чи іншої лабораторії.

Різновидів виробів цієї групи багато. Завдяки їх логічному поділу на підгрупи, використання супроводжується максимальною зручністю та відповідністю актуальним завданням. Більш детально про це мова піде трохи нижче.

Робота з лабораторним посудом повинна здійснюватися з абсолютним дотриманням техніки безпеки. Навіть стандартне нагрівання пробірки, в яку поміщена рідина, потрібно знати, як правильно робити, і зрозуміло, цих правил слід дотримуватися. А що вже говорити про більш складні або нечасто виконувані досліди. Знати і дотримуватися заходів безпеки при роботі з кожним лабораторним предметом – незаперечна істина.

Вимоги до лабораторного посуду

Існує низка аспектів, яким повинен відповідати лаб. посуд. Перелік вимог до нього виглядає так:

  • оперативність і легкість обробки. Все в лабораторії повинне сприяти швидкій та неускладненій роботі працівника, посуд зокрема. Він повинен бути вчасно чистим і сухим. Може митися йоржиками і мийними засобами з подальшим промиванням чистою водою і висушуванням, іноді зі стерилізацією. Після всіх доглядових маніпуляцій має максимально оперативно ставати придатним до задіяння;
  • високоміцність, стійкість до механічних впливів, ударостійкість. Зазначені характеристики досягаються за рахунок застосування спеціальних матеріалів і не тільки. Різний лаб. посуд не повинен розбиватися, якщо актуалізується ненавмисне необережне поводження (жоден лаборант повною мірою не застрахований від непередбачених ситуацій). Він має бути міцним, стійким до ударних навантажень і крихкого руйнування. Все згадане максимізує безпеку роботи в лабораторії;
  • термостійкість (стійкість до підвищених температур). Не всі досліди й експерименти вимагають високого, тим паче критично, температурного режиму, але ті, яким він потрібен, мають потребу у використанні спеціального посуду, який витримує нагрівання. Виготовляється він із термостійких матеріалів. Про ступінь термостійкості того чи іншого предмета можна дізнатися з технічних параметрів;
  • стійкість до впливу агресивних середовищ, хімічна інертність. Кислоти, луги, розчинники та інші агресивні рідкі, газоподібні речовини – нерідкісне явище в більшості лабораторій. Навіть навпаки, саме з такими матеріалами багатьом лаборантам і доводиться працювати найчастіше. Отже, і посуд для цього повинен застосовуватися відповідний, стійкий до різних типів руйнівних впливів. А ще його використання має відбуватися строго за призначенням;
  • довговічність з повним збереженням початкового зовнішнього вигляду. Правильні, тобто повністю придатні для роботи лаб. приладдя – це ті вироби, які не мають жодних вад. І не важливо, пройшло кілька днів після початку експлуатації або вже минули роки – збереження матеріалу повинне бути бездоганним. Ніякі подряпини, помутніння і потертості неприпустимі. Навіть якщо оператор користується тим чи іншим виробом весь день і так від однієї зміни до іншої, ніяких «але» бути не може. Незалежно від інтенсивності задіяння посуду, сліди на поверхні залишатися не повинні, щоб не заважати візуальному контролю процесу. Якісний лаб. посуд виглядає ідеально протягом усього терміну застосування;
  • невелика вага. Інтенсивна експлуатація передбачає ще одну вимогу, а саме незначну вагу робочих предметів. Лаборанту може доводитися брати в руки посуд з матеріалом дуже часто, тому він не повинен створювати зайвих навантажень;
  • відповідне маркування. Перш за все, важливе позначення обсягу на стінках посудини. Завдяки цьому підвищується зручність виконання маніпуляцій. Також має значення контрастна градуювальна шкала. Вона не скрізь обов’язкова, точно повинна бути на мірних ємностях, на інших може бути присутня не завжди. Але бажано, щоб вона все-таки була, адже є додатковим позитивним фактором;
  • розумна ціна. Занадто низька вартість часто може свідчити про негативні характеристики виробу, надмірно висока є економічно невиправданою в деяких ситуаціях, наприклад, в екстремальних умовах. Найкраще – це оптимальне якісно-цінове співвідношення.

І пам’ятайте: яким би добрим, правильним, якісним і т.д. не був посуд, що використовується в умовах лабораторії, з ним потрібно поводитися, дотримуючись всіх аспектів безпеки. Тоді ніщо не затьмарить робочий процес, кожна ємність буде максимально коректно виконувати своє призначення.

Види лабораторного посуду, згідно з основними класифікаціями

За призначенням/застосуванням виділяють три групи лаб. посуду, а саме:

  1. Загального призначення (немірний). Найпоширеніші та найчастіше задіювані вироби, які беруть участь у більшості процесів. Вони є в кожній лабораторії, можуть виготовлятися з різних матеріалів. Це, головним чином, скляні, керамічні, порцелянові, металеві або пластикові пробірки, колби, склянки, лійки, шпателі, кристалізатори, промивалки, холодильники та інше.
  2. Спеціального призначення. Функціональний посуд, який потрібен лише для частини дослідів, щоб полегшувати їх проведення й максимізувати безпеку. Має специфічні конфігурації, створюється зі спеціальних матеріалів і відрізняється особливостями застосування. До цієї групи належать, наприклад, установки для відгону (дистиляційні колби зі спец. скла, алонжі, дефлегматори та ін.). А взагалі різновидів існує багато. Кожен з них використовувати необхідно винятково за призначенням.
  3. Мірний. Покликаний вимірювати обсяг і густину рідких речовин. Ключова конструктивна особливість – наявність градуювання/вказівки обсягу. Нагрівати в таких ємностях не можна, вони призначені тільки для вимірювальних цілей. Це піпетки, бюретки, циліндри, колби, склянки, мензурки тощо.

За матеріалом виготовлення, існує лаб. посуд:

  • скляний. Найбільш затребуваний, з досить високою термостійкістю і взагалі з усіма якостями, які важливі в цьому напрямку. Буває прозорим (95-98 %) і непрозорим (здатним поглинати УФ-промені). Дозволяє здійснювати лаб. дослідження з абсолютним запобіганням будь-яким впливам на реактиви і на підсумки роботи. Має хороші параметри теплопровідності та інертність до величезного числа високоактивних сполук. Дає можливість реалізовувати дослідження з нагріванням зразків до 1200 °С зі збереженням форми, у зв’язку з незначним коефіцієнтом темп. розширення скла. У випадку додаткового загартовування, володіє неабиякими показниками міцності. Якщо задіюються токсичні речовини, завдяки ємностям зі скла (найчастіше, силікатного або кварцового), можна запобігти загрозі для здоров’я лаборанта. А ще скляні вироби легко очищаються в ультразвуковій мийці, що дуже зручно при високій частотності експериментів, для яких необхідне саме скло, а не інші матеріали.

Дещо окремо стоїть кварцовий лабораторний посуд, примітний високими фіз.-хім. властивостями. Він прозорий, стійкий до їдких компонентів, органічних кислот, іонізуючого випромінюванням та ін. Часто застосовується для виконання реакцій в умовах підвищених температур, тиску та інтенсивної радіації. Відмінно переносить різке нагрівання/охолодження.

Основним конкурентом кварцу на сьогодні є боросилікатне скло, посуд з якого коштує значно дешевше, а характеристики практично нічим не поступаються. Особливість боросилікатних ємностей, завдяки якій вони не мають аналогів: рівень проникності для молекулярних сполук Н, He і N під час нагрівання;

  • пластиковий. Також користується попитом, особливо в європейських лабораторіях і дослідницьких центрах. Це посуд, що виготовляється з усіляких полімерів (в т.ч. поліетилену і фторопласту). Вагомі плюси такого: мала вага, значна міцність, зручність експлуатації, стійкість до різних агресивних середовищ, легке миття і швидке висихання, безпека, з огляду на нерозбивання і непоширення травмонебезпечних уламків, а також чудова ціна. В пластмасових ємностях можна розводити кислоти і луги, зберігати біоматеріали тощо. Контейнери, пробірки, піпетки, чашки Петрі та інше з пластмаси не взаємодіють з лужними розчинами і плавиковою кислотою. Однак мають один недолік: робочий температурний діапазон пластику незначний;
  • порцеляновий. Примітний максимальною термічною стійкістю і високоміцністю. За цими параметрами він перевершує скляний, однак, порівняно з тим, більш важкий і завжди непрозорий. Відтак застосування посуду з порцеляни носить вузькоспеціалізований характер. Часто задіюється для перемелювання твердих сполук (ступки і товкачики) та виконання реакцій, які передбачають різке підвищення температури. Популярні порцелянові чаші для випарювання, шпателі для відбору хім. речовин. Тонкостінні вироби з цього матеріалу відмінно витримують різкі температурні стрибки, а тому в них зручно здійснювати випарювання в муфельних печах, на газових пальниках і піщаних банях. Що деякою мірою є мінусом порцеляни, так це її повна світлонепроникність. Колби, пробірки, склянки або мензурки з такого матеріалу немає сенсу створювати. А ще порцелянові вироби, щоб уникнути руйнування, не можна використовувати для фтористоводневої к-ти, в них недопустимо плавити і нагрівати луги, карбонат натрію;
  • керамічний. Посуд з твердої високоякісної жароміцної та зносостійкої кераміки, зокрема мулітокремнеземні трубки, кулі й циліндри для помелу, барабани і футерування для кульових млинів, лійки Бюхнера, традиційні чашки і випарні чаші, склянки, тиглі, ступки, товкачики та ін. Лабораторна кераміка довговічна, підходить для роботи з високими температурами і може компонуватися з виробами, приладами з інших матеріалів. Ще вона екологічна, безпечна, легко і швидко встановлюється, проявляє стійкість до значних механічних впливів, стійка до термоударів і не піддається згоранню, з високою електроізоляцією та хім. стійкістю;
  • металевий. Найчастіше виготовляється з дешевого і доступного заліза. Однак, з причини швидкого окислення, такий посуд тривалою експлуатацією не тішить. Крім того, він може реагувати з різними робочими матеріалами, що істотно зменшує спектр його функціональних можливостей. Інша річ – вироби зі шляхетних металів: платини, золота, срібла; а також міді та мідних сплавів. Як можна здогадатися, вони коштують дорого, але це рідко заважає їх лабораторному застосуванню. Цінуються, передусім, за низьку активність, а відтак за додаткові можливості. У резервуарі з платини, наприклад, можна зберігати плавикову кислоту;
  • змішаний. Тобто такий, при виготовленні якого задіяні різні матеріали. Яскравий приклад – тиглі, які поєднують у собі порцеляну, метали і малахіти.

Також у лабораторії можна побачити посуд з корунду, спец. сортів глини і особливо міцного скла. Деякі деталі виробляються із синтетичної гуми, каучуку і силікону.

Крім того, посуд лабораторний може відрізнятися формами і розмірами. А його ключова класифікація виглядає ось так:

  • пробірки. Використовуються для збору реагентів, що підлягають аналізу або експертизі, для відбору проб речовин при проведенні дослідів з малими розмірами реактивів. Кількість матеріалу, поміщеного в пробірку, не повинна бути більшою, ніж половина її місткості. Найчастіше пробірки виробляються зі скла, іноді – з пластику. Можуть бути нагрівними товстостінними. Існують центрифужні та біологічні, конічні, плоскодонні й циліндричні, прості та калібровані (із зазначенням обсягу), з корком і без. Разом з ними також використовують спеціальні підставки для пробірок;
  • циліндри. Мірні пристосування у вигляді скляних ємностей із широкою основою (дном) і спец. підставкою, які покликані максимізувати стійкість. Зовні мають шкалу обсягу (в мл). Місткість різних моделей – в широкому діапазоні: 5-2000 мл. З їхньою допомогою вимірюють обсяги різних рідин. Варто враховувати, що в цих вимірах може мати місце певна похибка;
  • склянки. Виробляються зі спеціального скла в різних розмірах, обсягах, високими і низькими, простими і каліброваними, з носиком, ручкою і без таких елементів. З їхньою допомогою виконують різноманітні процедури, наприклад, зважування, розчинення, змішування або нагрівання. З ними легко виділити точну частку речовини і дотриматися пропорції;
  • чашки. Використовуються для розливу рідких речовин. Мають ручки і носики. Обсяг варіюється в діапазоні 250-2000 мл;
  • чаші. Випарні, або для випарювання і нагрівання рідини, лабораторні пристосування. Найвідоміший представник – чашка Петрі з розмірами 35-100 мм, що застосовується для вирощування біокультур, виведення біологами культур мікроорганізмів. Також у ній можна зберігати частки зразків і травити друковані плати. Матеріали виготовлення: скло, пластик, порцеляна. Знаходять застосування і чашки Коха, більш високі, порівняно з попередніми. І ті, й інші можуть бути з покришками. Всі чаші, крім пластикових, стерилізуються. Вироби з пластмаси одноразові й поставляються герметично запакованими;
  • лійки. Бувають фільтрувальними і ділильними, у формі циліндра, груші або кулі, з гладкою (рідше – рифленою) внутрішньою поверхнею, діаметром 35-300 мм. Використовуються для переливання рідких середовищ і пересипання порошків. Для роботи фіксуються в штативі за допомогою тримача. Із залученням ділильних лійок розділяють рідини на складники. За участю крапельних – порційно вводять рідкі реагенти в реакційне середовище. Добре відомі порцелянові лійки Бюхнера, які дозволяють фільтрувати рідкі матеріали за спеціальною методикою (при низькому тиску, під вакуумом);
  • колби. Відрізняються розмірами і формами, шириною горла. Бувають круглими і конічними, плоскодонними і круглодонними. Останні, наприклад, виконані з міцного скла, витримують значні температури, задіюються в багатьох дослідженнях. Також затребувані колби К`єльдаля (грушоподібні, з термостійкого скла, призначені для індикації азоту), Ерленмеєра (конічні плоскодонні), Вюрца (круглодонні з відвідною трубкою під кутом 60-800 градусів, для отримання газів і відгону рідких матеріалів при атмосферному тиску). Користуються попитом вироби цієї групи, призначені для вирішення конкретних дослідницьких завдань, зокрема для дистиляції (відгону), як от колба Клайзена, Арбузова. Мірні колби (вироби з мірною шкалою) знаходять застосування в створенні р-чинів з точними концентраціями. Виробляються круглими плоскодонними з нанесеною тонкою рискою-межею наливання рідини, згідно із зазначеним на посуді значенням. Маркування на колбі демонструє обсяг (в мл): 50-1000 мл. Стандартний додатковий елемент - притертий корок. Малооб’ємні мірні колби, використовувані для встановлення густини рідких матеріалів, іменуються пікнометрами;
  • бюретки. Задіюються для визначення об’єму рідких і газоподібних середовищ, для точного відмірювання, перш за все в хім.-аналітичних процесах. Відрізняються конструкціями і розмірними параметрами. Можуть комплектуватися краном, затискачем. Калібровані вироби можуть застосовуватися в титруванні. Є також газові поршневі. Загалом, за допомогою різних бюреток можна встановлювати вагу і об’єм;
  • реторти. Грушоподібний посуд з поверненим у бік носиком, призначений для відгону і розкладання речовин шляхом нагрівання. Додатково може використовуватися для хім. реакцій, що реалізуються при істотному нагріванні. Можливі матеріали виготовлення реторт: вогнетривке скло, порцеляна, метал;
  • піпетки. Розроблені для точних дозувань, відбору порівняно малих обсягів рідин і газів. Виглядають як невеликі скляні трубки. Можуть бути ширшими до середини, наприклад, піпетки Мора. Всі продукти цієї групи вужчі (до 1 мм) до кінця, який, до речі кажучи, відтягнутий. Зверху розташовується мітка-межа набору матеріалу (іноді таких дві). Випускаються автоматичні піпетки, на 1-100 мл, з градуювальною шкалою, корком, грушею і без, а також мікропіпетки;
  • мензурки. Мірні вироби, що дозволяють встановлювати обсяг робочої речовини. Мають вигляд конічних посудин з поділками на стінці. Є варіанти з носиками і без;
  • пляшки. Як правило, скляні або пластикові ємності відповідної форми з різною місткістю. Круглі та квадратні, великі й маленькі, вузько- і широкогорлі, прозорі та затемнені, з кришкою або притертим корком, з краном, градуюванням і без – варіативність лабораторних пляшок на сьогодні надширока;
  • крапельниці. Переважно скляні посудини специфічної форми, за участю яких можна вносити реактив по краплях, що має величезне значення для лабораторних процесів, при яких матеріали необхідно дозувати невеликими кількостями. Крапельне додавання може реалізовуватися за допомогою вузького витягнутого носика, корка з жолобком, піпетки з грушею або оплавленої скляної палички з ямкою на кінці. Крапельниці можуть відрізнятися будовою, об’ємом, наявністю ковпачка, балона і низкою інших параметрів;
  • бюкси. Це баночки з притертими корками, застосування яких актуальне в дослідженнях, що передбачають висушування/зважування сипких матеріалів. Також у них можна зберігати рідкі та тверді речовини. Завдяки спеціальній конструкції таких виробів, забезпечується точність зважування, унеможливлюються вагові зміни гігроскопічних матеріалів через водопоглинання. Максимальна точність досягається за допомогою скляних бюксів. Крім того, можливе виготовлення з алюмінію, пластику та кераміки;
  • годинникові скельця. Опукло-увігнуті скляні пластини круглої форми, які слугують допоміжними виробами в будь-якій лабораторії. З їх допомогою випарюють розчини, здійснюють малооб’ємні (краплинні) реакції і виконують зважування твердих компонентів. Іноді їх використовують в якості покришок для іншого лабораторного посуду. Популярні діаметри – 45-180 мм;
  • дефлегматори. Горизонтальні/вертикальні пристрої у вигляді високих циліндрів різних розмірів, форм, конструкцій, функціональних специфік, способів роботи, інтенсивностей тепло- і масообміну. Задіюються в конденсуванні парів рідин, поділі газових і рідких сукупностей, у фракціонованому відгоні, ректифікації. Особливості будови: пришліфовані горловини з обох сторін і внутрішня ялинкоподібна деформація. Матеріал виготовлення – міцне термостійке прозоре скло;
  • ексикатори. Звичайні та вакуумні моделі застосовуються для повільної дегідратації реактивів, що легко всмоктують вологу з повітряних мас, а також для їх зберігання. У нижній частині ексикатора розміщують водопоглиначі, над ними – порцелянові вкладки, далі – бюкси або тиглі з речовинами, які слід висушити;
  • контейнери. Величезний перелік лабораторних ємностей різних форм, розмірів і конфігурацій. Особливо популярні в наші дні полімерні вироби цієї категорії для збору, зберігання, транспортування, обробки, дезінфекції та інших цілей. Частина лабораторних контейнерів розробляється з можливістю автоклавування;
  • сифони. Якщо перелити рідину з однієї ємності в іншу звичайним способом не є можливим, це можна зробити за допомогою сифона. Існують сифони Вейнгольда, Мітчерліха, декантуючі та з лійкою, скляні й полімерні (поліетиленові, поліпропіленові, фторопластові та ін.);
  • ковпаки. Виробляються з різних матеріалів, часто із загартованого скла, з одним або двома тубусами. Призначені для накривання зразків і приладів, запобігання загорянням, вибухам і негативному впливу токсичних робочих речовин на лаборанта. Можуть використовуватися з газами, газосумішами, кислотами тощо;
  • ступки і товкачики. Застосовуються для подрібнення твердих, сипких і пастоподібних матеріалів вручну. Виглядає робочий процес з їх використанням як періодичні механічні зусилля, спрямовані на подрібнювальний продукт. У результаті виходить гомогенізований зразок з величиною частинок, необхідною для подальших лабораторних операцій. Популярні моделі ступок і товкачиків з порцеляни, кераміки, мармуру, скла з товстими стінками і шорсткою внутрішньою поверхнею;
  • ложки-шпателі. Розповсюджені двосторонні варіанти, де одна сторона – ложка, а інша – шпатель. Призначення – відбір, перемішування і обробка речовин (рідких, пасто- й порошкоподібних, гранульованих), зняття осаду з фільтрів та виконання інших операцій. Відрізняються вироби цієї категорії формами, розмірами й матеріалами;
  • алонжі. Сполучні деталі в пристроях для відгону. Виглядають як вигнуті трубки зі скла, що сприяють поділу на фракції. Алонжами можна з’єднувати холодильник з пристроями відгону під вакуумом. Їх застосування актуальне при дистиляції та інших заходах органічного синтезу. Завдяки наявності спеціальної муфти у верхній частині (конічного притертого шліфа), алонжі з’єднують досить герметично пришліфовані поверхні деталей зі скла і металу;
  • промивалки. Вироби, за допомогою яких можна змивати осад з внутрішніх стінок іншого посуду, ополіскувати різні ємності. Обсяг – в діапазоні 250-1000 мл. Є різні варіанти за матеріалами, виконанням носиків та іншими параметрами;
  • кристалізатори. Також відомі як кристалізаційні чаші. Застосовуються для очищення твердих речовин способом перекристалізації, плюс для випарювання р-чинів і отримання кристалів, а ще для рівномірного охолодження хім. склянок і колб з поміщеними всередину реактивами. Як правило, виробляються зі скла (звичайного або термостійкого) або з порцеляни, поліпропілену. Можуть мати носики. Відрізняються обсягами. Дно – пласке, діаметр – досить великий;
  • холодильники. Задіюються з метою відгону і конденсації рідких середовищ, охолодження парів, що формуються при нагріванні речовин, а також для відокремлення компонентів. Існує більше дев’яти видів лабораторних холодильників, найбільш затребувані з яких вироби Лібіха і Веста. Також виділяють прямі та зворотні лаб. холодильники;
  • трубки. Зокрема мулітокремнеземні різної довжини і конфігурації. Поширені форми: коло, овал, прямокутник, зірка. Особливо популярні керамічні вироби, тому що витримують значні температурні й механічні навантаження. Використовуються для встановлення вуглецю і сірки в металах та сплавах. Також з їх допомогою можна реалізовувати захист термопар, термоелектродів і застосовувати їх з іншою метою;
  • тиглі. Особлива група термостійкого лабораторного посуду, який необхідний для термообробки твердих речовин (осаду, мінералів та інших), зокрема для плавлення, прогартовування, сушки й зоління. Тиглі бувають високими і низькими. Можуть використовуватися в муфельних печах і без них. Якщо прожарювання відбувається на газовому пальнику, тиглі фіксуються трикутниками-дротами з трубками із порцеляни. Нагрівання цих виробів до необхідної температури повинне здійснюватися поступово.

Існує й інший лабораторний посуд, і предмети, пристрої різного призначення, що використовуються в тих чи інших лаб. операціях. Але основний масив інформації надано вище. Сподіваємося, він стане вам в пригоді. А якщо виникнуть додаткові запитання щодо теми «види лабораторного посуду та його призначення», залишайте коментарі або телефонуйте за контактними номерами. Будемо раді допомогти!

Замовлення дзвінка
Дякуємо за Ваше звернення. Наші менеджери зв'яжуться з Вами найближчим часом
Сталась помилка при надсиланні листа. Зв'яжіться будь ласка з менеджером.