Лабораторное оборудование и приборы, основные приемы работы в химической лаборатории. Cборка лабораторных установок


Пробки и подготовка их к работе. При сборке лабораторных установок и для укупорки посуды в качестве соединительных элементов применяют различные пробки: корковые, резиновые, стеклянные, пластмассовые.

Наиболее часто в химических лабораториях используют корковые пробки, так как они хорошо обрабатываются (их можно обжать) и в них легко просверлить отверстие. Они обладают упругостью и химической стойкостью к большинству органических веществ, но ими нельзя закрывать сосуды с концентрированными растворами кислот и щелочей.

Резиновые пробки дают возможность создать более полную герметизацию сосудов и приборов. Однако они разрушаются и теряют эластичность под действием органических растворителей. На них также действует концентрированные растворы серной и азотной кислот.

Стеклянные пробки составляют часть кого-либо сосуда или прибора. Их применяют тогда, когда нужно герметичная закупорка сосуда и когда вещества, находящиеся в сосуде, могут действовать на корковую или резиновую пробку.

Пластмассовые пробки, преимущественно полиэтиленовые, обладают большой химической стойкостью к действию кислот, щелочей, органических растворителей и сероводорода. Применяют для укупорки, но их нельзя использовать при монтаже аппаратуры.

Корковые пробки, подбирают так, чтобы диаметр пробки был немного больше диаметра горлышка сосуда. Они должны плотно входить в горлышко сосуда. Корковую пробку подгоняют к размерам отверстия, которое они должны закрывать, обжиманием ее на пробкомелке.  Если не промкомелки, можно это сделать деревянной доской.    

Резиновые пробки подбираются точно по размеру горлышка сосуда. Резиновую пробку, если она велика,  подогнать к отверстию сосуда или трубки очень трудно.

При сборке приборов иногда требуется просверлить пробку, чтобы вставить стеклянную трубку, термометр. Сверлят пробки сверлами, представляющими собой металлические трубки разного диаметра с остро отточенными краями (рисунок 12.1). В набор обычно входит шесть сверл, стерженек для выталкивания остатков пробки и нож для заточки сверл. Сверлить пробку обязательно следует с узкого конца ее основания, предварительно наметив место отверстия. При подборе сверла необходимо руководствовать следующим: для корковых пробок диаметр сверла должен быть чуть меньше наружного диаметра стеклянной трубки, которую будут вставлять в пробку, а для резиной пробки он должен равняться диаметру трубки. При сверлении резиновых пробок сверло смачивают глицерином или водой. При сверлении надо добиваться, чтобы канал шел по всей длине пробки перпендикулярно ее основанию. Чтобы края отверстия не были рваными, необходимо при приближении сверла к концу пробки упереть пробку в небольшую дощечку или ненужную пробку (рисунок 12.4).

Обработка стекла. Для изготовления приборов в лабораториях широко применяют стеклянные трубки различного диаметра и длины, поэтому необходимо овладеть простейшими навыками работы со стеклом: резанием стеклянных трубок и оплавлением их концов, сгибанием и оттягиванием трубок, изготовлением капилляров и т.д.

Резать трубки малого диаметра до 8 – 10 мм довольно легко. Для этого острым краем напильника проводят несколько раз по одному и тому же месту трубки, чтобы на ней получился надрез. Надрезанное место следует смочить водой. Затем берут трубку по обеим сторонам от надреза (большие пальцы находятся с противоположной стороны от надреза), слегка сгибают ее в стороны и ломают (рисунок 12 справа). Острые края трубки обрабатывают напильником и оплавляют в пламени газовой горелки.

Набор сверл для пробок

Сверление пробок

Резание стеклянных трубок

Рисунок 12. Обработка пробок и стекла.

 

Трубки большего диаметра (от 10 до 30 мм) и стаканы режут другими способами следующим образом.

1. Сначала также делают надрез, затем к нему прижимают разогретый докрасна конец стеклянной палочки. Образуется трещина. Нагревая палочку и поднося ее к краю трещины, ведут эту трещину по диаметру трубки или стакана. После образования трещины по всему диаметру отрезаемый кусок отваливается.

            2. По круговому надрезу трубку или стакан обматывают смоченной керосином тонкой бечевкой, которую поджигают. Трубка, стакан по месту разреза раскалываются.

 3. Толстые трубки или склянки можно разрезать тугоплавкой проволокой. Для этого проволоку обматывают по диаметру бутылки, подключают к клеммам реостата и постепенно повышают напряжение. Проволока накаляется до красного каления. В таком состоянии ее держат 1 – 2 мин. Если на раскаленную проволоку капнуть водой, то стекло лопнет в местах соприкосновения.

Отрезанные концы должны быть зачищены напильником и оплавлены, чтобы не оставалось острых краев. Для оплавления трубку вносят в верхнюю часть пламени горелки и, вращая трубку вокруг оси, прогревают ее до тех пор, пока стекло не размягчится и не начнет оплавляться.

Трубки  сгибают на широком плоском пламени горелки, которое получают с помощью насадки «ласточкин хвост». Трубку помещают в самую горячую часть пламени и медленно вращают ее вокруг оси. Благодаря этому трубка равномерно разогревается. Когда (10 размегчается (это ощущается по самопроизвольному изгибанию трубки по действием собственной тяжести), трубку вынимают из пламени и сгибают под нужным углом плавным движением, поднимая концы вверх. Горячую трубку нельзя класть на деревянную поверхность. Насадка «ласточкин на хвост» ее можно положить на асбестовую сетку. Правильно согнутая трубка не должна иметь складок и сужений.  

Для оттягивания трубок и изготовления капилляров стеклянную трубку диаметром 10 – 12 мм при постоянном и равномерном вращении нагревают в плоском пламени горелки до размягчения. Затем трубку вынимают из пламени, растягивают до получения капилляра, охлаждают и разрезают.

Для изготовления трубки с оттянутым концом поступают так же, как сказано выше, но только в этом случае, вынув из пламени разогретую до размягчения трубку, осторожно «осаживают» (сдвигают, чтобы стенки оттянутого конца трубки были достаточно толстыми и прочными), затем снова прогревают в пламени «осаженное» место до размягчения. Извлекают трубку из пламени и растягивают до нужного диаметра, охлаждают и разрезают. Потом оплавляют в несветящимся пламени горелки до появления желтой окраски пламени.

Чтобы  запаять трубку, конец ее нагревают при постоянном вращении в верхней части пламени горелки. Заплавленный конец получается утолщенным при остывании и вследствие неравномерного охлаждения может отломиться. Для избежание этого через холодный конец трубки осторожно ртом вдувают воздух, чтобы получить одинаковую толщину стенок заплавленного конца.