Laboratoriniai stikliniai ir plastikiniai indai: kaip išsirinkti (ir kada stiklas yra privalomas)

TL;DR: Kada jums reikia stiklo?

Naudokite stiklą, kai jūsų darbas susijęs su karščiu, stipriais tirpikliais, dideliu tūrio tikslumu arba matavimais, kuriems keliami jautrumas užterštumui. Stiklas taip pat yra „privalomas“ visada, kai to reikalauja jūsų SOP, metodas ar reguliatorius. Plastikas puikiai tinka steriliems, vienkartiniams, mažos rizikos etapams, tačiau jis gali deformuotis nuo karščio, sugerti chemines medžiagas arba pridėti teršalų pėdsakų. Ir viena didelė išimtis: vandenilio fluorido rūgštis (HF) ardo stiklą, todėl stiklas tokiu atveju yra netinkamas pasirinkimas.

Jei prisimenate tik vieną dalyką, prisiminkite štai ką: karštis + tirpikliai + tikslumas + švara = stiklas.

Sterilus + Vienkartinis + Apsauga nuo kritimo + Žema temperatūra = plastikas.

Dabar padarykime tai praktišku.

Ar renkatės vieną eksperimentą, ar standartizuojate visą laboratoriją?

Žmonės dažniausiai užduoda šį klausimą prieš pat prarasti dieną dėl įskilusio butelio, deformuoto tūbelės ar keisto „paslaptingo pikao“, kuris atsirado iš indo, o ne iš mėginio. Visi esame tai matę.

Taigi, pirmiausia nuspręskite, ką darysite:

Jei renkatės vienam eksperimentui, galite pasirinkti saugiausią medžiagą tai konkrečiai cheminei medžiagai, temperatūrai ir matavimo etapui.

Jei bandote standartizuoti laboratoriją, norite mažiau konteinerių tipų, mažiau „manau, kad tai gerai“ akimirkų ir lengvesnių mokymų. Tokiu atveju sukuriate trumpą laboratorinių įrankių vadovą. Jis gali būti vieno puslapio. Tai sutaupys jums stebėtinai daug laiko.

Bet kuriuo atveju, vadovausimės ta pačia sprendimų logika.

Kuo tikrasis skirtumas tarp stiklinių ir plastikinių indų?

Stiklas paprastai yra inertiškesnis. Jis išlieka stabilus kaitinant. Jis taip pat gerai valosi, o tai padeda, jei jį naudojate pakartotinai.

Plastikas yra lengvesnis ir sunkiau lūžtantis. Jį taip pat lengva įsigyti sterilų ir vienkartinį. Vien tai daro jį nugalėtoju daugelyje biologijos darbo eigų.

Tačiau plastikas turi kompromisų, kurie nėra akivaizdūs, kol kas nors nepavyksta:

• Kai kurie plastikai sugeria organines medžiagas arba lėtai praleidžia tirpiklius.
• Kai kurie plastikai išskiria labai mažus kiekius priedų.
• Daugelis plastikų deformuojasi veikiami karščio ar slėgio.

Ir dar vienas dalykas: „plastikas“ nėra viena medžiaga. PP, PE, PS, PC, PTFE – tai visiškai skirtingi pasauliai. Jei laikysite juos vienodais, galiausiai nusideginsite. Kartais tiesiogine to žodžio prasme.

Apie kokio tipo stiklą kalbame?

Kai žmonės sako „stiklas“, jie dažnai turi omenyje borosilikatą. Tai tipiškas laboratorinis darbinis arkliukas. Vis dėlto naudinga žinoti pagrindines kategorijas.

Borosilikatinis stiklas: kai kaitinate arba naudojate tirpiklius

Borosilikatinis stiklas geriau atlaiko terminį įtempį nei įprastas buitinis stiklas. Štai kodėl dauguma chemijos laboratorijų jį naudoja menzūroms, kolboms ir buteliams gaminti.

Naudokite borosilikatą, kai:

• šildykite skysčius ant karštos plokštės
• paleisti refliukso arba distiliavimo įrenginius
• sumaišykite organinius tirpiklius
• reikalingas indas, kuris išlaikytų savo formą ir tūrį

Jis nėra nesunaikinamas. Numesk jį kartą ir pamatysi.

Natrio-kalkių stiklas: kai šiluma nesvarbi

Natrio-kalkio stiklas labiau matomas naudojant pagrindinius nustatymus ir esant žemai temperatūrai. Jis pigesnis. Be to, jis netoleruoja staigių temperatūros pokyčių.

Jei jūsų darbo eiga apima pakartotinį šildymą, vėsinimą ar tiesioginį šildymą, netaupykite pinigų. Už tai sumokėsite gedimais.

Kvarcinis stiklas: kai optika yra būtina

Kvarcas nėra „patogus daiktas“ darbo procesuose, kuriems jo reikia. Jei atliekate UV matavimus ir metodui reikalingos kvarco kiuvetės, naudokite kvarcą. Nebandykite jo pažeisti plastiku ir tikėkitės geriausio.

Jei jūsų matavimas priklauso nuo šviesos, praeinančios per indą, indas tampa prietaiso dalimi. Elkitės su juo taip pat.

Apie kokio tipo plastiką kalbame?

Štai ta dalis, kuri sukelia daugiausia painiavos.

„Plastikiniai laboratoriniai indai“ gali reikšti:

• Polipropilenas (PP): įprastas, tvirtas, dažnai autoklavuojamas
• Polietilenas (HDPE/LDPE): puikiai tinka sandėliavimui, lanksčios pasirinkimo galimybės
• Polistirenas (PS): įprastas vienkartiniams daiktams, nekenčia daugelio tirpiklių
• Polikarbonatas (PC): tvirtas ir skaidrus, gali įtrūkti veikiant kai kurioms cheminėms medžiagoms
• Fluoropolimerai (PTFE/FEP/PFA): didelis atsparumas cheminėms medžiagoms, paprastai aukščiausios kokybės

Jūsų laboratorija taip pat gali naudoti specialius plastikus filtravimui, mikrofluidikai ar tirpiklių tyrimams. Svarbiausia paprasta: derinkite polimerą su chemine sudėtimi.

Jei nežinote polimero, patikrinkite pakuotę, produkto puslapį arba formos žymėjimą. Spėlioti brangu.

Kada stiklas yra privalomas?

„Privalomas“ gali reikšti du dalykus:

1. Metodas to reikalauja (SOP, reguliavimo metodas, vidinė kokybės užtikrinimo taisyklė)
2. Fizika ir chemija to reikalauja (plastikas suges arba užterš darbą)

Aptarkime realius atvejus, kai stiklas yra tinkamas pasirinkimas.

Stiklas yra privalomas, kai naudojamas tiesioginis karštis

Jei tiesiogiai kaitinate indą, daugelis plastikų greitai tampa problema.

Plastikinė skardinė:

• suminkštėti ir suglebti
• praranda tūrio tikslumą
• išleiskite likučius į savo skystį

Stiklas išlieka stabilus ir nuspėjamas. To ir reikia kaitinant, virinant, virinant su grįžtamuoju šaldytuvu arba koncentruojant tirpalus.

Jei kada nors pastebėjote, kad kaitinimo metu stove vamzdelis pradeda „įsiformuoti“ į ovalą, šią pamoką jau išmokote skaudžiai.

Stiklas yra privalomas, kai tirpiklis paveiks plastiką

Daugelis organinių tirpiklių gali išbrinkinti, suminkštinti arba įtrūkinti įprastus plastikus. Žmonės tai dažniausiai pastebi, kai dangtelis užsikemša, butelis susidrumsčia arba tūbelė tampa lipni.

Įprasti pavyzdžiai, kurie dažnai sukelia problemų su daugeliu plastikų:

• acetonas
• toluenas
• chloroformas
• dichlormetanas

Negalime pateikti vienos universalios taisyklės, nes suderinamumas priklauso nuo konkretaus plastiko. Vis dėlto saugiausias darbo eigas yra nuoseklus:

1. Nustatykite tirpiklį
2. Polimero identifikavimas
3. Patikrinkite tiekėjo pateiktą cheminio suderinamumo lentelę.
4. Jei suderinamumas abejotinas, rinkitės stiklą

Taip, tai prideda penkias minutes. Tai taip pat sutaupo jums nereikės valyti tirpiklio nuo spintelės dugno.

Stiklas yra privalomas, kai reikia mažo užterštumo

Tai yra klastingasis.

Jei atliekate pėdsakų analizę, standartus ar jautrią chromatografiją, indas gali skleisti savo „signalą“. Iš plastiko gali išsiskirti nedideli kiekiai priedų, slydimo priemonių ar gamybos likučių. Daugelis programų to nepastebi. Jautrūs darbo eigos pastebi.

Plastikas taip pat gali adsorbuoti kai kuriuos junginius ant savo paviršiaus. Tai reiškia, kad jūsų koncentracija sumažėja be jokios akivaizdžios priežasties. Atsargiai pipete, kalibruojate, paleidžiate prietaisą, o skaičiai vis tiek atrodo neteisingi. Puiku.

Stiklas tokiais atvejais paprastai elgiasi geriau, ypač kai jį tinkamai valote ir reguliariai naudojate.

Stiklas yra būtinas, kai reikia tūrinio tikslumo

Kai metodui reikalingi A klasės tūrio stikliniai indai, jam reikalingi žinomi tolerancijos nuokrypiai ir žinomas elgesys.

Tai svarbu, kai jūs:

• parengti standartus
• atlikti titravimą
• pranešti apie koncentracijas su siaurais paklaidų intervalais
• atlikti reglamentuotą darbą, kuriame auditoriai rūpinasi įrangos klase

Plastikiniai graduoti cilindrai ir vienkartiniai mėgintuvėliai tinka grubiam darbui. Jie netinka darbui, kai „ši koncentracija turi būti tinkama“.

Stiklas yra privalomas, kai tai nurodo SOP arba reguliuotojas

Tai paprasčiausia „privaloma“ kategorija.

Jei metodas sako:

• borosilikatinio stiklo
• tik stiklinis indas
• konkretus standartinis metodas, reiškiantis stiklo dirbinių klasę

...tada naudok jį.

Net jei plastikas „tikriausiai būtų tinkamas“, atitiktis nėra grindžiama „tikriausiai“. Įrašykite konteinerio tipą savo bandymo užrašuose. Ateityje jums padėkos.

Kada plastikas yra geresnis pasirinkimas?

Plastikas laimi, kai norite sterilumo, greičio ir atsparumo smūgiams.

Štai dažniausiai pasitaikančios vietos, kur plastikas blizga:

Sterilūs, vienkartinio naudojimo darbo eigos

Jei atliekate ląstelių kultūrų tyrimus, imate klinikinius mėginius, ruošiate įprastą buferinį tirpalą biologiniams tyrimams ar bet ką, kur sterilumas yra svarbesnis nei atsparumas tirpikliams, plastikas palengvina gyvenimą.

Galite nusipirkti sterilų. Galite laikyti uždarytą. Galite išmesti po vieno panaudojimo. Taip sumažinamas kryžminis užteršimas.

Didelės lūžio rizikos aplinkos

Mokymo laboratorijos, užimti suolai, bendros erdvės – tai vietos, kur dūžta stiklas. Sudužęs stiklas gaišta laiką ir sukelia sužalojimų.

Plastikas sumažina šią riziką. Jis taip pat palengvina transportavimą. Jei nešiojate mėginius tarp kambarių, plastikas gali būti saugesnis pasirinkimas.

Centrifugavimas ir įprastas tvarkymas

Dauguma centrifugos mėgintuvėlių yra plastikiniai ne be reikalo. Jie sukurti tokiam mechaniniam įtempimui ir tinka įrangai.

Vis dėlto nemanykite, kad visi centrifugos mėgintuvėliai yra suderinami su visais tirpikliais. Daugelis jų nėra.

Kada plastikas yra privalomas arba saugesnis už stiklą?

Ši dalis svarbi, nes žmonės dažnai „stiklas geresnis“ laiko visuotine tiesa. Taip nėra.

HF: Stiklas yra netinkamas pasirinkimas

Hidrofluorido rūgštis ardo stiklą. Jei dirbate su HF, jums reikia suderinamų plastikų. Dėl šios priežasties laboratorijose dažnai naudojami fluoropolimerų indai.

Jei jūsų darbas susijęs su HF arba susijusia fluoridų chemija, nedarykite šio pasirinkimo laisvai. Tiksliai laikykitės SOP ir suderinamumo gairių.

Lūžis kelia didesnį pavojų nei išsiliejimas

Kartais didžiausias pavojus kyla dėl stiklo dūžio. Pagalvokite apie perpildytas grindis, mėginių ėmimą lauke ir intensyvaus judėjimo zonas.

Tokiose vietose plastikas gali sumažinti traumų skaičių. Jis taip pat gali sutrumpinti prastovas, nes nereikės valyti skeveldrų iš nereikalingų vietų.

Stiklinių ir plastikinių indų palyginimo lentelė

Štai lentelė, kurią galite naudoti norėdami greitai nuspręsti, o tada dar kartą patikrinkite vieną veiksnį, kuris gali sugadinti jūsų eksperimentą.

Jei norite greitai pasirinkti, pasirinkite „Geriausias numatytasis nustatymas“ ir pažymėkite stulpelį „Pastabos“. Būtent čia slypi nelaimės.

Paprastas sprendimų kelias, kurį galite naudoti kiekvieną kartą

Jei norite griežto, kartojamo metodo, užduokite šiuos penkis klausimus tokia tvarka:

1) Kokios cheminės medžiagos liečia talpyklą?

Išvardykite tirpiklį, rūgštį/bazę, druskas ir visus priedus. Tada suderinkite juos su talpyklos medžiaga.

Jei negalite patvirtinti plastiko suderinamumo, nenaudokite jo tai cheminei medžiagai. Naudokite stiklą arba patikrintą suderinamą polimerą.

2) Ar jį šildysite, atvėsinsite ar autoklavuosite?

Karštis daugelį plastikų išstumia peržengdamas jų ribas. Autoklave pridedamas slėgis ir garai, kurie gali deformuoti kai kuriuos plastikus ir sukelti įtempimą dangteliuose bei sandarikliuose.

Stiklas geriau atlaiko karštį. Kai kurie plastikai gerai atlaiko autoklavą. Daugelis – ne. Patikrinkite produkto nurodytą temperatūros ribą.

3) Ar matuojate tūrį, ar tik laikote skystį?

Jei matuojate, jums reikia tikslumo. Jei laikote, jums reikia suderinamumo ir saugumo.

Šis vienas skirtumas pašalina daug painiavos.

4) Ar tai tik pėdsakai, ar „normalios“ koncentracijos?

Jei dirbate netoli savo prietaiso aptikimo ribos, indai yra svarbesni.

Pėdsakams rinkitės stiklą, nebent metodui reikalingas specialus polimeras arba cheminės savybės neleidžia naudoti stiklo.

5) Kokia yra tikroji saugumo rizika?

Garsiai paklauskite: „Kas blogiausio gali nutikti, jei tai sulūžtų arba pradėtų tekėti?“

Jei atsakymas yra „kažkas susižeis“, pasirinkite saugesnio elgesio variantą ir laikykitės SOP.

Dažniausios klaidos, kurias žmonės daro rinkdamiesi laboratorinius reikmenis

Būkime atviri. Šios klaidos tikrose laboratorijose nutinka kiekvieną dieną.

1 klaida: visų plastikų traktavimas kaip vienodų

PP nėra PS. PC nėra PTFE. Tai yra daugelio gedimų priežastis.

Jei keičiate tik vieną įprotį, pakeiskite šį: visada nustatykite polimerą.

2 klaida: šildymas inde, kuris niekada nebuvo skirtas šildymui

Žmonės taip daro, kai skuba. Konteineris išlieka. Mėginys – ne.

Deformuotas plastikas keičia tūrį. Jis taip pat gali išskirti likučius. Tai sugadina jūsų rezultatus, ir jūs galite to nepastebėti iki pat vėlesnio laiko.

3 klaida: to paties plastikinio indo naudojimas viskam

Plastikas gali išlaikyti kvapus, dėmes ir likučius. Jis taip pat gali subraižyti. Įbrėžimai sulaiko teršalus.

Vienkartinio naudojimo plastikas padeda išvengti kryžminio užteršimo. Pakartotinis vienkartinio plastiko naudojimas dažnai sukelia priešingą rezultatą.

4 klaida: adsorbcijos ignoravimas

Kai kurie analitai mėgsta prilipti prie plastiko. Jei jūsų koncentracija sumažėja be jokios priežasties, o jūsų kokybės kontrolės rezultatai nuolat svyruoja, problema gali būti inde.

5 klaida: pamirštama, kad atitikimas yra eksperimento dalis

Jei metodui reikalingas stiklas, naudokite stiklą. Jei reikia konkretaus polimero, naudokite tą polimerą.

Net ir tobula technika nepraeina audito, jei medžiagos yra netinkamos.

DUK

Ar stiklas visada yra chemiškai atsparesnis nei plastikas?

Ne visada. Stiklas gerai susidoroja su daugeliu tirpiklių, tačiau tam tikros cheminės medžiagos jį ardo. Garsusis HF yra chemikalas. Plastikai yra labai įvairūs, o kai kurie fluoropolimerai yra atsparūs cheminėms medžiagoms, kurios pažeistų kitas medžiagas.

Naudokite suderinamumo lentelę konkrečiai cheminei medžiagai ir konkrečiam polimerui. Tai saugus būdas atsakyti į šį klausimą.

Kada turėčiau naudoti borosilikatinį stiklą?

Naudokite borosilikatą kaitindami, kai susiduriate su šilumos svyravimais ir kai norite stabilaus, daugkartinio naudojimo indo bendrajai chemijai.

Tai yra griežtas numatytasis nustatymas:

• karštų plokščių darbai
• refliukso / distiliavimo įrenginiai
• Įprastas daugelio laboratorinių reagentų maišymas ir laikymas

Kada plastikas geriau tinka steriliam darbui?

Plastikas dažnai yra geresnis pasirinkimas, kai norima sterilumo ir vienkartinio naudojimo. Tai įprasta biologijoje, klinikiniuose procesuose ir mėginių ėmime.

Vis dėlto „sterilus“ nereiškia „atsparus tirpikliams“. Juos laikykite atskirais patikrinimais.

Kaip sužinoti, ar metodas daro stiklą „privalomu“?

Ieškokite bet kurio iš šių:

• SOP įvardija stiklą, borosilikatą arba stiklo dirbinių klasę
• Standartinis metodas reiškia konkrečius stiklinių indų tolerancijos dydžius
• QA/QC dokumentacijai reikalingas medžiagos tipas

Jei metodas tai nurodo, vadovaukitės juo. Jei ne, naudokite šiame straipsnyje aprašytą sprendimo kelią.

Išvada: Pasirinkite medžiagą, kuri apsaugo jūsų duomenis

Naudokite stiklą, kai jūsų darbo eigos centre yra šiluma, tirpikliai, tikslumas arba mažas užterštumas. Naudokite plastiką, kai svarbiau sterilumas, greitis ir saugumas nuo kritimo, ir visada derinkite polimerą su savo chemine sudėtimi. Jei norite, kad tai būtų dar lengviau, parašykite vieno puslapio „laboratorinių reikmenų taisyklių lapą“ savo laboratorijai: dažniausiai naudojamas chemines medžiagas, patvirtintas talpyklų medžiagas ir kelias nereikšmingas išimtis (HF paprastai yra tame sąraše).

Jei papasakosite, su kuo dirbate – tirpikliais, temperatūra ir ar matuojate tūrius, ar tik laikote – galėsime padėti jums susieti kiekvieną žingsnį su tinkamu stiklo ar plastiko pasirinkimu ir paversti jį kontroliniu sąrašu, kuriuo galės vadovautis visa jūsų komanda.