Сосуд для измерения объема жидкости называется

Посуда химическая лабораторная (п.х.л.) – изделия, изготовленные из стекла, кварца, фосфора и др. материалов, которые применяются
для препаративных и химико-аналитических работ.

Требования, которым должна соответствовать химическая посуда:

• Термоустойчивость, малый коэффициент теплового расширения материала
• Устойчивость к воздействию химических реагентов
• Загрязнения должны легко отмываться

В данной статье мы классифицируем всю химическую посуду на три группы по ее назначению: мерная, немерная и специального применения.

Мерная химическая посуда

Мерная посуда имеет точную градуировку, нагреванию ее не подвергают.

• Пипетки

Пипетки служат для отбора жидкостей (до 100 мл) и газов (от 100 мл)



• Бюретки

Применяются для измерения точных объемов, титрования (метод количественного/качественного анализа в аналитической химии)



• Мерные колбы, мензурки и цилиндры

С помощью мерных колб, мензурок и цилиндров отмеривают и хранят определенные объемы жидкостей.

Немерная химическая посуда (общего назначения)

К такой химической посуде относятся изделия, многие из которых употребляются с нагревом:
пробирки, стаканы, колбы (плоскодонные, круглодонные, конические), реторты.

• Воронки, делительные воронки

Служат для переливания и фильтрования жидкостей. Делительные воронки применяются для разделения несмешивающихся жидкостей.



• Кристаллизатор

Используется для выпаривания растворов и очистки веществ путем перекристаллизации – методе, основанном на различии растворимости вещества
в растворителе при различных температурах.



• Сифон

Сифон химический применяется для безопасного перекачивания жидких сред из бутылей, бочек, канистр. Особенно важен сифон в работе с агрессивными
опасными химическими веществами.



• Банки, склянки, бюксы

Банки служат для хранения твердых веществ, склянки – для хранения жидких веществ, а также в качестве резервуара, из которого жидкость поступает в другой
раствор, например, в бюретки в ходе титрования.

Бюкс – баночка с притертой пробкой, используется как емкость при исследовании, в ходе которых высушиваются и взвешиваются сыпучие материалы



• Капельница

Химическая капельница применяется для дозирования растворов и индикаторов.



• Химические ложки, шпатели

Используются с целью взятия твердых и сыпучих веществ. Могут служить для перемешивания жидкостей.



• Штатив для пробирок

Применяется для одновременного размещения и закрепления множества пробирок.

Химическая посуда специального назначения

Данная посуда отличается тем, что предназначена для какой-либо одной цели.

• Колбы для дистилляции (колбы Вюрца)

Круглодонная колба с отводом для вставки прямоточного холодильника. Используется для перегонки различных веществ.



• Колба Бунзена

Плоскодонная коническая колба, которая применяется для вакуумного фильтрования.



• Воронка Бюхнера

Применяется для фильтрования растворов при помощи фильтровальной бумаги под вакуумом.



• Воронка (фильтр) Шотта

Фильтр Шотта представляет собой стеклянную пористую пластинку. Фильтр Шотта используют в ходе вакуумного фильтрования.



• Прямой холодильник

Применяется для конденсирования паров и отвода образовавшегося конденсата из системы, сбор конденсата происходит в колбу-приемник.



• Обратный холодильник

Применяется для конденсирования паров и возврата конденсата в реакционную массу. Обычно устанавливается вертикально.



• Аллонж

Конструктивный элемент химических приборов, чаще всего используется для соединения холодильника с приемником.



• Колбы грушевидной формы (колбы Кьельдаля)

Используется в качестве приемника при перегонке. Одним из предназначений колбы Кьельдаля является
определения азота в веществах по методу Кьельдаля.



• Дефлегматор

Используется для частичной или полной конденсации паров жидкостей, которые разделяют перегонкой или ректификацией (разделение, основанное
на многократной дистилляции.)



• Эксикатор

Толстостенный стеклянный сосуд, с пришлифованной крышкой, на дно которого помещают влагопоглощающее вещество, в результате чего в
эксикаторе поддерживается влажность воздуха приблизительно равная нулю. Эксикатор используется для высушивания и хранения различных веществ.



• Склянка для промывания газов (склянка Дрекселя)

Склянка Дрекселя – сосуд, используемый для промывания и очистки газов. В результате пропускания газа через склянку Дрекселя он освобождается
от механических примесей.



• Трубки различной формы (хлоркальцевые U-образные трубки)

Служат для очистки газов от механических примесей. Также хлоркальцевые трубки применяют для предохранения растворов от попадания в них
воды и углекислого газа: с этой целью их заполняют нужным поглотителем.



• Аппарт Киппа

Применяется для получения газов при действии на твердые вещества растворов кислот и щелочей.



• Тигли, чашки для выпаривания

Тигель (от нем. Tiegel — горшок) – термостойкий сосуд-чаша (фарфоровый, глиняный) для нагрева, высушивания, сжигания и обжига различных материалов.
Применяют для сплавления.

Чашки для выпаривания используют для выпаривания (упаривания) растворов.



• Ступка с пестиком

Применяется для измельчения твердых веществ.



• Лодочки

Применяются для прокаливания веществ в печи.

Для измерения объёма жидкости применяют мерные сосуды с метками, указывающими их вместимость. К мерной посуде относятся: бюретки, мерные колбы, пипетки, измерительные цилиндры, мензурки и градуированные пробирки.

На рис.I представлены некоторые виды мерной химической посуды:

Рис.I Мерная химическая посуда:

а) мерный цилиндр, б) пипетки, в) бюретка,

г) мерная колба.

Мерные цилиндры (рис. 1а) – стеклянные сосуды с нанесён­ными на стенки делениями, указы­вающими объём в милли­литрах. Градуированные мерные цилиндры предназ­начены для измерения объёмов жидкостей, нали­ваемой или отливаемой в пределах полного объёма ци­линдра или его части. Цилиндры применяются в тех случаях, когда объём жидкости не требует большой точности.

Вместимость цилиндров бывает от 5-10 мл до 1л и больше. Чтобы отмерить нужный объём жидкости, её наливают в мерный цилиндр до тех пор, пока нижний мениск жидкости не достигнет уровня нужного деления.

Пипетки предназначаются для точного измерения определён­ного объёма жидкости.

Пипетки (рис.Iб) представляют собой стеклянные трубки различного диаметра, прямые или с грушевидным, шарообразным или цилиндрическим расширением посредине. Нижний конец пипетки
слегка от­тянут. Пипетки бывают градуированные и неградуированные (с мет­кой). На расширенной или верхней части пипетки указывается номи­нальная вместимость (в мл) и температура, при которой калиброва­лась пипетка, а также класс точности. Пипетки обычно калибруются на выливание. Пипетки бывают вместимостью от 0,1мл до 100мл.

Для наполнения нижний конец пипетки опускают в жидкость до дна сосуда. С помощью груши набирают жидкость, следя за тем, чтобы кончик пипетки всё время находился в жидкости. Жидкость набирают так, чтобы она поднялась на 2-3 см выше метки, затем слабо нажимают на грушу для того, чтобы лишняя жидкость медленно вытекла из пипетки.

Как только нижний мениск жидкости опустится до метки, пипетку с грушей вынимают из сосуда, откуда отбирали жид­кость, и быстро переносят в другой сосуд, в который нужно эту жидкость перенести.

Нажимают на грушу, и жидкость выливается. После того, как жидкость стечёт, пипетку держат ещё некоторое время, прислонив к стенке сосуда, слегка поворачивая её (см.рис.2).

Рис.2 Выливание раствора из пипетки.

Бюретки предназначены для измерения точных объемов жидкостей при титровании и для других операций.

Бюретки позволяют точно отмерить любой объём жидкости в пределах её вместимости.

Объёмные бюретки (рис. Iв) представ­ляют собой стеклянные градуированные трубки, снабженные притертым краном или стеклянным капилляром, присоединённым к бюретке с помощью резиновой трубки. Внутрь резиновой трубки закладывают стек­лянную бусинку, закрывающую выход жидкости из бюретки. Для вытекания жид­кости резиновую трубку оттягивают от бусинки. Бюретки заполняют жидкостью че­рез воронку, при этом должен быть заполнен и стеклянный капилляр. Если в капилляре остался пузырёк воздуха, рези­новую трубку изгибают так, чтобы кончик капилляра был направлен вверх (рис.3), и таким образом вытесняется весь воздух из капилляра.

Рис.3 Удаление воздуха из капил­ляра бюретки.

Перед началом титрования уровень жидкости в бюретке должен быть установлен на нулевом делении. Для этого наливают жидкость в бюретку на 2-3см выше нулевого деления, затем снимают воронку и осторожно сливают избыток жидкости до нулевой отметки.

При счёте по бю­ретке (или любому дру­гому мерному сосуду) глаз наблюдателя должен находиться в одной плоскости с уровнем жидкости (рис.4). Уро­вень прозрачных раст­воров устанавливают по нижнему краю мениска, непрозрачных – по верх­нему.

Рис.4 Измерение объёма жидкости при разных

положениях глаза: 1,3-неправильное, 2-правильное.

Мерные колбы применяют для приготовления раство­ра заданной концентрации. Они представляют собой плоскодонные сосуды различной вмес­тимости (рис.Iг). На горлышке колбы имеется метка, на колбе указана её вместимость в миллилитрах при определённой температуре.

Для приготовления раствора в колбу наливают воды, вносят вещество и растворяют в этой воде. Затем добавляют ещё воды до уровня на 0,5-1,0см ниже метки на горлышке, после чего доводят до метки, добавляя воду по каплям из капельной пипетки. Затем плотно закрывают колбу пробкой и тщательно перемешивают раствор, переворачивая колбу несколько раз.

Мензурки (рис.5а,б,в) применяются для грубых измерений объёма жидкостей, а также для отстаивания мутных жидкостей (оса­док собирается в суженой части).

Градуированные мерные пробирки предназначаются для проведения в небольших масштабах простых химических операций с измерением объёма (рис.5г).

Центрифужные пробирки (рис.5д) служат для одновременного измерения объёма осадка и надосадочной жидкости после центрифугирования взвеси.

Рис.5 Мензурки и градуированные мерные пробирки:

а) мензурка без ножки, б) мензурка кони­чес­кая с ножкой,

в) мензурка ци­линд­ри­­ческая с нож­кой, г) пробирка мер­ная, д) пробирка центрифужная.

Взвешивание

Первым шагом в количественном анализе является измерение массы определяемого вещества. За исключением немногих случаев образцы измеряют взвешиванием.

Навеску на аналитических или технических весах всегда определяют по разности, взвешивая образец (или продукт реакции) в соответствующем сосуде и отдельно этот сосуд.

Твёрдые вещества взвешивают в бюксах или в специальных ло­дочках, которые изготавливаются из платины, кварца или фарфора, а также в пробирках или капиллярах с поршнем.

Взвешивание полутвёрдых веществ и масел можно проводить в лодочках, в стеклянном стаканчике или в желатиновой капсуле.

Если реакционный сосуд можно взвешивать на чашечке аналитических весов, то вязкие продукты следует вносить непосредственно в сосуд с помощью стеклянной палочки или шпателем.

Для взвешивания жидких веществ применяют лодочки, куда образец можно внести с помощью пипетки, а также с помощью стеклянного бюкса или желатиновой капсулы. Взвешивание жидких веществ можно выполнять в пипетках или в микрошприцах. Чтобы жидкий образец не вытекал во время взвешивания, на кончик пипетки или шприца нужно надеть колпачок и взвешивать вместе с ним.

В зависимости от точности взвешивания весы разделяют на следующие группы:

1) технические для грубого взвешивания (точность до 1г)

2) техническсие для точного взвешивания (точность до 0,01г)

3) аналитические (точность 10-4 – 10-6 г)

4) специальные ( торционные, пробирочные).

МЕРНАЯ СТЕКЛЯННАЯ ПОСУДА применяется в лабораториях для измерения объемов жидкостей и приготовления растворов требуемой концентрации, которые используют, например, в объемном анализе.

Единицей объема служит кубический сантиметр (см3), в некоторых случаях – кубический дециметр (дм3) или кубический миллиметр (мм3). Вместо кубического дециметра (см3) часто используется миллилитр (мл), вместо кубического дециметра (дм3) – литр (л) и вместо кубического миллиметра (мм3) – микролитр (мкл). Температура, при которой калибруется мерная стеклянная посуда, должна быть равна 20° С.

В тех случаях, когда требуется два класса точности, более высокий уровень обозначается как «класс А»; более низкий уровень – как «класс Б». Для каждого вида стеклянной посуды устанавливаются пределы ошибки измерения объема с учетом класса точности, а также метода и целей использования. Пределы ошибки, допустимые для класса Б, обычно примерно в два раза больше, чем для класса А. Для всех видов стеклянной посуды, имеющих шкалу, максимально допустимая ошибка определения объема не должна превышать объемный эквивалент наименьшего деления шкалы.

При установке мениска жидкости на линии градуировки нужно убедиться, что сосуд находится в вертикальном положении и при наблюдении мениска на необходимой высоте напротив белого фона нет эффекта параллакса. Вокруг испытываемого сосуда или за ним желательно поместить черное кольцо. Она должно быть ниже нужной высоты примерно на 1 мм (рисунок).

Мениск жидкости устанавливается так, чтобы плоскость верхнего края или центра линии градуировки совпадала с нижней точкой мениска; линия взгляда должна находиться в той же плоскости. В случае мениска ртути или другой непрозрачной жидкости верхняя точка мениска устанавливается напротив нижнего края линии градуировки.

Разница между положениями мениска, установленными двумя методами, составляет объемный эквивалент половины толщины линии градуировки. Когда емкость определяется по разности между двумя положениями мениска (например, для бюреток), результат практически не дает ошибку, даже если при калибровке изделия применяется один метод, а при использовании – другой. Но и в наиболее неблагоприятном случае стеклянной посуды с одной меткой (например, больших колб) при работе с максимально возможной точностью разница в результатах этих двух методов не превышает 30% пределов ошибки для класса А; при необходимости может быть внесена корректировка.

На каждом сосуде должны быть следующие надписи:

а) число, указывающее номинальную емкость (за исключением изделий с линиями градуировки, где указана емкость);

б) символ «см3» или символ «мл», показывающий единицу объема, в которых градуирован сосуд;

в) надпись «20° С», показывающая температуру, при которой сосуд откалиброван;

г) буквы «In», показывающие, что сосуд содержит номинальную емкость, или буквы «Ex», показывающие, что номинальная емкость выливается; если у сосуда есть линии градуировки, отвечающие как содержанию, так и выливанию, буквы должны находиться рядом с линией, к которой они относятся.

д) буква, показывающая класс точности сосуда;

е) в случае сосудов, для которых установлено время ожидания, оно должно быть написано, например в виде «Ex + 15 s»;

д) имя или знак изготовителя и/или продавца.

Проверка мерной посуды состоит в определении массы чистой воды (не содержащей примесей и растворенного воздуха), налитой в посуду до метки (мерные колбы и цилиндры) или вылитой из нее (пипетки и бюретки) при определенной температуре и атмосферном давлении.

В лаборатории, где проводится калибровка мерной посуды, должна поддерживаться постоянная температура (воздушное кондиционирование), нужно иметь достаточно точные термометр и барометр, а также аналитические весы.

Мерная посуда должна быть тщательно вымыта и высушена. Любое загрязнение может повлиять на форму и уровень мениска. Важно, чтобы все внутренние поверхности были чистыми и сухими, иначе на них могут появиться капельки влаги.

Чистую воду наливают на несколько миллиметров выше метки. Пипетки и бюретки заполняют снизу, т.е. через носик. Если бюретка заполняется сверху, надо стараться не смачивать стенки выше верхней метки и убедиться, что в кран не попал воздух.

При использовании пипеток и бюреток лишнюю жидкость выливают через носик так, чтобы мениск оказался точно на метке. При использовании колб и цилиндров удаляют избыток воды, используя пипетку и грушу, так, чтобы установить мениск на метке.

В случае мерных пипеток и бюреток воду сливают в пустой сосуд (предварительно взвешенный) и взвешивают его. В случае колб и цилиндров взвешивают пустой и наполненный сосуд. По результату взвешивания рассчитывают объем сосуда, используя справочные таблицы плотности воды для измеренных температуры и давления.

Елена Савинкина