Виды химической лабораторной посуды

Эффективность работы современных специализированных учреждений, связанных с исследовательской деятельностью, невозможно представить без задействования широкого ассортимента химической посуды.

К данной категории  лабораторного инструментария можно отнести различные специальные емкости и приспособления, используемые для выполнения самых различных операций. Это и нагрев/охлаждение веществ, и проведение реакций, и измерение объемов, смешение компонентов, фильтрация, хранение, измельчение и т.д.

Поскольку такая посуда используется для решения специфических задач, к ней предъявляются и особые требования. В частности, она должна быть невосприимчива к взаимодействию с химическими, зачастую агрессивными, реагентами, быть устойчива к механическим и термическим воздействиям.

Классификация химической лабораторной посуды

Наиболее часто используемым  критерием типологизации выступает назначение посуды, целевой характер использования.

Посуда общего назначения

Базовая характеристика аксессуаров и приспособлений этого типа – универсальность и возможность использования для решения широкого спектра задач. Такая посуда может применяться как для простого хранения веществ, так и для подготовки растворов, нагревания компонентов или их смешивания и т.д. К данному виду относятся:

• Стаканы. Представляют собой плоскодонные емкости цилиндрической формы с тонкими стенками, чаще всего с носиком.

• Воронки, используемые для точного перемещения жидких веществ из одного сосуда в другой, для вливания реагентов и реактивов, дозировки, фильтрации.

• Кристаллизаторы. Это широкие чаши, использующиеся для выпаривания растворов. Так же они находят широкое применение в операциях по очистке веществ методом перекристаллизации. 

• Пробирки. Эти сосуды используются для отбора проб, центрифугирования, а также для проведения реакций, в которых задействуются незначительные объемы реагентов. Исполнение донной части пробирок может варьироваться: плоское, полукруглое или коническое дно.

• Колбы – сосуды с длинным горлышком. Бывают с пробками и без, конические и плоскодонные (колбы Эрленмейера для титрования), круглодонные для нагревания и перегонки, грушевидные и т.д.

• Бюксы, представляющие собой небольшие по объему баночки. Пробка у такой посуды плотно притерта. Используются для взвешивания и хранения заранее высушенных сыпучих веществ.

Мерная посуда

Как следует из самого названия данной классификационной группы лабораторной посуды, предназначена она для выполнения операций измерения объемов жидкостей или газов (реже). Характерным признаком выступает наличие градуированной шкалы на наружных поверхностях. В большинстве случаев мерная посуда негативно относится к термическим воздействиям, в силу чего ее не используют для нагревания содержимого.

К данной категории относятся:

• Мерные колбы – градуированная посуда, применяемая при приготовлении растворов с точно заданными показателями концентрации составов. Как правило, представляют собой плоскодонные сосуды с длинным и тонким горлышком.

• Мерные мензурки и цилиндры – сосуды в форме стакана с удобными носиками для комфортного переливания реагентов/реактивов. На наружных поверхностях нанесена градуированная шкала, позволяющая точно отслеживать объем перемещаемых/хранимых веществ.

• Пипетки. Визуально представляют собой небольшие трубки/резервуары с трубкой с отверстиями в зоне носика или наконечника. Используются для дозированного и точного отбора жидкостей в небольших объемах.

• Бюретки. Это тонкостенные трубки, в конструкцию которых входят зажимы или краны на одном конце и открытый контур на другом для залива исследуемых жидкостей. На рынке представлены весовые, объемные, газовые, поршневые бюретки и микробюретки.

Химическая посуда специального назначения

Приспособления данного класса применяются для выполнения узкоспециализированных и сложных операций. Таких как дистилляция, фильтрование, культивирование и подсчет колоний бактерий и грибков и пр.

К специальной лабораторной посуде относятся:

• Холодильники, использующиеся для конденсации паров при выполнении операций перегонки или нагревания. Представлены прямыми (для отвода конденсата) и обратными (для возврата в реакционную смесь) модификациями.

• Чашки Петри. Это невысокие плоские цилиндрические сосуды с крышками. Чаще всего применяются для засева микроорганизмами и наполнения питательной средой.

• Дефлегматоры. Представляют собой стеклянные сосуды с искривленными стенками. Задействуются при выполнении дефлегмации – это частичная конденсация самой легкой фракции.

• Тигли – фарфоровые (чаще всего) сосуды для прокаливания веществ. Могут быть изготовлены из иных, нежели фарфор, материалов, например из кварца, стеклоуглерода, корунда. Тигли также используются для нагревания, сжигания, плавки твердых веществ.

• Капельницы. Основное их назначение – дозировка реактивов или индикаторов. Дозирование выполняется небольшими порциями, капельным способом, в непрерывном или непостоянном режиме.

• Эксикаторы. Данный тип специальной посуды представляет собой толстостенные сосуды, оснащенные притертой крышкой. На дне эксикаторов размещают влагопоглотитель, что позволяет создавать внутри среду с очень низкими показателями влажности. Используются для сушки материалов или хранения веществ, склонных к быстрому поглощению влаги из воздуха.

Также к специальной лабораторной посуде относятся трубки (защита растворов, удаление газов и пр.), ступки и пестики для измельчении/крошения, размалывания твердых образов, лодочки для прокаливания в печи различных соединений, переходники и аллонжи.

Материалы изготовления

Химическая лабораторная посуда производится из достаточно широкого спектра материалов.  В зависимости от стоящих перед исследователем задач подбирается соответствующая посуда:

• Стеклянная. Наиболее распространенный вид, имеющий целый ряд неоспоримых преимуществ. Изделия из этого материала обладают прозрачностью до 98%, отлично проводят тепло, инертны по отношению к щелочам, кислотам, агрессивным и концентрированным веществам. Кроме того, стеклянная посуда способна выдерживать высокие температурные нагрузки (вплоть до 1200 °С), пригодна для автоклавной дезинфекции и стерилизации.

• Пластиковая. В качестве материала изготовления используется полистирол, полипропилен, ПЭТ. Такие изделия химически инертны,  безопасны в эксплуатации, удобны в использовании и хранении, бюджетны. При этом эксплуатационный температурный диапазон пластиковой посуды ниже. Ее можно использовать при температурных режимах в диапазоне от -35  до +130°С. Кроме того, для стерилизации изделий подойдут не все способы.

• Металлическая. Чаще всего используется железо или нержавеющая сталь. Железная посуда обладает отличной прочностью и ценовой рентабельностью. Но, при этом, слабо сопротивляется окислению и коррозии, реагирует со многими химическими веществами и может использоваться лишь для определенных операций. Изделия из нержавеющей стали лишены этих недостатков, но стоят существенно дороже.

• Фарфоровая. Такая посуда демонстрирует отличную термостойкость, не подвержена коррозии, обладает достаточной прочностью, химически инертна. Из минусов – непрозрачность. Чаще всего из фарфора изготавливают ступки, тигли, пестики, ложки, шпатели.

• Кварцевая посуда отлично подходит для операций, предусматривающих контакт с агрессивными средами, наличие высоких температур, давления, ионизирующего излучения. Безусловным плюсом является прозрачность, обеспечивающая прекрасный обзор содержимого сосудов.

При подборе химической лабораторной посуды следует тщательно оценивать особенности задач, стоящих перед исследователем, условий проведения операций, функциональное назначение и свойства изделий.