Для чего нужна коническая колба в химии. Мерная колба: описание, назначение, особенности использования
Лабораторная посуда отличается своим разнообразием. Ее применяют в процессе проведения анализов в самых разных областях. Огромное количество вариаций представленных емкостей позволяет применять в каждом конкретном случае наиболее подходящую разновидность.
Существующие виды колб можно классифицировать по некоторым признакам. Это позволяет глубже вникнуть в их применение и значение для анализа. Разновидности лабораторной посуды заслуживают особого внимания.
Общая характеристика
В лабораторных исследованиях применяют чаще всего стеклянные колбы . Они позволяют произвести множество различных операций и химических реакций. Достаточно большой статьей расходов любой лаборатории является именно тара.
Так как большинство колб сделано из стекла, они могут биться. Сегодня существуют самые разные виды колб. Они могут подвергаться воздействию температур или химических реагентов. Поэтому материал, из которого изготавливают лабораторную посуду, должен выдерживать подобные нагрузки.
Конфигурация колб может быть очень необычной. Это необходимо, чтобы провести полноценно а также анализ требуемых веществ. Чаще всего подобные емкости имеют широкое основание и узкое горло. Некоторые из них могут оснащаться пробкой.
Разновидности формы
В лабораторных исследованиях может применяться плоскодонная и круглодонная колба . Это самые часто применяемые разновидности емкостей. Плоскодонные разновидности можно ставить на плоскую поверхность. Их назначение очень разнообразно.
Круглодонные колбы удерживаются штативом. Это очень удобно, если тару требуется подогревать. При проведении некоторых реакций это ускоряет процесс. Поэтому круглодонная колба чаще всего изготавливается благодаря этой особенности применения из термостойкого стекла.
Также обе представленные разновидности лабораторной посуды применяются для хранения различных веществ. Иногда в очень редких случаях в ходе лабораторного анализа применяются остродонные разновидности тары.
Применение колб и их конфигурация
Очень разнообразны. Они зависят от сферы применения. Колба Кьельдаля характеризуется грушевидной формой. Ее чаще всего применяют в одноименном приборе для определения азота. Эта колба может обладать стеклянной пробкой.
Для перегонки различных веществ применяется колба Вюрца. В ее конструкции присутствует отводная трубка.
Колба Клайзена обладает двумя горлышками, диаметр которых одинаков по всей длине. К одному из них подводится трубка, предназначенная для отведения пара. Другой конец сообщает посуду с холодильником. Эту разновидность применяют для перегонки и дистилляции при обычном давлении.
Колба Бунзена применяется в процессах фильтрования. Стенки ее очень прочные и толстые. Вверху есть специальный отросток. Он подходит к линии вакуума. Для опытов в условиях пониженного давления эта разновидность подходит идеально.
Колба Эрленмейера
Рассматривая существующие виды колб, нельзя не уделить внимание еще одной форме лабораторной посуды. Название этой емкости дано в честь ее создателя - немецкого химика Эрленмейера. Это коническая тара, которая имеет плоское дно. Ее горловина характеризуется цилиндрической формой.
Эта колба имеет деления, которые позволяют определить объем находящейся внутри жидкости. Уникальной особенностью этой разновидности тары является вставка из специального стекла. Это своего рода записная книжка. На ней химик может делать необходимые пометки.
Горловину при необходимости можно закрывать пробкой. Коническая форма способствует качественному перемешиванию содержимого. Узкое горлышко предотвращает разливание вещества. Процесс испарения в такой таре происходит медленнее.
Колба представленного типа применяется при проведении титрования, выращивания чистых культур или нагревания. Если колба имеет деления на корпусе, их не нагревают. Такая посуда позволяет измерять количество содержимого вещества.
Еще несколько характеристик
Применяемые виды колб можно также разделить на группы в зависимости от типа горловины. Они бывают простые (под резиновую пробку), а также с цилиндрическим или коническим шлифом.
В зависимости от типа материала, из которого изготовлена посуда, она может быть термостойкая или обычная. По назначению колбы можно разделить на мерные емкости, приемники и реакторы.
По объему лабораторная посуда также довольно разнообразна. Их вместительность может составлять от 100 мл до 10 л. Встречаются колбы даже большего объема. При работе с подобной тарой необходимо обязательно соблюдать правила безопасности. Каждая разновидность представленного оборудования должна применяться строго по своему прямому назначению. Иначе можно разбить колбу или нанести вред своему организму.
Колбой называется сосуд с широким основанием и длинным цилиндрическим горлышком. Впрочем, за века было разработано множество видов колб под разные задачи, которые и определяли форму того или иного сосуда. Сейчас в арсенале химиков есть колбы со сферическим, грушевидным и коническим основанием, с высоким и низким, широким и узким горлышком.
Отличительные черты плоскодонной колбы
Как очевидно из названия, плоскодонные колбы — колбы с плоским дном. Их главное преимущество: исследователю не нужно заботиться о том, как установить сосуд, ведь плоскодонной колбе не нужен ни штатив, ни специальная подставка. Она устойчива на столе, лабораторной плитке, ее легко хранить и использовать в лабораторных установках.
Классификация плоскодонных колб:
Все плоскодонные колбы можно классифицировать по разным признакам:
По вместимости
: емкость колб варьируется от 5 мл до 50 л.
Термостойкие и не термостойкие.
По способу применения:
реакционные колбы;
мерные;
сосуды-приемники.
По форме:
колбы круглые;
колбы конические.
Плоскодонные колбы, как и круглодонные, могут иметь несколько горловин. Но встречаются и применяются такие сосуды редко и изготавливаются, как правило, по специальному заказу.
Каждый тип колб имеет свои преимущества. Например, кварцевые колбы отличаются повышенной термостойкостью, а стеклянные, хоть и не могут соревноваться с кварцевыми по этому показателю, зато стоят обычно дешевле и практичнее для стандартных задач. Круглые плоскодонные колбы удобнее в качестве реакционных сосудов, а конические — в качестве сосудов-приемников. Мерные колбы, как правило, круглые, небольшого объема, с длинным узким горлышком, позволяющим с высокой точностью отмечать количество вещества.
Очень удобны колбы со шлифованными горловинами. В них можно хранить приготовленные растворы и полученные в результате синтеза вещества. Колба коническая со шлифом хороша тем, что в нее можно вставлять переходник или другой прибор, скажем, холодильник, так, чтобы соединение было и герметичным, и легко разбираемым (собираемым).
Именные плоскодонные колбы
Самыми известными плоскодонными колбами являются колба Бунзена 
и колба Эрленмейера . Колба Эрленмейера — коническая, с широким основанием и низким горлышком. На ее стенки наносят несколько делений ориентировочной шкалы объема, а также белый матовый прямоугольник для карандашных отметок. Колба очень устойчива, подходит для использования механических и магнитных мешалок. Широкое основание и узкое горлышко делают сосуд крайне практичным — жидкости не разбразгиваются при транспортировке и перемешивании. Широкое дно удобно для лабораторных плиток. Колбы Эрленмейера применяются для аналитических работ, титрования, получения газов, в качестве реакционного или приемного сосуда, промывалки.
Колба Бунзена тоже коническая, разработана для фильтрации под вакуумом. Изготавливается из толстого стекла, сбоку, в верхней части снабжается боковым отводом для подсоединения к вакуумному насосу или линии вакуума. В горловину вставляют воронку через резиновую пробку.
Нужно купить колбы для химии?
В магазине Prime Chemicals Group можно купить химические колбы самых разных форм, размеров и назначения: колбы стеклянные лабораторные, колбы для химических опытов, для производства, для медицины и других отраслей. Цены и уровень обслуживания приятно вас удивят.
Исследование лабораторного оборудования в кабинете химии, его назначение и особенности использования. Лаборатория химическая* - Общее устройство.
Если воронка плотно прилегает к горлу сосуда, в который переливают жидкость, то переливание затрудняется, так как внутри сосуда создается повышенное давление. Чем меньше емкость воронки, тем тоньше ее стенки, и наоборот. Воронки укрепляют в горле колбы на шлифе или при помощи корковой либо резиновой пробки.
Применение конической колбы (в химии)
Разновидность технических сосудов, применяемых в химических лабораториях. Колбы применяются в лабораториях в качестве реакционных сосудов. Для подогревания колб в лабораториях и в химических производствах используют специализированные и универсальные колбонагреватели.
Внимательно следить за тем, чтобы сверло сохранило свое первоначальное направление. Жидкость нужно помешивать стеклянной палочкой тем концом, на котором надета резиновая трубочка. Газоотводную трубку внесем в стакан с известковой водой так, чтобы конец трубки был погружен в воду. Сначала надо нагреть всю пробирку, а потом только в том месте, где находится малахит.
Наличие качественной, удобной в использовании и безопасной в работе с реактивами, химической посуды обеспечивает высокие результаты исследований проводимых в той или иной лаборатории. Стекло имеет высокие термоустойчивые показатели, именно поэтому его применение в качестве основного материала при производстве лабораторной посуды является наиболее актуальным.
К мерной химической посуде, предназначенной для измерения объема жидкостей, относятся мерные колбы, измерительные цилиндры, градуированные пробирки, бюретки, пипетки и мензурки.
Не менее востребована в химической промышленности и пластиковая лабораторная посуда, которая изготавливается из различных полимерных материалов, обеспечивающих легкий вес и прочность. В современном производстве колб, пробирок, воронок, мензурок и пипеток используется высокотехнологичное оборудование, что позволяет сделать такое производство наименее затратным.
Круглодонные колбы (рис.55) изготовляют из обыкновенного и из специального (например, иенского) стекла. Все, что сказано об обращении с плоскодонными колбами, относится и к круглодонным; их применяют при многих работах. Некоторые круглодонные колбы имеют короткое, но широкое горло.
Для нагревания круглодонных колб на голом пламени применяют асбестированные сетки с полушаровидным углублением.
Круглодонные колбы, так же как и плоскодонные, бывают самой разнообразной емкости ; со шлифом на горле и без него.
Круглодонные колбы удобно ставить в подставки из дерева, имеющие углубление (рис. 56). Применяют также подставки в виде колец разного диаметра, изготовленные из различных материалов, например из резины, резиновых трубок и др.
Колбы Кьельдаля имеют грушевидную форму и удлиненное горло (рис. 57), их применяют для определения азота по Кьельдалю; емкость их обычно от 300 до 800 мл. Такие колбы изготовляют из тугоплавкого и термостойкого стекла типа пирекс.
Колбы для дистилляции. Для перегонки жидкостей применяют специальные колбы, например колбы Вюрца, Клайзена, Арбузова и другие.
Наиболее распространены колбы Вюрца (рис. 58) емкостью от 50 мл до 1-2 л; они представляют собой круглодонные колбы с длинным горлом, от которого отходит под углом длинная узкая отводная трубка.
Рис.55 Круглодонные колбы.
Рис.56 Подставлка для круглодонных колб.
Рис. 57. Колба Кьельдаля и установка для нагревания таких колб.
Эта трубка может быть расположена на различном расстоянии от шара колбы. Колбы Вюрца, имеющие пароотводную трубку, расположенную близко к шару, предназначены для перегонки веществ с низкой температурой кипения. Колбы с пароотводной трубкой, расположенной на середине горла, применяются для перегонки веществ со средней температурой кипения. Высококипя-щие жидкости перегоняют в колбах Вюрца, пароотводная трубка которых расположена ближе к открытому концу горла.
При работе в горло колбы Вюрца плотно вставляют корковую или резиновую пробку с термометром, а боковую трубку присоединяют на пробке или шлифе к холодильнику. Термометр устанавливают так, чтобы его
Рис. 58. Колбы Вюрца.
чтобы резервуар не касался стенок шейки и был посредине ее против отверстия отводной трубки. Пробки на боковую трубку надевают так, чтобы конец трубки, который будет вставлен в холодильник, входил в него не менее чем на 4-5 см.
Когда колба подготовлена, ее укрепляют в лапке на штативе, помещают на баню или на асбестированную сетку и затем присоединяют к ней холодильник. Перед началом работы пробку с термометром вынимают, в горло вставляют воронку с концом такой длины, чтобы он был ниже уровня отводной трубки, и в колбу наливают жидкость, которую нужно перегнать. Когда жидкость заполнит шар колбы максимум на 3/4, последнюю закрывают пробкой с термометром, проверяют еще раз весь прибор и приступают к перегонке.
Колбы с саблеобразной отводной трубкой (рис. 59) применяют для перегонки или сублимации веществ с высокой точкой затвердевания. Они имеют широкую саблеобразную отводную трубку, которая служит как воздушч. ный холодильник и одновременно как приемник. Наибо* лее употребительны колбы емкостью 50, 100 или 250 мл.
Колба Клайзена (рис. 60) отличается от колбы Вюрца тем, что ее горло имеет две шейки, причем одна снабжена отводной трубкой коленчатой формы. Иногда шейки бывают с одним или несколькими шаровидными расширениями. Колбы Клайзена применяют для перегонки жидкостей под уменьшенным давлением.
Верхняя часть обеих шеек колбы Клайзена несколько оттянута, и поместить в нее термометр на пробке, как. в колбу Вюрца, нельзя. Термометр в шейке колбы Клайзена закрепляют при помощи отрезка эластичной резиновой трубки длиной около 3 см. Трубку надевают на ту шейку колбы, у которой имеется отводная трубка, причем резиновая трубка должна выступать над шейкой на 1-1,5 см, и вставляют термометр диаметром чуть меньше диаметра шейки колбы. Положение резервуара термометра должно быть такое же, как и в колбе Вюрца.
Рис. 59. Колба с саблеобразной отводной трубкой.
Рис. 60. Колба Клайзена.
В другую шейку совершенно аналогично вставляют стеклянную трубку, конец которой, находящийся внутри колбы, вытянут в капилляр. Капилляр должен находиться на расстоянии 2-3 мм от дна колбы. На наружную часть этой трубки надевают резиновую трубку, снабженную винтовым зажимом. В резиновую трубку рекомендуется вставить отрезок тонкой проволоки, чтобы в месте сдавливания трубки зажимом резина не слипалась. Такое приспособление дает возможность создавать канал с очень малым сечением для регулирования поступления воздуха в колбу.
Вводить в колбу воздух при вакуум-перегонке необходимо для того, чтобы предотвратить или смягчить толчки и удары, которые наблюдаются при перегонке жидкостей под вакуумом. Однако следует помнить, что при пропускании струи воздуха температура кипения будет ниже истинной. В этом легко убедиться, если начать пропускать воздух очень интенсивно. Поэтому для поддержания температуры кипения близкой к истинной струя воздуха не должна быть сильной. Достаточно, если воздух будет проходить маленькими пузырьками по одному пузырьку в секунду.
Отводную трубку соединяют с холодильником при помощи резиновой пробки.
Колба Арбузова (рис. 61)- это усовершенствованная колба Клайзена. Такие колбы обладают большой
Рис. 61. Колба Арбузова. Рис. 62. Аллонж.
дефлегмационной способностью. При работе с колбой Арбузова исключается возможность попадания жидкости из колбы в приемник, так как оба горла колбы соединены между собой и в случае внезапного вскипания жидкость попадает в расширенную часть и стекает обратно в колбу. Колбы Арбузова обычно бывают емкостью от 20 до 1000 мл.
Аллонжи - стеклянные изогнутые трубки (рис. 62). Аллонжи применяют при перегонке для соединения, холодильника с приемником и при других работах.
К широкому концу аллонжа вначале подбирают пробку, в которой просверливают отверстие для фор-штоса холодильника; Форштос холодильника должен входить в аллонж на 3-4 см. Узкий конец аллонжа опускают в приемник.
Эксикаторы - приборы, применяемые для медленного высушивания и для сохранения веществ, легко поглощающих влагу из воздуха. Эксикаторы закрывают стеклянными крышками, края которых притерты к верхней части цилиндра. Различают два основных типа эксикаторов: обыкновенные (рис.63) и вакуум-экс и* каторы (рис. 64). Последние имеют отверстие, в ко*, торое на резиновой пробке вставляют трубку с краном или же в крышке имеется тубус с притертой пробкой, к которой припаяна стеклянная трубка с краном; это дает возможность соединять эксикатор с вакуум-насосом и, создавая внутри эксикатора уменьшенное давление, ве-сти высушивание под вакуумом (рис. 65). Между ваку-ум-эксикатором / и вакуум-насосом обычно помещают манометр 2 и предохранительную склянку 3.
Некоторые вакуум-эксикаторы (см. рис. 64) имеют приспособление для обогрева при помощи электричества, В таком эксикаторе возможно вести высушивание в вакууме при подогреве. Впускать воздух в вакуум-эксикатор нужно очень осторой(но, так как струя врывающегося воздуха может разбросать высушиваемое вещество. Поэтому впускной кран нужно поворачивать очень медленно и поднимать крышку только через несколько минут пс(сле того, как впускной кран будет приоткрыт.
Внутрь эксикатора, на дно цилиндра, над конусообразной частью, обычно кладут фарфоровую вкладку,(рис. 66). Вместо вкладок можно пользоваться обычным
Рис. 63. Эксикатор.
Рис. 64, Вакуум-эксикаторы.
стеклом (кроме тех случаев, когда в эксикатор ставят горячие тигли). Класть стекло нужно на пробки, чтобы не изолировать цилиндрическую часть эксикатора от конусообразной.При работе с эксикатором необходимо следить, чтобы притертые части всегда были слегка смазаны вазелином или другой смазкой. Эксикаторы очень часто приходится переносить с места на место, и при этом нередки случаи, когда крышка соскальзывает и разбивается. Поэтому при переноске эксикатора обязательно нужно придерживать крышку (рис. 67).
Рис. 65. Схема соединения вакуум-эксикатора с вакуум-насосом:
1 - вакуум-эксикатор; 2 - манометр; 3 - предохранительная склянка.
*Рис. 66. Фарфоровые вкладки для эксикаторов.
Если в эксикатор ставят горячие тигли, то вследствие нагревания воздуха крышка иногда приподнимается, при этом она может соскользнуть и разбиться. Поэтому, поместив горячий тигель в эксикатор и накрыв его крышкой, ее некоторое время притирают, т. е. двигают вправо и влево. При остывании тигля внутри эксикатора создается небольшой вакуум и крышка держится очень плотно. Чтобы открыть эксикатор, нужно не поднимать крышку, а сначала сдвинуть ее в сторону, после чего она легко снимается (рис.- 68).
Мерные колбы – традиционный для проведения различных измерений, опытов, исследований. Изобретены они были несколько столетий назад, но и до сегодняшнего дня не потеряли своей актуальности.
Конструкционные особенности, принципы изготовления
Мерные колбы представлены в виде стеклянных или пластиковых сосудов конической формы (также можно приобрести колбы с грушевидным или сферическим основанием, длинной цилиндрической горловиной и плоским дном). Колбы из стекла производятся из светлого или темного стеклянного сырья с невысокими показателями расширения. Вместимость сосудов такого типа может варьироваться от 1 мл до 5 литров.
Изготовление горловины мерной колбы ведется со шлифом для притертой стеклянной пробки, либо без шлифа. Если изделие без шлифа, то его закрываются с помощью ватной, полиэтиленовой, силиконовой, резиновой пробки (если специалист работает с сильно пахнущими или летучими веществами). Колбы со шлифом предназначены для продолжительного хранения растворов и веществ в них.
Мерные колбы имеют плоское дно, потому что сосуд должен быть максимально устойчив на горизонтальной поверхности или на наклонной поверхности небольшого уклона. Пустая колба объемом 25 мл более не должна скатываться с поверхности с наклоном 15 градусов и меньше. Мелкие сосуды должны сохранять устойчивость при наклоне в 10 градусов.
На горловину обычно нанесены метки объема.
- Если изделие имеет одну метку, то оно предназначено «на вливание».
- Если у изделия две метки, то оно используется «на выливание».
- Также имеются мерные колбы со шкалой на горловине, с расширенной верхней частью горловины для воронки и другие виды сосудов.
Производство мерных колб ведется в соответствии с требованиями ГОСТа и международных стандартов. В заводских условиях происходит калибровка каждого сосуда согласно требуемому классу точности, для которого ГОСТом определяются максимальные пределы погрешности при температуре в 20 градусов.
Для чего нужны мерные колбы?
Изделия такого типа применяются для приготовления химических растворов определенной концентрации непосредственно в сосуде. Градировка происходит за счет круговой метки на колбе, которая указывает на номинальный объем находящейся в сосуде жидкости. При выливании раствора из колбы нужно учитывать остатки жидкости, которые задержаться на стенках сосуда. Именно поэтому в итоге объем перелитого раствора станет меньше, чем был в колбе.
Мерные колбы, работающие «на вливание» и «на выливание» имеют две метки: нижняя метка используется в том случае, если нужно измерить только объем влитой жидкости; если требуется измерение вылитой жидкости, то используется верхняя метка.
Колбы, имеющие на горловине мерную шкалу, используются для работы с растворами, сделанными из двух составляющих жидкостей. Наличие градуировки позволяет определить снижение или увеличение объема при растворении одного вещества в другом.
Как работать с мерными колбами?
Все мерные колбы имеют маркировку: отмечается информация о классе точности сосуда, номинальном объеме, компании-производителе, температуре проведения калибровки, типе используемого стекла и т.д.
При проведении лабораторных исследований нельзя нагревать изделия (даже при проведении термической стерилизации). Чтобы увеличить точность измерений, рекомендуется установить в помещении такую температуру, которая была при калибровке сосуда производителем. Для этого используется специализированное для лабораторий.
Почему стоит оформить заказ у нас?
В нашей компании вы можете прибрести , химического синтеза, общелабораторное, пилотное, технологическое оборудование, а также множество других наименований лабораторной и химической техники. Мы также реализуем химические реактивы, расходные материалы, выполняем сервисное обслуживание оборудования на предприятиях.
Новости и пресс-релизы
Новое поколение автоклавного оборудования - интеллектуально управляемая модель DAIHAN Инновационное оборудование DAIHAN выгодно выделяется среди аналогичных моделей своей простотой и эргономичностью. В то же время она оснащена функциями электронного запирания двери и конденсации пара, что позволяет обеспечить очень высокую безопасность оператора, ведь два этих параметра являются самыми критичными при работе с автоклавами. Рычажная система открытия/закрытия дверцы облегчает работу с прибором. Также имеется функция стерилизации, которая доступна как для твердых, так и жидких веществ.