Présentation et utilisation de la verrerie de laboratoire courante

Source : Laboratoire du Dr Neal Abrams — SUNY College of Environmental Science and Forestry

Verrerie est un aspect régulier dans le laboratoire de chimie professionnelle, parce qu’il a une coût relativement faible, Extrême durabilité et des niveaux de précision. Tandis que certains labware est complété de plastique ou de matériel de cuisine même tous les jours, le verre est toujours le matériel standard de quel laboratoire travaux. Bien qu’il existe peu de règles sur la verrerie, il y a certaines meilleures pratiques pour une utilisation qui défini les bases de bonnes techniques en laboratoire.

Le verre est omniprésent dans le laboratoire de chimie, mais pas tout le verre est le même. Verre de consommation courante est connu comme le verre « chaux » ou « float ». C’est bon pour nombreuses applications, mais les fissures sous rapide de chauffage et de refroidissement des applications en raison de la dilatation/contraction. Verre de borosilicate est utilisé pour résoudre ce problème dans le laboratoire. Fabriqué avec une introduction de petites quantités de bore, verre borosilicate a un très faible coefficient de dilatation, ce qui empêche les contraintes internes. Le nom de commerce plus commun pour le verre de borosilicate est en Pyrex, le même type de verre utilisé dans certains ustensiles de cuisine.

Verre de borosilicate est thermiquement robuste, les impuretés trouvées en borosilicate et verre standard conduisent à une gamme de température limitée et la qualité optique. Silice ou quartz, est utilisé dans les situations où le verre doit être chauffé au-delà de 450 ° C ou être transparent à la lumière UV. Silice fondue est chimiquement purs dioxyde de silicium avec pas d’impuretés et d’un point de fusion très élevé au-dessus de 1 600 ° C. La meilleure façon de faire la différence entre le verre borosilicate et silice fondue dans le laboratoire doit regarder vers le bas de l’axe longitudinal d’un morceau de la verrerie. Une couleur verdâtre est révélateur des impuretés de borosilicate, tandis que la silice est optiquement transparent et incolore.

Verrerie de laboratoire standard, comme les béchers et erlenmeyers, a une précision limitée de mesure du volume, généralement de ±5 %. Verrerie volumétrique, cependant, est considéré comme très précis. Cette précision est connue de l’utilisateur par le biais de quelques différents éléments d’information sur la verrerie. D’une part, un marquage de ligne ou volume gravé se trouve généralement sur la verrerie volumétrique pour indiquer un volume. L’information suivante est la température à laquelle la verrerie est précise, généralement 20 ° C. Ceci est important car la densité (et volume) d’un liquide dépendent de la température. Troisièmement, les notations « TD » ou « TC » servent à indiquer « livrer » ou « contenir », respectivement. Lorsqu’un morceau de verre est marqué comme « TD », il est calibré pour fournir avec précision le volume déclaré, considérant que la verrerie avec la marque « TC » contient uniquement un volume déterminé, mais il ne pourra pas transférer sur un autre navire avec précision.

Verrerie peut être scellé à l’aide d’une variété de bouchons, généralement en caoutchouc, Liège ou verre. Caoutchouc et bouchons de Liège s’intègrent dans cous de verre standard, bien que Liège est en cours d’abandon, et nouveaux bouchons en néoprène prennent le dessus. Bouchons sont de forme coniques et s’intégrer comme un coin dans la verrerie. Bouchons peuvent avoir n’importe où entre 0 – 3 trous, permettant des connexions à tube ou en insérant des thermomètres et des agitateurs. Une variante du bouchon est le septum, qui peut être utilisé pour sceller la verrerie et permet un accès facile avec une aiguille de seringue. L’inconvénient des bouchons plus souples, c’est qu’ils se décomposent avec le temps, même si les nouveaux bouchons en téflon sont plus robustes, mais n’ont pas la souplesse physique. Bouchons en verre rodé sont utilisés pour sceller les flacons qui ont des raccords de verre dépoli. Alors que le joint est très bons, connexions verre à verre sont connues pour s’emparer, donc joint de graisse (aspirateur, Krytox, etc.) est souvent utilisé pour empêcher cela. Bouchons en caoutchouc sont dimensionnés par nombre compris entre 000 – 10, alors que les bouchons en verre sont dimensionnés par le diamètre et la longueur de la section d’étanchéité. Par exemple, un bouchon marquée 24/40 est de 24 mm de diamètre à sa partie la plus large et de 40 mm de long sur le bord conique, qui s’inscrirait dans un ballon avec une ouverture de 24/40.

Les connexions entre les pièces de verrerie sont fabriquées en utilisant une variété de joints rodés, y compris un cône standard et boule-et-douille joint torique. Le cône standard est la plus courante. Joints de verre sont dimensionnés pour s’adapter à un autre et une variété de cartes de taille sont disponibles. Comme tous les autres joints de verre, la graisse est nécessaire pour empêcher le grippage. Tandis que le joint peut être scellé, il n’est pas un lien solide mécaniquement et peut s’effondrer. Pour éviter que les morceaux de verre qui sépare, attaches sont utilisés, qui sont parfois appelés clips Keck. Ces clips sont codés par couleurs pour la taille de l’articulation. Alternatives à attaches comprennent des ressorts et des fils.

Serrage et en soutenant la verrerie sont un élément essentiel d’une expérience réussie. Tandis que quelques pièces de verrerie, comme les béchers et erlenmeyers, ont un fond plat qui peut reposer à plat sur une plaque chauffante, autres pièces de verrerie, comme les ballons fond rond, doivent être soutenues à l’aide de pinces. Même avec des verres à fond plat, il peut être beaucoup trop facile pour quelque chose comme une fiole de filtration sous vide à tomber. Pinces métalliques sont reliées au cou d’un morceau de verre en utilisant un trois doigts ou une pince standard. L’autre extrémité de la pince est ensuite attachée à un support de bague (ou le statif). Autres colliers existent à des fins spéciales, comme la chaîne-style pour les gros morceaux ou bain-marie à pinces pour thermomètres. La prise de laboratoire utilise une action de cisaillement pour soulever ou abaisser un morceau de la verrerie. C’est très pratique pour les grands ou lourds éléments et, lorsqu’il est utilisé en conjonction avec un anneau en liège, peut également être utilisé pour déplacer ballons fond rond.

Tout comme dans la cuisine, l’eau et du savon sont généralement utilisés pour nettoyer la verrerie au laboratoire. Si cela échoue, solvants organiques, comme l’acétone, sont parfois employés pour éliminer les dépôts organiques collantes et insolubles. Même alors, certains composés adhèrent à la verrerie si bien qu’ils sont impossibles à enlever sans une certaine forme de gravure chimique. Dans le cas des dépôts organiques contenant du carbone, verre peut être trempé dans un bain de base composé d’un alcool (éthanol) et une base forte (hydroxyde de sodium). Ce bain gravures fines couches moléculaires du verre de navire, recevant les dépôts tenaces avec elle. Il est très important de ne jamais placer verrerie volumétrique dans un bain de base qui pourrait conduire à la gravure et son volume. Lorsqu’un métal a plaqué ou infusés dans un morceau de la verrerie, un bain d’acide avec un acide fort dilué, comme l’acide chlorhydrique, est utilisé. Le caractère amphotère de verre et la général oxydation du métal dans l’acide entraînent son pouvoir nettoyant. Quel que soit le type de baignoire, 24 à 48 h est nécessaire pour l’élimination efficace de dépôt.

1. les verres fins qualitatives

1. Béchers
   1. Le bécher est une des pièces plus courantes de la verrerie au laboratoire. C’est un récipient cylindrique simple utilisé pour contenir des solides et des liquides avec des tailles allant de très petites (10 mL) et très grand (4 000 mL). Il possède un bord pour faciliter le coulage et le transvasement de liquides. Les graduations sont approximatives, mais très utile lorsque les volumes exacts ne sont pas nécessaires.
2. Fioles jaugées
   1. Flacons sont conçues pour que le contenu peut être tourbillonnait sans renverser. Ils sont également facilement équipés de bouchons et ont souvent de la taille du bouchon écrite directement sur le ballon.
   2. Fiole d’erlenmeyer
      1. Le plus commun de tous les ballons, l’Erlenmeyer fiole a un fond plat avec approximative graduations. Le fond plat permet l’erlenmeyer est directement chauffée et utilisée en simple reflux (bouillante) et procédures de la condensation.
   3. Fiole de Florence
      1. La fiole de Florence est un hybride entre le fond rond et la fiole d’Erlenmeyer et varie de quelques cent millilitres à quelques litres dans la taille. Flacons de Florence peuvent avoir un fond plat ou un fond rond, les applications varient de chauffage direct à l’aide d’un chauffe-ballon. Il n’a pas un verre de terre commun, donc un bouchon est utilisé pour sceller le contenant. La forme arrondie est préférable pour les applications qui impliquent l’ébullition.
3. Tubes à essai
   1. Tubes à essai sont relativement petits vaisseaux cylindrique permettant de stocker, de chauffer et de mélanger des produits chimiques. Tandis que l’éprouvette est disponible en tailles spécifiques, il est généralement utilisé dans les procédures d’observation qualitatives.
4. Verre de montre
   1. Le verre de montre est utilisé lorsqu’une surface importante est nécessaire pour un petit volume de liquide. Ceci est commun pour l’évaporation, ainsi que d’autres procédures qualitatives et de cristallisation. Verres de montre peut aussi servir de couvertures pour gobelets, mais pas de flacons.
5. Plat de cristallisation
   1. Le plat de cristallisation est un hybride entre un verre de montre et la boîte de Pétri (fréquente chez les procédures biologiques). Il a un bas rapport hauteur-largeur, ce qui signifie que les côtés sont très faibles par rapport à la largeur du navire. Cela permet pour des surfaces élevées pour l’évaporation, mais le plat de la cristallisation est plus couramment utilisé comme un conteneur à court terme pour les liquides dans une variété de procédés de bain (eau, acide ou huile).

2. verrerie pour mesurer

1. Éprouvette graduée
   1. L’éprouvette graduée est utilisé pour mesurer un volume précis semi liquide. S’il n’est pas aussi précis que la verrerie volumétrique, c’est beaucoup plus précis et plus précis qu’un ballon ou un bécher (à moins de 1 %). Volumes sont mesurés au bas du ménisque pour les solutions aqueuses et le sommet du ménisque pour des solutions non aqueuses hydrophobes. Cylindres gradués sont générale-les pièces de verrerie « TD », où le volume de livraison est important. Des niveaux plus élevés de précision requièrent verrerie volumétrique.
2. Verrerie volumétrique
   1. Utilisé pour la fabrication des solutions standardisées (haute précision), où la précision est connue à quatre chiffres significatifs.
   2. Fioles jaugées
      1. Fioles jaugées sont un pilier en préparant une solution standardisée. Étant donné que les volumes ne sont pas nécessairement additives, la fiole jaugée sert à fabriquer des solutions de volumes précis. La marque gravée sur le cou de la verrerie signifie le volume de haute précision à la température spécifiée. Une solution est préparée en ajoutant suffisamment solvant pour dissoudre le soluté, puis le soluté est ajouté et dissous. La solution est ensuite diluée à la marque à l’aide du solvant. La solution est mélangée au long du processus de dilution et nécessite parfois étant placé dans un bain de glace en cas de dissolution exothermique (généralement fortes acides ou bases). Gamme de fioles jaugées de 1 mL à 4 000 mL et plus.
3. Pipettes
   1. Pipettes jaugées sont réputés pour la haute précision, comme les fioles jaugées, mais sont utilisés pour distribuer des liquides, en général dans la préparation des solutions dans une fiole jaugée. La pipette a également une marque gravée qui dénote un volume précis, et la solution est aspirée par la pipette à l’aide d’une ampoule de pipette, jamais par voie orale.
4. Micropipettes
   1. Micropipettes sont une classe spécialisée de pipettes jaugées utilisées pour les très petits volumes de 1 µl à 1 000 µL. Une micropipette utilise des embouts jetables en plastique, mais elles peuvent être ré-utilisés dans des situations appropriées. Micropipettes la plupart ont une plage de réglage des volumes à l’aide de distinct se retirer et de distribuer des actions sur le corps de la pipette. Le mécanisme d’adaptation, déterminer les limites de volume et éjection des embouts jetables varie selon le fabricant.
5. Burettes
   1. La burette est une pièce analytique de la verrerie utilisée pour distribuer des volumes variables (mais précise) de liquides. La burette trouve couramment en chimie analytique, est utilisée dans une variété d’expériences de titrage.

3. questions de procédure verrerie

1. Fond rond flacons (bouillante)
   1. Ballons fond rond, ou flacons bouillante, trouve généralement dans les expériences de synthèse, puisque la forme ronde permet même de chauffage et en remuant. Généralement, le cou a un rodage femelle et peut être fixé sur les condensateurs et autres pièces de verrerie. Pour éviter les renversements, le volume de solution ne doit pas dépasser 50 % du volume ballon. Varie de 50 mL à 20 000 mL.
2. Ampoule à décanter
   1. Tandis que plus courantes au laboratoire de chimie organique, l’ampoule à décanter est utilisé pour séparer des liquides de densités différentes et de solubilité. Le fond de l’ampoule à décanter est très étroit et conduit à un robinet d’arrêt, permettant une séparation précise des liquides, tandis que le dessus est très large pour la facilité en secouant et le mixage.
3. Fiole filtrante (Büchner) (utilisé pour la filtration sous vide)
   1. La fiole filtrante ressemble à une fiole d’Erlenmeyer, mais a une bavure de tuyau vers le haut pour fixer un tuyau d’aspiration. Le ballon a généralement des murs plus épais qu’un Erlenmeyer en raison de la pression réduite (vide) utilisée avec le ballon. Sous vide (Büchner) entonnoirs s’insèrent dans le goulot de la fiole à l’aide d’un manchon en caoutchouc ou un bouchon en caoutchouc 1 trou.
4. Entonnoirs (utilisés pour la filtration et transfert)
   1. Cheminées traditionnelles utilisées pour la filtration de gravité ont un corps large en forme de cône, permettant d’ajouter et de filtrage des solutions et une tige longue et étroite, pour la livraison dans une fiole. Filtre en papier est plié en forme de cône, insérée dans l’entonnoir et imbibé d’un solvant (généralement de l’eau). L’entonnoir a une tige plus large conçue pour la distribution des matières solides et liquides visqueux. Papier filtre est uniquement utilisé en conjonction avec l’entonnoir filtrant.
5. Céramique
   1. Entonnoir Büchner
      1. L’entonnoir Büchner en céramique s’intègre dans la fiole filtrante (Büchner) à l’aide d’un cône en caoutchouc ou un bouchon en caoutchouc 1 trou. L’entonnoir est généralement en céramique avec broche taille des trous dans le fond plat. Papier filtre est placé sur le dessus les trous et imbibé de solvant (eau) pour empêcher les matières solides de pénétrer sous le papier filtre.
   2. Creuset
      1. Un creuset est en céramique et contient de petites quantités de produits chimiques lors du chauffage à haute température. Selon le type, le creuset peut résister à des températures supérieures à 1 000 ° C et est utilisé en conjonction avec un bec Bunsen ou four. Utilisations courantes incluent chauffage un solide hydraté pour enlever l’eau ou combustion un composé pour déterminer la teneur en matière organique.
   3. Mortier et pilon
      1. Alors que le mortier et Pilon a pris naissance dans les laboratoires de chimie (et l’alchimie), il est plus courant dans les applications culinaires, biologie et pharmacologie. En céramique ou de Pierre, les matériaux sont placés dans le mortier en forme de bol et broyé et concassé à l’aide du pilon.

Bien qu’il existe quelques règles à comment la verrerie doit être utilisé, chaque pièce de la verrerie a été conçu pour un ensemble général de procédures. Des situations uniques créer une certaine flexibilité concernant l’application, et presque toute la verrerie peut être adaptée et personnalisée avec l’aide d’un souffleur de verre professionnel.