+ All Categories
Home > Documents > Lp 2 Vase de Laborator

Lp 2 Vase de Laborator

Date post: 19-Dec-2015
Category:
Upload: xantogenat
View: 82 times
Download: 3 times
Share this document with a friend
Description:
Lucrare de laborator chimie
14
1 VASE DE LABORATOR Vasele şi ustensilele utilizate în vederea efectuării diferitelor operaţiuni în laboratorul de chimie generală şi anorganică sunt confecţionate din sticlă, porţelan, metal, plastic sau lemn. Sticla, materialul cel mai frecvent utilizat pentru confecţionarea ustensilelor de laborator, trebuie să prezinte anumite caracteristici şi proprietăţi care pot varia în funcţie de compoziţia şi provenienţa sticlei: Transparenţa – datorată structurii amorfe a sticlei, permite urmărirea cu uşurinţă a proceselor şi fenomenelor care au loc în recipient. Rezistenţa la agenţi chimici (inerţia chimică) – recipientele din sticlă trebuie să fie rezistente la acţiunea agenţilor corozivi sau caustici (soluţii acide sau alcaline concentrate, etc.); sticla obişnuită prezintă o rezistenţă relativ crescută în contact cu soluţiile acide (este puternic atacată de acidul fluorhidric (HF)), dar are o rezistenţă mai redusă la contactul îndelungat cu soluţii alcaline concentrate; în soluţii acide are loc fenomenul de schimb al ionilor de sodiu (Na + ) din compoziţia sticlei cu protoni (H + ) din soluţia acidă, fenomen care conduce la solubilizarea sticlei; în soluţii bazice are loc un atac al sticlei prin ruperea legăturilor Si-O. Rezistenţa la şoc termic – sticla trebuie să prezinte un coeficient de dilatare termică mic; pentru recipientele confecţionate din sticlă obişnuită se recomandă evitarea şocurilor termice brutale şi încălzirea direct în flacăra. Rezistenţa la şoc mecanic – recipientele de sticlă trebuie să reziste la variaţiile de presiune. Sticla este confecţionată din amestecuri de silicaţi care provin din nisip de puritate avansată sau cuarţ natural. Se adaugă în proporţii variabile, hidroxid de aluminiu, carbonaţi şi oxizi ai metalelor alcaline, calcar pur şi dolomită (surse de săruri de calciu şi magneziu). În compoziţie mai intră şi o serie de aditivi care fie facilitează procesul de fabricaţie a sticlei, fie îmbunătăţesc proprietăţile acesteia. În vederea obţinerii sticlei amestecurile sunt încălzite la temperaturi de peste 1500 o C. Îndepărtarea alcalinităţii superficiale se realizează prin tratarea suprafeţei sticlei cu dioxid de sulf, SO 2 , în condiţii de temperatură şi umiditate controlate. Adaosul de oxid de bor (B 2 O 3 ) (sticla boro–silicică) conferă sticlei proprietăţi îmbunătăţite în raport cu sticla obişnuită, în special o rezistenţă crescută la şoc termic. Protecţia împotriva radiaţiei ultraviolete este conferită de prezenţa sulfurilor şi a oxizilor de fier (III). Culoarea este conferită de prezenţa unor oxizi ai metalelor tranziţionale: verde – oxizi de fier şi crom, gri – oxizi de nichel, violet – oxizi de mangan, albastru – oxizi de cobalt, roşu sau verde – oxizi de cupru. În funcţie de provenienţă, respectiv de proporţia diferiţilor compuşi din compoziţia sticlei se disting mai multe tipuri de sticlă cu proprietăţi caracteristice: sticla de Turingia, Jena 20, Rasotherm, Pyrex, Turda, Turdatherm, Pyrom, etc. Porţelanul reprezintă o varitate de produse ceramice de culoare albă, translucide şi cu porozitate foarte scăzută. Materialele utilizate în confecţionarea porţelanului sunt diferite varietaţi
Transcript
Page 1: Lp 2 Vase de Laborator

1

VASE DE LABORATOR Vasele şi ustensilele utilizate în vederea efectuării diferitelor operaţiuni în laboratorul de chimie generală şi anorganică sunt confecţionate din sticlă, porţelan, metal, plastic sau lemn. Sticla, materialul cel mai frecvent utilizat pentru confecţionarea ustensilelor de laborator, trebuie să prezinte anumite caracteristici şi proprietăţi care pot varia în funcţie de compoziţia şi provenienţa sticlei:

• Transparenţa – datorată structurii amorfe a sticlei, permite urmărirea cu uşurinţă a proceselor şi fenomenelor care au loc în recipient.

• Rezistenţa la agenţi chimici (inerţia chimică) – recipientele din sticlă trebuie să fie rezistente la acţiunea agenţilor corozivi sau caustici (soluţii acide sau alcaline concentrate, etc.); sticla obişnuită prezintă o rezistenţă relativ crescută în contact cu soluţiile acide (este puternic atacată de acidul fluorhidric (HF)), dar are o rezistenţă mai redusă la contactul îndelungat cu soluţii alcaline concentrate; în soluţii acide are loc fenomenul de schimb al ionilor de sodiu (Na+) din compoziţia sticlei cu protoni (H+) din soluţia acidă, fenomen care conduce la solubilizarea sticlei; în soluţii bazice are loc un atac al sticlei prin ruperea legăturilor Si-O.

• Rezistenţa la şoc termic – sticla trebuie să prezinte un coeficient de dilatare termică mic; pentru recipientele confecţionate din sticlă obişnuită se recomandă evitarea şocurilor termice brutale şi încălzirea direct în flacăra.

• Rezistenţa la şoc mecanic – recipientele de sticlă trebuie să reziste la variaţiile de presiune.

Sticla este confecţionată din amestecuri de silicaţi care provin din nisip de puritate

avansată sau cuarţ natural. Se adaugă în proporţii variabile, hidroxid de aluminiu, carbonaţi şi oxizi ai metalelor alcaline, calcar pur şi dolomită (surse de săruri de calciu şi magneziu). În compoziţie mai intră şi o serie de aditivi care fie facilitează procesul de fabricaţie a sticlei, fie îmbunătăţesc proprietăţile acesteia. În vederea obţinerii sticlei amestecurile sunt încălzite la temperaturi de peste 1500oC.

Îndepărtarea alcalinităţii superficiale se realizează prin tratarea suprafeţei sticlei cu dioxid de sulf, SO2, în condiţii de temperatură şi umiditate controlate.

Adaosul de oxid de bor (B2O3) (sticla boro–silicică) conferă sticlei proprietăţi îmbunătăţite în raport cu sticla obişnuită, în special o rezistenţă crescută la şoc termic.

Protecţia împotriva radiaţiei ultraviolete este conferită de prezenţa sulfurilor şi a oxizilor de fier (III).

Culoarea este conferită de prezenţa unor oxizi ai metalelor tranziţionale: verde – oxizi de fier şi crom, gri – oxizi de nichel, violet – oxizi de mangan, albastru – oxizi de cobalt, roşu sau verde – oxizi de cupru.

În funcţie de provenienţă, respectiv de proporţia diferiţilor compuşi din compoziţia sticlei se disting mai multe tipuri de sticlă cu proprietăţi caracteristice: sticla de Turingia, Jena 20, Rasotherm, Pyrex, Turda, Turdatherm, Pyrom, etc.

Porţelanul reprezintă o varitate de produse ceramice de culoare albă, translucide şi cu

porozitate foarte scăzută. Materialele utilizate în confecţionarea porţelanului sunt diferite varietaţi

Page 2: Lp 2 Vase de Laborator

2

de silicaţi, caolin, feldspar, quartz, în proporţii variabile. În vederea obţinerii porţelanului amestecurile sunt încălzite la temperaturi de aproximativ 1400°C.

Porţelanul prezintă un coeficient de dilataţie termică mic, apropiat celui al sticlei de borosilicaţi, fiind rezistent la variaţii importante de temperatură. Recipientele din porţelan pot fi încălzite până la temperaturi de 1300oC (porţelanul neglazurat) sau 1100 - 1200oC (porţelanul glazurat). Porţelanul este rezistent la acţiunea soluţiilor alcaline sau acide concentrate. Creuzetele sau capsulele de porţelan pot fi însă atacate la încălzirea sau topirea bazelor si carbonaţilor.

Materialele plastice utilizate în mod curent pentru confecţionarea instrumentelor de

laborator sunt polietilena şi polipropilena. Polietilena este albă, translucidă până la opacă, modificându-şi culoarea în contact cu

lumina. Rezistă la temperaturi de până la 100oC. Polietilena este este inertă la acţiunea acizilor şi bazelor concentrate; rezistenţa la acţiunea solvenţilor organici variază în funcţie de natura solventului utilizat.

Polipropilena prezintă proprietăţi şi comportament asemănător polietilenei la contactul cu acizi, baze sau solvenţi organici. Avantajul folosirii polipropilenei este rezistenţa mai crescută la încălzire (până la 120oC).

În vederea creşterii rezistenţei la încălzire se poate utiliza şi polimetilpentena care rezistă la temperaturi de până la 180oC.

Metalul are o utilizare relativ redusă pentru confecţionarea vaselor şi instrumentelor de

laborator. În vederea încălzirii la temperaturi ridicate a substanţelor corozive se utilizează creuzete

din oţel inoxidabil, nichel sau platină. Cuprul, având o conductibilitate termică crescută, se utilizează la confecţionarea

generatoarelor de vapori, a serpentinelor etc. În scopuri speciale se utilizează argintul, platina, staniul, nichelul sau diferite aliaje cu

punct de topire scăzut. Platina, argintul şi nichelul se utilizează frecvent pentru confecţionarea de electrozi.

VASE ŞI RECIPIENTE DE LABORATOR CONFECŢIONATE DIN STICLĂ Clasificarea vaselor şi recipientelor de laborator se poate realiza pornind de la mai multe

criterii. În funcţie de grosimea pereţilor vasele din sticlă se încadrează în două categorii: vase de

sticlă cu pereţi subţiri şi vase de sticlă cu pereţi groşi; vasele de sticlă pot fi gradate şi negradate.

Doar vasele din sticlă cu pereţi subţiri rezistă la variaţii de temperatură şi astfel pot fi încălzite.

1. Vase de sticlă negradate cu pereţi subţiri 1.1. Eprubeta Vas cu formă cilindrică şi fund rotund, cu lungime şi diametru interior variabil Confecţionată în mod uzual din sticlă obişnuită Pereţii pot sau nu să prezinte gradaţii Se utilizează pentru efectuarea de reacţii chimice simple, de probă, pe cantităţi relativ mici de

reactivi

Page 3: Lp 2 Vase de Laborator

3

Se recomandă ca eprubetele să fie umplute cel mult până la jumătate Agitarea conţinutului se face prin scuturare, fără a răsturna eprubeta, sau cu ajutorul unei

baghete.

1.2. Pahar Berzelius Are formă cilindrică şi fund plat Capacitatea variabilă – între 25 şi 3000 ml Pereţii pot sau nu să prezinte gradaţii Se utilizează:

• la efectuarea operaţiilor de dizolvare, precipitare, încălzire a substanţelor lichide şi a soluţiilor

• în pH-metrie (paharele înalte şi înguste) • La determinarea cu aproximaţie a volumelor de lichide (paharele Berzelius gradate)

1.3. Pahar conic Erlenmeyer Flacon de formă conică şi fund plat Capacitate variabilă - între 25 şi 5000 ml Pereţii pot sau nu să prezinte gradaţii Se utilizează în analiza volumetrică, la efectuarea operaţiilor de titrare (partea superioară

îngustată şi partea inferioară largă permit agitarea soluţiilor pe parcursul titrării şi limitarea pierderilor de soluţie)

1.4. Baloane de sticlă Baloane de diferite capacităţi şi construcţii: baloane cu fund rotund sau plat, baloane cu cu

gât vertical sau cu tub lateral etc. Baloanele cu fund rotund şi gât vertical, cu capacitatea de 50–5000 ml, utilizate la încălzirea

şi fierberea soluţiilor. Baloanele cu fund plat – utilizate ca pisete sau ca recipiente de păstrare a soluţiilor sau

substanţelor lichide.

Page 4: Lp 2 Vase de Laborator

4

Baloanele cu tub lateral de tip Würtz sau Claisen/ Kleisen – intră în componenţa diferitelor instalaţii în care se realizează sinteze chimice sau a instalaţiei de distilare (pentru distilare simplă se utilizează balonul Würtz, pentru distilare la vid sau sub presiune, balonul Kleisen).

Balonul Kjeldhal – utilizate la operaţii de dezagregare a substanţelor organice Baloane cu două sau trei gâturi – utilizate în sinteze chimice.

Baloane cu Balon cu Balon Wurtz Balon Balon fund rotund fund plat Claisen Kleisen Kjeldhal

Balon cu 2 gâturi Baloane cu 3 gâturi Balon Balon de evaporare ascuţit 2. Vase negradate cu pereţi groşi 2.1. Sticla de ceas Este confecţionată din sticlă şi are o suprafaţă concavo-convexă Se utilizează:

o ca suport la cântărirea substanţelor solide sau ca suport pentru substanţele solide păstrate în exicatoare în vederea uscării

o la acoperirea paharelor şi cristalizoarelor

2.2.Fiola de cântărire Recipient cu partea superioară şi dopul şlefuit care asigură închiderea corespunzătoare Se utilizează:

o la cântărirea cu precizie a cantităţilor mici de substanţe o la cântărirea substanţelor toxice sau care emit vapori toxici sau inflamabili o la uscarea substanţelor (fiola de cântărire joasă, cu diametrul mare, datorită suprafeţei

mari de evaporare)

Page 5: Lp 2 Vase de Laborator

5

2.3. Cristalizor Vas de sticlă jos şi larg, cu pereţii drepţi sau oblici şi cu fund plat Se utilizează la concentrare rapidă a soluţiilor, cristalizare şi recristalizare (datorită suprafeţei

de evaporare mari)

2.4. Pâlnii Instrumente confecţionate din sticlă sau porţelan, cu pereţii groşi Au unghiul de deschidere de 60o şi tubul (piciorul) vertical de lung sau scurt Pâlnia Büchner prezintă o placă perforată ce foloseşte ca suport al materialului filtrant (de

regulă se utilizează silicagel de diferite porozităţi care poate fi plasat la nivelul plăcii din construcţie)

Pâlnia de separare prezintă un robinet prevăzut cu dop rodat Pâlnia de picurare Se utilizează:

Pâlnia simplă – la transvazarea lichidelor dintr-un recipient în altul sau pentru operaţia de filtrare simplă, ca suport al hîrtiei de filtru.

Pâlnia Büchner – la operaţia de filtrare la vid Pâlnia de separare – la separarea lichidelor nemiscibile, cu densităţi diferite.

Pâlniile cu picior scurt se utilizează când în urma filtrării interesează filtratul sau pentru filtrarea soluţiilor fierbinţi, cînd se se poate evita astfel răcirea soluţiilor şi respectiv precipitarea solutului la nivelul pâlniei.

. .

Pâlnie simplă Pâlnie Buchner Pâlnie filtrantă Pâlnie cu şlif

Page 6: Lp 2 Vase de Laborator

6

Pâlnia de picurare Pâlnii de separare

2.5.Vas Kitasato (Erlenmeyer de vid) Pahar Erlenmeyer, cu tub lateral, cu pereţii groşi Se utilizează în sistemul de filtrare la vid; prin intermediul tubului lateral al flaconului, acesta

se conectează la trompa de apă sau la instalaţia de generare a presiunii scăzute.

2.6. Refrigerentul (se mai numeşte şi condensator) Instrument din sticlă cu două compartimente între care circulă agentul de răcire În funcţie de forma compartimentului interior refrigerentele pot fi: refrigerente Liebig

(compartimentul interior are formă cilindrică), refrigerente cu bule sau refrigerente cu serpentină

Se utilizează drept componente ale instalaţiilor de distilare sau refluxare, cu rolul de a răci şi condensa vaporii formaţi la fierberea lichidelor; vaporii fierbinţi intră în compartimentul interior, unde în urma răcirii vor condensa. Prezenţa bulelor sau serpentinei în refrigerente asigură o suprafaţă de contact mare între vapori şi agentul de răcire şi ca urmare o creştere a eficienţei proceselor de răcire şi condensare.

Refrigerent Refrigerent Refrigerente Liebig cu bule cu spirală

Page 7: Lp 2 Vase de Laborator

7

2.7. Vas de absorbţie / Sticle spălătoare Recipient prevăzut cu 2 – 3 ieşiri la nivelul cărora se găsesc dopuri perforate de cauciuc prin

intermediul cărora se introduc tuburi de sticlă cu cot (unul până la fundul vasului şi celălalt până la jumătatea acestuia).

Se utilizează: Ca vase de siguranţă la pompele de vid La purificarea sau spălarea gazelor; în acest scop se umple 2/3 din volumul vasului cu apă

distilată sau acid sulfuric (H2SO4), se trece gazul prin tubul lung şi iese spălat prin tubul mai scurt al vasului.

2.8. Exicator Vas de sticlă prevăzut cu un capac rodat care asigură închiderea etanşă, cu două

compartimente delimitate prin intermediul unei plăci de porţelan perforate. Compartimentul din partea inferioară conţine o substanţă higroscopică cu rolul de a asigura în exicator o atmosferă perfect uscată. Ca substanţe higroscopice, cu proprietăţi deshidratante se utilizeaza: clorura de calciu anhidră (CaCl2), pentaoxidul de fosfor (P2O5), acidul sulfuric (H2SO4), hidroxidul de sodiu (NaOH) – ultimile două substanţe au o utilizare mai restrânsă datorită proprietăţilor corozive accentuate.

Exicatoarele pot fi conectate la o instalaţie de producere a vidului, prin intermediul unui tub lateral de la nivelul capacului – creştere a eficienţei uscării

Se utilizează la uscarea lentă şi conservarea în atmosferă lipsită de vapori de apă a substanţelor care absorb umiditatea din aer

Produsul destinat uscării se aşează pe placa de porţelan într-o fiolă de cântărire, capsulă de porţelan sau pe o sticlă de ceas.

2.9. Bagheta Este confecţionată din sticlă, cu diametrul de 3 – 4 mm şi lungimi variabile. Se utilizează pentru omogenizarea amestecurilor lichide, în operaţia de decantare sau

transvazare de lichide.

Page 8: Lp 2 Vase de Laborator

8

2.10. Sticla pentru reactivi Se utilizează pentru păstrarea în laborator a diferitelor soluţii de reactivi sau pentru păstrarea

soluţiilor sensibile la lumină se utilizează sticle de reactivi brune!

2.11. Sticla cu dop picurător (sticla picurătoare) Sticlă de reactivi cu particularităţi de construcţie la nivelul gâtului şi dopului – permite

transferul reactivilor în picături Se utilizează pentru păstrarea şi transferul reactivilor care se utilizează în volume foarte mici,

respectiv a soluţiilor de indicatori.

3. Vase din sticlă cu pereţi gradaţi

Vasele de sticlă cu pereţii gradaţi se utilizează pentru măsurarea volumelor de lichide. Pe pereţii vaselor sunt marcate gradaţii care permit efectuarea determinărilor şi temperatura la care s-a realizat calibrarea vasului respectiv. 3.1. Cilindrul gradat Poate avea volumul cuprins între 5 şi 2000 ml Permit efectuarea de determinări aproximative de volume (ex: eroarea dată de un cilindru de

25 ml este de 0,2 ml) Se utilizează pentru măsurarea volumelor de lichide în scopul preparării diferitelor soluţii.

3.2. Balonul cotat Recipient cu fund plat şi gât subţire la nivelul căruia este marcată o singură gradaţie, de

capacităţi diferite, de regulă între 5 şi 1000 ml

Page 9: Lp 2 Vase de Laborator

9

Utilizare: o Permit măsurarea unui volum fix de lichid, respectiv cel indicat pe pereţii vasului o Permit prepararea de soluţii de concentraţii determinate pornind de la substanţe solide

sau soluţii mai concentrate.

3.3. Pipeta Are formă cilindrică, este confecţionată din sticlă de diferite diametre, cu un capăt subţiat,

având sau nu scară gradată: o Pipeta cu scară gradată, cu capacităţi cuprinse între 1 şi 50 ml, are nivelul 0 marcat

fie la partea superioară fie la partea inferioară a pipetei o Pipeta fără scară gradată, cu capacităţi cuprinse între 1 şi 100 ml, are marcată doar

unul sau două repere care indică capacitatea maximă a pipetei o Pipeta cu bulă prezintă un rezervor situat la mijlocul pipetei şi o singură gradaţie care

indică capacitatea pipetei. Se utilizează la prelevarea cu precizie a volumelor de lichide. Micropipetele, utilizate pentru măsurarea cu precizie a volumelor mici de lichide au

capacităţi cuprinse între 0,5 şi 0,005 ml.

3.4. Biureta Cilindru de sticlă, cu diametre variabile, care prezintă la partea efilată (capătul de golire) un

robinet de sticlă sau un tub de cauciuc închis cu ajutorul unei cleme metalice Are volumul variabil: 10 ml, 25 ml sau 50 ml; microbiuretele au volume de 2 sau 5 ml Se utilizează în analiza volumetrică în vederea prelevării cu precizie crescută a volumelor de

lichide. Eroarea dată de o biuretă este de 0,05 ml.

Page 10: Lp 2 Vase de Laborator

10

4. Vase din porţelan cu pereţi subţiri 4.1. Creuzetul Vas din porţelan glazurat, de dimensiuni variabile Utilizare:

o Încălzirea, uscarea sau calcinarea diferitelor substanţe o Realizarea anumitor reacţii chimice în fază solidă, reacţii care necesită atingerea unei

temperaturi ridicate.

4.2. Capsula Vase din porţelan glazurat, de diferite diametre şi volume Se utilizează în vederea calcinării, încălzirii sau concentrării diferitelor soluţii

5. Vase din porţelan cu pereţi groşi 5.1. Mojarul şi pistilul Mojarele sunt vase din porţelan glazurat, cu volume variabile Utilizare – cu ajutorul pistilului, în mojare se realizează triturarea substanţelor solide sau

omogenizarea diferitelor amestecuri solide

Page 11: Lp 2 Vase de Laborator

11

5.2. Pâlnia Buchner Pâlnie cu corp cilindric, cu o placă din porţelan perforată, pe care se aşează materialul filtrant

(de obicei hârtia de filtru) pe care va rămâne reziduul de la filtrare; parte componentă a instalaţiei de filtrare la vid, ataşată de obicei unui flacon Kitasato (flacon în care se colectează filtratul).

Utilizare – separarea fazelor din amestecurile solid-lichid prin filtrare la vid.

5.3. Placa cu godeuri Placă din porţelan pe suprafaţa căreia se află un anumit număr de adâncituri (godeuri) Se utilizează la efectuarea de microreacţii.

6. Vase confecţionate din materiale plastice Vesela din materiale plastice tinde să înlocuiască vesela din sticlă. În laborator se utilizează cilindrii gradaţi, pipete, sticle de ceas, diferite tipuri de pahare, pisete, spatule, baghete, suporturi / stative pentru eprubete, etc.

Piseta din plastic Vas din plastic, prevăzut cu un dop perforat, la nivelul căruia este fixat un tub curbat

Page 12: Lp 2 Vase de Laborator

12

Se utilizează la spălarea diferitelor substanţe, precipitate, instrumente de laborator, etc.

7. Instrumente şi ustensile confecţionate din metal Ustensilele metalice utilizate în laboratorul de chimie sunt: stative, suporturi, cleme, inele, mufe, trepiede, site, foarfeci, cleşti, bisturie, spatule, pense, patentule, creuzete pentru topire, becuri de gaz. • Stativele se utilizează în vederea fixării eprubetelor şi a diferitelor aparate. • Inelele şi clemele de diferite dimensiuni şi forme se pot utiliza pentru susţinerea aparaturii • de laborator. • Cleştele metalic serveşte la manipularea obiectelor fierbinţi.

Stative

Cleme diverse

Page 13: Lp 2 Vase de Laborator

13

Suport metalic /Trepied Inele de filtrare

Ceşti metalici

Bisturie Spatule Pensete

Creuzet pentru topire Inel susţinere creuzet

Becuri de gaz

Page 14: Lp 2 Vase de Laborator

14

8. Instrumente confecţionate din cauciuc: Instrumentele de cauciuc utilizate în laboratorul de chimie sunt: dopurile, diferitele tipuri de pară de cauciuc, tuburile de cauciuc.

Dopuri Tuburi

Pare de cauciuc

9. Instrumente confecţionate din lemn În laboratorul de chimie anorganică se utilizează stative şi cleşti de lemn pentru manipularea eprubetelor.


Recommended