Sissejuhatus:
Laboratoorsed klaasnõud on oluline osa mis tahes teaduslikust seadistusest, alates keskkoolilaboritest kuni tipptasemel uurimisasutusteni. Olenemata sellest, kas töötate keeduklaaside, kolbide, katseklaasidega või büretid, võib laboriseadmetes kasutatava klaasi tüübi mõistmine oluliselt mõjutada teie katsete kvaliteeti.
Kuid milles täpselt kasutatakse kõige levinumat klaasitüüpi labori klaasnõud? Selles põhjalikus juhendis käsitleme materjale, mis moodustavad enamiku laboriklaasidest, keskendudes nende omadustele, kasutusaladele ja nende tähtsusele. Kui soovite oma labori jõudlust tõsta, pakub see artikkel kogu vajalikku teavet.
1. Teadus laboratoorsete klaasnõude materjalide taga
Laboratoorsed klaasnõud on peamiselt valmistatud teatud tüüpi klaasist, mis pakuvad ideaalset tasakaalu tugevuse, keemilise vastupidavuse ja läbipaistvuse vahel. Nende materjalide erinevuse mõistmine võib katseteks õigete tööriistade valimisel muuta maailma.
Borosilikaatklaas on laboriklaaside osas vaieldamatu kuningas. See moodustab valdava enamuse teaduslikest klaasnõudest tänu oma ainulaadsetele omadustele, mis võimaldavad tal toime tulla nii termilise stressi kui ka keemiliste reaktsioonidega. Kõige tuntum borosilikaatklaasi kaubamärk on Pyrex, mida kasutatakse laialdaselt nii akadeemilistes kui ka tööstuslikes laborites.
Teiselt poolt, Sooda-lubjaklaas, kuigi suure jõudlusega laborites harvem, kasutatakse seda ka mõnes rakenduses laialdaselt. See on boorsilikaadiga võrreldes vähem vastupidav temperatuurikõikumistele ja kemikaalidele, kuid on odavam ja sobib üldiseks laboratoorseks kasutamiseks.
2. Miks borosilikaatklaas on eelistatud valik?
Borosilikaatklaas on valmistatud ränidioksiidi ja boortrioksiidi kombineerimisel, mis annab sellele iseloomuliku vastupidavuse ja vastupidavuse. See materjal on väga eelistatud järgmiste omaduste poolest:
Borosilikaatklaasi peamised omadused:
- Termiline löögikindlus: Borosilikaatklaasil on madal soojuspaisumise koefitsient, mis tähendab, et see talub kiireid temperatuurikõikumisi ilma pragunemata või purunemata. See muudab selle ideaalseks selliste rakenduste jaoks nagu pliidiplaadiga töötamine, autoklaavimine ja otsene leekküte.
- Keemiline vastupidavus: Boorsilikaatklaasi keemiline koostis annab sellele suurepärase vastupidavuse hapete, aluste ja paljude laborites tavaliselt kasutatavate lahustite suhtes. See tagab katsete terviklikkuse ja vähendab saastumise ohtu.
- KLASS: Borosilikaatklaas on märkimisväärselt tugev ja vastupidav mehaanilisele pingele, mis vähendab juhuslike purunemiste tõenäosust igapäevase käsitsemise ja kasutamise käigus.
- läbipaistvus: Borosilikaatklaas säilitab erakordse selguse, võimaldades selget vaatlust ning katsete ja protsesside hõlpsat jälgimist.
3. Soda-lubi klaas laborirakendustes
Kuigi boorsilikaatklaas on jõudluse osas tähelepanu keskpunktis, sooda-lubja klaas kasutatakse ikka veel põhilistes laborirakendustes. Soda-lubjaklaas saadakse ränidioksiidi segamisel naatriumoksiidi ja kaltsiumoksiidiga ning see on kõige soodsam klaasitüüp, mis on saadaval igapäevaste esemete, näiteks mahutite ja üldotstarbeliste klaasnõude jaoks.
Kuigi sooda-lubiklaasil puudub boorsilikaatklaasile omane kuumus- ja kemikaalikindlus, muudab selle tugevus selle heaks võimaluseks olukordades, mis ei nõua suurt täpsust. Seda on ka lihtsam vormida ja voolida, mistõttu on see masstoodanguna toodetud ja odavate laborinõude valik.
4. Levinud laboriklaasnõude tüübid ja nende materjalid
Jaotame tavalistes laboriesemetes kasutatavad klaasitüübid:
- Beakers: Enamasti valmistatud borosilikaatklaasist, et taluda nii kuumust kui ka keemilist kokkupuudet.
- Kolvid (Erlenmeyer, ümara põhjaga): Need on tavaliselt boorsilikaadid, kuna neil on vaja segamise või kuumutamise ajal temperatuurimuutusi käsitleda.
- Katseklaasid: Enamik katseklaase on valmistatud borosilikaatklaasist, kuigi mõned võivad olla valmistatud sooda-lubiklaasist vähem nõudlike ülesannete jaoks.
- Büretid ja pipetid: Need täppisinstrumendid on valmistatud borosilikaatklaasist, et tagada nende selgus ja vastupidavus keemilistele koostoimetele.
- Petri nõud: Need on tavaliselt valmistatud sooda-lubiklaasist, kuna need ei nõua äärmist kuumataluvust nagu teised laboritarbed.
5. Katte või lisanditega klaasnõud
Mõnel laboriklaasil võib nende omaduste parandamiseks olla spetsiaalseid katteid või lisandeid. Näiteks Püreksi klaas võib katta mittenakkuva pinnaga, et vältida kemikaalide jääkide kogunemist. Lisaks sulatatud ränidioksiid kasutatakse kõrgtasemel teaduslikes rakendustes, kus on vaja ülikõrget puhtust.
Korduma kippuvad küsimused laboriklaasnõude kohta
K: Kas boorsilikaatklaasi saab kasutada mikrolaineahjus?
V: Jah, boorsilikaatklaas on väikese soojuspaisumise ja termilise šoki vastupidavuse tõttu mikrolaineahjus ohutu. Seetõttu sobib see proovide soojendamiseks ja soojendamiseks laboris.
K: Kuidas on boorsilikaatklaas kuumakindluse poolest võrreldav kvartsklaasiga?
V: Kuigi nii boorsilikaat- kui ka kvartsklaas on väga kuumakindlad, talub kvartsklaas isegi kõrgemaid temperatuure, mistõttu on see eelistatud valik spetsiaalsetes rakendustes, nagu kõrge temperatuuriga ahjud ja ahjud.
K: Kas boorsilikaatklaasi saab autoklaavida?
V: Absoluutselt! Borosilikaatklaas on ideaalne materjal autoklaavimiseks, kuna see talub steriliseerimisprotsessiga kaasnevaid kõrgeid temperatuure ja rõhku.
K: Mis vahe on borosilikaatklaasil ja pürexil?
V: Pyrex on spetsiifiline boorsilikaatklaasi kaubamärk, mille Corning töötas välja 20. sajandi alguses. Kuigi Pyrex on teatud tüüpi borosilikaatklaas, ei ole kõik borosilikaatklaasid Pyrex.
K: Kuidas ma saan laboris borosilikaatklaasi tuvastada?
V: Borosilikaatklaasi tuvastatakse tavaliselt selle eristava helesinise tooni või „boor“ või „borosilikaat“ märgistuse järgi klaasnõudel.
