Химическая посуда и другие принадлежности

ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА И ДРУГИЕ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

 

СТЕКЛЯННАЯ ПОСУДА

 

Применяемая в лабораториях химическая посуда может быть разделена на ряд групп. По назначению посуду можно разделить на посуду общего назначения, специального назначения и мерную. По материалу – на посуду из простого стекла, специального стекла, из кварца.

К группе общего назначения относятся те предметы, которые всегда должны быть в лаборатории и без которых нельзя провести большинство работ. Такими являются пробирки, воронки простые и делительные, стаканы, плоскодонные колбы, кристаллизаторы, конические колбы (Эрленмейера), колбы Бунзена, холодильники, реторты, колбы для дистиллированной воды, тройники, краны.

К группе специального назначения относятся те предметы, которые употребляются для одной какой-либо цели, например: аппарат Киппа, аппарат Сокслета, прибор Кьельдаля, дефлегматоры, склянки Вульфа, склянки Тищенко, пикнометры, ареометры, склянки Дрекселя, кали-аппараты, прибор для определения двуокиси углерода, круглодонные колбы, специальные холодильники, прибор для определения молекулярного веса, приборы для определения температуры плавления и кипения и др.

К мерной посуде относятся: мерные цилиндры и мензурки, пипетки, бюретки и мерные колбы.

 

Посуда общего назначения

 

Пробирки (рис.18) представляют собой узкие цилиндрической формы сосуды с закругленным дном; они бывают различной величины и диаметра и из различного стекла. Обычные лабораторные пробирки изготовляют из легкоплавкого стекла, но для особых работ, когда требуется нагревание до высоких температур, пробирки изготовляют из тугоплавкого стекла или кварца.

 

Кроме обычных, простых пробирок, применяют также градуированные и центрифужные конические (см. Главу 11) пробирки.

Для хранения пробирок, находящихся в работе, служат специальные деревянные, пластмассовые или металлические штативы (рис.19).

Пробирки применяют для проведения главным образом аналитических или микрохимических работ. При проведении реакций в пробирке реактивы не следует применять в слишком большом количестве. Совершенно недопустимо, чтобы пробирка была наполнена до краев.

Реакцию проводят с небольшими количествами веществ; достаточно бывает 1/4 или даже 1/8 емкости пробирки.

Иногда в пробирку нужно ввести твердое вещество (порошки, кристаллы и т. п.), для этого полоску бумаги шириной чуть меньше диаметра пробирки складывают вдвое по длине и в полученный совочек насыпают нужное количество твердого вещества. Пробирку держат в левой руке, наклонив ее горизонтально, и вводят в нее совочек почти до дна (рис.20). Затем пробирку ставят вертикально и слегка ударяют по ней. Когда все твердое вещество высыплется, бумажный совочек вынимают.

Для перемешивания налитых реактивов пробирку держат большим и указательным пальцами левой руки за верхний конец и поддерживают ее средним пальцем, а указательным пальцем правой руки ударяют косым ударом по низу пробирки. Этого достаточно, чтобы содержимое ее было хорошо перемешано. Совершенно недопустимо закрывать пробирку пальцем и встряхивать ее в таком виде; при этом можно не только ввести что-либо постороннее в жидкость, находящуюся в пробирке, но иногда и повредить кожу пальца, получить ожог и пр. Если пробирка наполнена жидкостью больше чем на половину, содержимое перемешивают стеклянной палочкой.

Если пробирку нужно нагреть, ее следует зажать в держателе (см. Главу 1). При неумелом и сильном нагревании пробирки жидкость быстро вскипает и выплескивается из нее, поэтому нагревать нужно осторожно. Когда начнут появляться пузырьки, пробирку следует отставить и, держа ее не в пламени горелки, а около него или над ним, продолжать нагревание горячим воздухом. При нагревании открытый конец пробирки должен быть обращен в сторону от работающего и от соседей по столу.

Когда не требуется сильного нагрева, пробирку с нагреваемой жидкостью лучше опустить в горячую воду. Если работают с маленькими пробирками (для полумикроанализа), то нагревают их только в горячей воде, налитой в стеклянный стакан соответствующего размера (емкостью не больше 100 мл).

Воронки служат для переливания жидкостей, для фильтрования и т.д. Химические воронки выпускают различных размеров, верхний диаметр их составляет 35, 55, 70, 100, 150, 200, 250 и 300 мм. Обычные воронки имеют ровную внутреннюю стенку, но для ускоренного фильтрования иногда применяют воронки с ребристой внутренней поверхностью. Воронки для фильтрования всегда имеют угол 60° и срезанный длинный конец.

При работе воронки устанавливают или в специальном штативе (см. рис.362), или в кольце на обычном лабораторном штативе (рис.21).

Для фильтрования в стакан полезно сделать простой держатель для воронки (рис.22). Для этого из листового алюминия толщиной около 2 мм вырезают полоску длиной 70-80 мм и шириной 20 мм. На одном из концов полоски просверливают отверстие диаметром 12-13 мм и полоску сгибают так, как показано на рис.22а. Как укрепить воронку на стакане, показано на рис.22б.

При переливании жидкости в бутыль или колбу не следует наполнять воронку до краев.

Если воронка плотно прилегает к горлу сосуда, в который переливают жидкость, то переливание затрудняется, так как внутри сосуда создается повышенное давление. Поэтому воронку время от времени нужно приподнимать. Еще лучше сделать между воронкой и горлом сосуда щель, вложив между ними, например, кусочек бумаги. При этом нужно следить, чтобы прокладка не попала в сосуд. Целесообразнее применять проволочный треугольник, который можно сделать самому. Этот треугольник помещают на горло сосуда и затем вставляют воронку.

Существуют специальные резиновые или пластмассовые насадки на горлышко посуды, которые обеспечивают сообщение внутренней части колбы с наружной атмосферой (рис.23).

Для аналитических работ при фильтровании лучше пользоваться аналитическими воронками (рис.24). Особенность этих воронок заключается в том, что они имеют удлиненный срезанный конец, внутренний диаметр которого в верхней части меньше, чем в нижней части; такая конструкция ускоряет фильтрование.

Кроме того, бывают аналитические воронки с ребристой внутренней поверхностью, поддерживающей фильтр, и с шарообразным расширением в месте перехода воронки в трубку. Воронки такой конструкции ускоряют процесс фильтрования почти в три раза по сравнению с обычными воронками.

О применении воронок при фильтровании см. Главу 11.

Делительные воронки (рис.25) применяют для разделения несмешивающихся жидкостей (например, воды и масла). Они имеют или цилиндрическую, или грушевидную форму и в большинстве случаев снабжены притертой стеклянной пробкой. В верхней части отводной трубки находится стеклянный притертый кран. Емкость делительных воронок различна (от 50 мл и до нескольких литров), в зависимости от емкости меняется и толщина стенок. Чем меньше емкость воронки, тем тоньше ее стенки, и наоборот.

При работе делительные воронки в зависимости от емкости и формы укрепляют по-разному. Цилиндрическую воронку небольшой емкости можно укрепить просто в лапке. Большие же воронки помещают между двумя кольцами. Нижняя часть цилиндрической воронки должна опираться на кольцо, диаметр которого немного меньше диаметра воронки, верхнее кольцо имеет диаметр несколько больший. Если воронка при этом качается, между кольцом и воронкой следует положить пластинку из пробки.

Грушевидную делительную воронку укрепляют на кольце, горлышко се зажимают лапкой. Всегда прежде закрепляют воронку, а уже потом наливают в нее подлежащие разделению жидкости.

Капельные воронки (рис.26) отличаются от делительных тем, что они более легкие, тонкостенные и в большинстве случаев с длинным концом. Эти воронки применяют при многих работах, когда вещество добавляют в реакционную массу небольшими порциями или по каплям. Поэтому они обычно составляют часть прибора. Воронки укрепляют в горле колбы па шлифе или при помощи корковой либо резиновой пробки.

Перед работой с делительной или капельной воронкой шлиф стеклянного крана нужно осторожно смазать вазелином или специальной смазкой. Это дает возможность открывать кран легко и без усилий, что очень важно, так как если кран открывается туго, то можно при открывании сломать его или повредить весь прибор. Смазку нужно наносить очень тонким слоем так, чтобы при поворачивании крана она не попадала в трубку воронки или внутрь отверстия крана.

Для более равномерного стекания капель жидкости из капельной воронки и для наблюдения за скоростью подачи жидкости применяют капельные воронки с насадкой (рис.27). У таких воронок сразу после крана находится расширенная часть, переходящая в трубку. Жидкость через кран поступает в это расширение по короткой трубке и затем в трубку воронки.

Химические стаканы представляют собой тонкостенные цилиндры различной емкости. Они бывают двух видов: с носиками и без носиков (рис.28). Так же как и другую стеклянную химическую посуду, стаканы делают и из тугоплавкого, и из химически стойкого стекла.

Нагревать стаканы из обычного стекла на голом пламени нельзя – от этого они лопаются. Нагревание следует проводить только через асбестированную сетку или на водяной либо другой бане.

Кроме химических стаканов, в лабораториях иногда применяют толстостенные, так называемые батарейные стаканы. Они бывают также разной величины и емкости и предназначены для работы без нагревания.

Плоскодонные колбы (рис.29) бывают самой разнообразной емкости, начиная от 50 мл и до нескольких литров, со шлифом и без шлифа на горле. Их изготовляют из обычного, а также из кварцевого и специальных сортов стекла.

Промывалки. Для промывания осадков дистиллированной водой или каким-либо раствором, для смывания осадков с фильтров и стенок сосудов применяют так называемые промывалки (рис.30). Они служат и для хранения небольших количеств дистиллированной воды. Под промывалку можно приспособить колбу емкостью от 0,5 до 2 л. Для этого к колбе подбирают резиновую пробку, в которой просверливают два отверстия. В одно из них вставляют трубку, изогнутую под острым углом; при этом один конец трубки должен доходить почти до дна колбы, а другой конец должен быть оттянут. В другое отверстие вставляют трубку, изогнутую под тупым углом. Конец этой трубки, находящийся внутри колбы, должен выступать из пробки не больше чем на 3–5 см.

В колбу наливают до горла дистиллированную воду или какой-либо раствор и плотно закрывают пробкой. При работе конец короткой трубки, изогнутой под тупым углом, берут в рот и, вдувая в колбу воздух, получают из другой трубки струю воды, которую направляют, например, на стенку воронки, чтобы смыть осадок в нижнюю часть фильтра, и т.д.

Если промывалкой приходится пользоваться часто, для облегчения работы рекомендуется на трубку для подачи воздуха надеть резиновую грушу; ею можно хорошо регулировать как силу струи (при смывании осадков со стенок посуды), так и количество выливаемой жидкости.

Иногда промывалки изготовляют с притертой пробкой, снабженной двумя трубками.

Жидкость, находящаяся в промывалке, может быть загрязнена пылью и т. п. через открытый конец трубки. Чтобы предупредить возможность такого загрязнения, в пробку можно вставить насадку Кьельдаля и через нее вдувать воздух в промывалку (рис.31). Применение такой насадки особенно желательно в тех случаях, когда приходится работать с горячими растворами или с горячей водой, или с растворами неприятно пахнущих веществ (H₂S, NH₃ и пр.).

Расход жидкости на промывание осадков должен быть минимальным, его регулируют, изменяя диаметр отверстия трубки, через которую выливается вода.

Сливная трубка промывалки должна быть заполнена водой полностью, чтобы в ней не было пузырьков воздуха. Если они имеются, жидкость при выливании ее из промывалки может разбрызгиваться. Для удаления пузырьков осторожно вдувают воздух в промывалку, чтобы пузырьки медленно выходили.

Недостатком обыкновенных промывалок является то, что при работе с летучими или ядовитыми веществами или растворами газов, а также с горячей водой не исключена возможность попадания паров или газов в рот. На рис.32 приведены усовершенствованные промывалки, не имеющие этого недостатка. У одной из них (рис.32,а) на нижний конец изогнутой под тупым углом трубки падет клапан Бунзена (см. Главу 1), препятствующий попаданию паров пли газов из промывалки в рот. Другая промывалка (рис.32б) снабжена, кроме того, предохранительной трубкой. Для этого в пробке, закрывающей промывалку, просверливают третье отверстие, в которое вставляют короткую стеклянную трубку, изогнутую под тупым углом. При работе с такой промывалкой большим пальцем правой руки закрывают отверстие предохранительной трубки, помещают указательный палец на (или под) трубку, по которой из промывалки вытекает струя жидкости, и через трубку с клапаном вдувают воздух. Когда в промывалке создастся небольшое избыточное давление, промывалку отнимают ото рта и, придерживая рукой, направляют струю вытекающей жидкости, куда это необходимо. Для того чтобы прекратить вытекание жидкости из промывалки, отнимают палец от отверстия предохранительной трубки, вследствие чего давление внутри промывалки уравнивается с наружным давлением.

Такими усовершенствованными промывалкамм очень удобно пользоваться при серийных промываниях осадков, при наполнении мерных колб и т.д.

При нагревании воды в промывалке колба должна быть открыта так, как показано на рис.33. Если колба закрыта, то при вскипании воды паром может выбросить пробку или же кипящая жидкость начнет выдавливаться через сливную трубку и может обжечь работающего. Иногда внутри плотно закрытой колбы развивается такое давление, что ее может разорвать.

Чтобы пользоваться промывалкой с горячей водой без опасения обжечь руки, горло колбы покрывают теплоизоляционным слоем. В качестве такого слоя может служить обмотка из толстой бечевы, тонкий слой поропласта или плотная бумажная лента, концы которой закрепляют изоляционной лентой или ниткой. Можно также пользоваться листовым асбестом. Кусок тонкого листового асбеста смачивают вначале водой, а потом плотно обертывают им горло колбы. После высыхания получается хорошая теплоизоляция, Мокрый асбест можно обмотать марлей.

Если у колбы нет теплоизоляционного слоя, горячее горло нужно придерживать полотенцем, сложенным в 2-4 раза.

Конические колбы (Эрленмейера) находят широкое применение при аналитических работах (титрование). Они бывают различной емкости, с носиками и без носиков, узкогорлые и широкогорлые (рис.34). Конические колбы, снабженные притертой пробкой, называют «колбами для определения йодного числа». Их применяют также при титрованиях по методу иодометрии.

Нагревать колбы следует только через асбестированную сетку или на какой-либо бане.

Нередко горло конической колбы бывает необходимо закрыть. Для этого можно пользоваться часовыми стеклами соответствующего размера, но значительно удобнее применять стеклянную крышку (рис.35). Колбу, закрытую такой крышкой, можно вращать для перемешивания ее содержимого и сильно наклонять.

Рекомендуются также стеклянные крышки (колпаки), изображенные на рис.36, Такие колпаки удобны для колб, в которых хранят дистиллированную воду или другие реактивы, так как хорошо защищают их от пыли и попадания посторонних веществ.

Колбы для отсасывания (Бунзена) употребляют в тех случаях, когда фильтрование ведут с применением вакуум-насоса (см. Главу 1). Колба (рис.37) имеет тубус, находящийся в верхней части ее; тубус соединяют резиновой трубкой с предохранительной склянкой, а затем с вакуум-насосом. В горло колбы вставляют воронку, укрепленную в резиновой пробке. Колбы для отсасывания бывают различной емкости и формы. Чаще всего в лабораториях используются колбы конической формы как наиболее устойчивые и удобные.

При фильтровании больших количеств жидкости в колбе собирается много фильтрата, для сливания которого приходится разбирать установку. В таких случаях удобнее пользоваться колбами Бунзена с краном, расположенным около дна (рис.38); При использовании таких колб фильтрат сливают через кран в подготовленный приемник, закрыв предварительно вакуум-насос.

Колбы Бунзена делают из толстою стекла, так как иначе при работе они могут быть раздавлены атмосферным давлением. Работающие колбы Бунзена (во избежание несчастного случая) рекомендуется закрывать полотенцем или ящиком из толстого картона или жести.

Иногда на наружную стенку посуды спирально наклеивают липкую прозрачную пленку из поливинилхлорида, накладывая слой на слой так, чтобы каждый виток захватывал около половины предыдущего слоя. Так получается хорошая защита от разлетания осколков стекла при взрыве.

К каждой колбе для фильтрования следует заранее подобрать несколько резиновых пробок (две-три) с отверстиями разных диаметров, которые подходили бы к наиболее часто употребляемым воронкам.

Колбы Бунзена, еще не бывшие в употреблении, следует предварительно проверить. Вначале колбу осматривают снаружи. Если на ней будут обнаружены царапины, колбу применять для работ с вакуумом нельзя, так как при создании вакуума она обязательно лопнет. Затем колбу закрывают резиновой пробкой, завертывают полотенцем или же помещают в предохранительный ящик и только после этого присоединяют к вакуум-насосу. В пробку колбы полезно вставить стеклянную трубку, один конец которой оттянут в капилляр. При помощи вакуум-насоса нужно добиться такого разрежения, при котором колбу будут обычно использовать, и выдержать под вакуумом не менее 15 мин.

Нужно также проверить, нет ли на столе кусочков металла или твердых веществ, которые могут поцарапать дно колбы.

Для работы с разрежением можно применять только проверенные колбы Бунзена.

Реторты (рис.39) бывают двух видов: без тубуса и с тубусом. Последний – с притертой пробкой или без нее. Емкость реторт составляет до 2–3 л. Реторты емкостью больше 2-3 л встречаются очень редко; их изготовляют только по специальному заказу. При работе с ретортами, имеющими тубус с притертой пробкой, нужно помнить, что тотчас после прекращения нагревания пробку следует вынуть.

Кристаллизаторы – тонкостенные стеклянные плоскодонные сосуды различных диаметров и емкости (рис.40). Их применяют при перекристаллизации веществ, а иногда в них проводят выпаривание. Нагревать кристаллизаторы можно только на водяной бане.

Холодильники – приборы, применяемые для охлаждения и конденсации паров.

В зависимости от условий работы жидкость, образующаяся в холодильнике при охлаждении паров (конденсат), должна или отводиться в приемник, или возвращаться и тот сосуд, в котором проводят нагревание. Это различие в назначении холодильников определяет их форму и название. Холодильники, предназначенные для собирания конденсата, называют прямыми или нисходящими, а холодильники, из которых конденсат возвращается в процесс – обратными.

Прямые холодильники (Либиха). Очень распространены в лабораториях холодильники Либиха (рис.41), состоящие из длинной стеклянной трубки (форштоса), один конец которой расширен. Эту трубку пропускают через стеклянную или металлическую рубашку, или муфту, и закрепляют отрезками резиновой трубки, насаженными на концы муфты. Иногда встречаются холодильники Либиха, у которых холодильная трубка спаяна с рубашкой.

На концах муфты (перпендикулярно к ее оси) расположено по одному отводу; на них надевают резиновые трубки, одну из которых, находящуюся около узкого конца форштоса, соединяют с водопроводным краном, а другую отводят в сточную трубу. При таком присоединении трубок вода в холодильнике движется навстречу парам охлаждаемой жидкости.

Присоединяя холодильник, необходимо соблюдать следующее правило: вода должна поступать в холодильник всегда с нижнего опущенного конца и выходить из верхнего приподнятого. Холодильная рубашка (муфта) должна быть всегда заполнена водой. Иначе при продолжительной перегонке холодильная трубка сильно нагреется и на границе с уровнем воды может лопнуть.

Резиновые трубки, служащие для соединения форштоса с холодильной рубашкой, должны быть обвязаны тонкой проволокой или бечевкой, чтобы вода в этом месте не просачивалась.

При сборке холодильника прежде всего нужно подобрать соединительные резиновые трубки, надеть их на холодильную рубашку и, смазав внутренние стенки их вазелином, осторожно, все время поворачивая, вставить холодильную трубку.

При долгом употреблении в холодильной рубашке часто образуется красновато-желтый налет окислов железа, попадающих с водой из водопроводных труб. Налет мешает видеть холодильную трубку, и его нужно удалять. Для этого холодильник отъединяют от водопроводного крана, выпускают всю воду и наливают в холодильную рубашку 10-16%-ную соляную кислоту, при этом на резиновые трубки около отводов надевают зажимы. Осторожно поворачивая холодильник, растворяют в соляной кислоте налет окислов железа, затем кислоту выливают, холодильник снова соединяют с водопроводом и пропускают воду в течение 5-6 мин.

Перегонять жидкость, применяя холодильник Либиха, можно, только когда температура ее паров не превышает 150°С.

Обратные холодильники могут быть шариковыми (холодильники Аллина), змеевиковыми (рис.42) и других форм. У шариковых холодильников трубка состоит из шарообразных расширений, а у змеевиковых свернута в виде спирали. Такая форма трубки увеличивает поверхность охлаждения, и при этом происходит более полная конденсация паров.

Холодильник Аллина устанавливают только в вертикальном положении, но не в наклонном, так как в последнем случае в шариках будет собираться сконденсированная жидкость, мешающая правильному отбору фракций.

Обратный холодильник можно присоединять к колбе и без пробки или шлифа. Для этого трубка холодильника должна входить в горло колбы неплотно, с зазором около 0,5 мм. В этом зазоре конденсируются пары нагреваемой жидкости, и слой ее создает герметичность при кипячении жидкости в колбе. Герметизирующий слой жидкости при кипячении не обновляется. Особенно удобно применение такого способа при длительном кипяченнии растворов кислот или щелочей, т. е. веществ, наиболее опасных для шлифов. Такое соединение пригодно не только для обратных холодильников, но и для головок колонок полной конденсации, аппаратов Сокслета и т.п.

Шариковый холодильник Сокслета (рис.43) чаще всего применяют как обратный. Охлаждающая вода поступает в холодильник через левый отвод во внутреннюю шарообразную, полость и вытекает из правого отростка. Пары жидкости проходят между внутренней поверхностью и наружной стенкой. Таким образом, пары охлаждаются сразу с обеих поверхностей: с наружной – воздухом, с внутренней – водой.

Имеется ряд специальных холодильников, например, применяют холодильники, у которых холодильная трубка имеет вид спирали. Это делается для того, чтобы, не увеличивая размеров холодильника, увеличить поверхность охлаждения.

Часто бывает необходимо нагревание сопровождать перемешиванием. В этом случае очень удобно применять холодильник с мешалкой (рис.44).

Холодильник Димрота (рис.45) является универсальным, так как его можно применять в качестве и нисходящего, и обратного. Холодильник выдерживает значительные перепады температур. Преимуществом его является и то, что на его внешних стенках пары воды из окружающей атмосферы не конденсируются.

Пальцевый холодильник (рис.46) представляет собой запаянную с одного конца трубку, в пробке которой имеются две трубки: одна, доходящая до дна – для подводки воды и другая, короткая, – для отвода воды в канализацию.

Холодильники могут нормально работать только при постоянном напоре воды. Чтобы напор воды в водопроводной сети не влиял на работу холодильника, рекомендуется установить напорный бак для питания одного или нескольких холодильников.

Сифоны (рис.47) – приспособления для переливания жидкостей. При работе с сифоном, приведенным на рис.47а, конец 2 опускают в переливаемую жидкость, конец 3 закрывают пальцем или же, в тех случаях, когда приходится переливать едкие жидкости, на пего надевают резиновую трубку с зажимом, а через конец 1 всасывают жидкость ртом или при помощи водоструйного насоса. Когда жидкость достигнет уровни верхнего колена трубки 1, трубку 3 открывают, а трубку 1 закрывают, для этого на нее надевают резиновую трубку с зажимом Мора. После того как жидкость начала перетекать, трубку 2 опускают в жидкость до соответствующего уровня.

После работы сифон следует промыть; на стене для него должна быть устроена отдельная, лучше деревянная, вешалка.

Очень удобен сифон, изображенный на рис. 47б. Он прост в обращении и дает возможность работать совершенно безопасно.

На конец 3 надевают резиновую трубку длиной 20-25 см или же при помощи отрезка резиновой трубки присоединяют стеклянную трубку. Трубку 1 опускают в переливаемую жидкость и заполняют сифон этой жидкостью из стакана с носиком, кран на трубке 3 при этом должен быть закрыт. Затем кран открывают и сливают нужное количество жидкости.

У сифона, изображенного на рис.47в, конец засасывающей трубки оттянут и впаян в расширение, имеющееся в нижней части трубки; он имеет диаметр много меньше, чем диаметр наружного конца трубки. Такое устройство уменьшает опасность попадания засасываемой жидкости в рот.

Жидкости можно сифонировать, применяя повышенное давление, т.е. нагнетая воздух или инертный газ в сосуд с сифонируемой жидкостью. На рис.48 показаны сифоны, принцип действия которых основан на использовании повышенного давления.

Сифон, изображенный на рис.49, может служить для удаления избытка жидкости (например, охлаждающей воды) из небольшого прибора во время опыта.

Растворы многих веществ можно использовать по назначению только после отстаивания в течение определенного времени. Так, дают отстаиваться растворам серноватистокислого натрия, марганцовокислого калия и др. После окончания отстаивания на дне бутыли обычно собирается осадок. Жидкость над ним нужно слить так, чтобы осадок не был захвачен. При пользовании обычными сифонами это удастся не всегда. На рис.50 приведён сифон, удобный именно для сливания жидкости над осадком. Такой сифон используют и при промывании осадков с применением декантации.

Если в лаборатории нет готового сифона, сифонирование можно проводить при помощи обычной резиновой или согнутой стеклянной трубки. Если жидкость, которую нужно сифонировать, не действует вредно на кожу, то резиновую или согнутую стеклянную трубку заполняют жидкостью, закрывают оба конца пальцами и один конец трубки опускают в жидкость. Отняв затем пальцы, дают жидкости стекать (при таком способе нужно заботиться о том, чтобы в трубке не оставалось пузырька воздуха, обрывающего струю).

Иногда в качестве сифона применяют трубку, к нижнему концу которой присоединяют тройник (рис.51). На боковой отвод тройника надевают резиновую трубку с зажимом. Чтобы начать сифонирование, верхний конец сливной трубки опускают в жидкость и пальцем зажимают нижний открытый конец тройника. Открывают зажим и через боковую трубку ртом или при помощи резиновой груши засасывают раствор. Как только жидкость заполнит боковой отвод тройника, зажим отпускают, отнимают палец от нижнего конца тройника и дают жидкости стечь.

Вакуум-насосы. Необходимыми приборами в лабораториях являются водоструйные вакуум-насосы. Их применяют для ускорения фильтрования, при перегонке для создания вакуума над кипящей жидкостью и т. д.

Подробно о вакуум-насосах и их креплении см. гл.8 «Получение вакуума».

Клапан Бунзена. Клапан делают из толстостенной резиновой трубки. Отрезок такой трубки длиной 5 см с одного конца плотно закрывают резиновой пробкой и заливают резиновым клеем. Другой конец надевают на стеклянную трубку. Лезвием бритвы вдоль резиновой трубки делают прорез длиной в 1,5–2 см.

Схема устройства клапана Бунзена показана на рис.52. Такой клапан в лабораторной практике применяется при многих работах, например для автоматического снижения давления, развивающегося в результате некоторых химических реакций.

Нагнетательные водоструйные насосы – приборы, при помощи которых можно получать струю воздуха, захватываемого водой из внешней атмосферы. Водоструйный насос (рис.53) состоит из двух частей: верхней, являющейся обычным водоструйным вакуум-насосом, и нижней, присоединенной при помощи пробки, лучше резиновой. Чтобы надеть пробку па водоотвод насоса, нужно просверлить в пробке отверстие соответствующего диаметра и разрезать ее пополам. Пробка должна быть прочно укреплена, поэтому се привязывают к нижней части прибора. В этой части насоса воздух отделяется от воды и выходит через отросток. Для выделения воздуха из воды требуется некоторое время, вода немного задерживается в расширенной части и вытекает через сточный отросток, на который надевают кусок резиновой трубки с зажимом Гофмана (винтовым). Зажимом регулируют сток воды и поддерживают такой уровень воды в шаре, при котором получается струя воздуха нужной силы.

На рис.54 показан стеклянный нагнетательный водоструйный насос другой конструкции, работающий по тому же принципу, что и описанный выше. Этот насос легко может сделать каждый стеклодув.

В случае необходимости для изготовления нагнетательного водоструйного насоса можно использовать и небольшую склянку Вульфа с двумя горлами и тубусом внизу.

 

Мерная посуда

 

Мерной называют посуду, применяемую для измерения объема жидкости.

Мерные цилиндры – стеклянные толстостенные сосуды с нанесенными на наружной стенке делениями, указывающими объем в миллилитрах* (рис.92). Они бывают самой разнообразной емкости: от 5-10 мл до 1 л и больше. Чтобы отмерить нужный объем жидкости, ее наливают в мерный цилиндр до тех пор, пока нижний мениск не достигнет уровня нужного деления. (*В системе СИ объем выражают в кубических метрах пли его кратных долях (см³, дм³). Однако мерная посуда и приборы для измерения объема, применяемые до настоящего времени в лабораториях, градуированы во внесистемных единицах – миллилитрах (мл) или литрах (л), поэтому в данном пособии оказалось более целесообразным выражать объем в этих единицах.)

Иногда встречаются цилиндры, снабженные притертыми пробками. Обычно их применяют только лишь при специальных работах.

Кроме цилиндров, для той же цели употребляют мензурки (рис.93). Это сосуды конической формы, на стенке которых имеются деления. Они очень удобны для отстаивания мутных жидкостей, когда осадок собирается в нижней, суженной части мензурки.

Пипетки служат для точного отмеривания определенного объема жидкости. Различают пипетки для жидкостей и газовые пипетки.

Пипетки для жидкостей (рис.94). Обычные пипетки (пипетки Мора) представляют собой стеклянные трубки небольшого диаметра с расширением посредине.

Нижний конец пипетки слегка оттянут и имеет диаметр около 1 мм.

Пипетки бывают емкостью от 1 до 100 мл, в верхней части их имеется метка, до которой набирают жидкости.

Широко применяют также градуированные пипетки различной емкости, на наружной стенке которых нанесены деления в 0,1 мл.

Для наполнения пипетки нижний конец ее опускают в жидкость и втягивают последнюю при помощи груши или ртом, но лучше при этом пользоваться специальными приспособлениями.

Засасывание жидкости нужно научиться делать отрывистыми сосательными движениями языка (или губами), но только не вдыхая воздух из пипетки (обычная ошибка начинающих). Проводя засасывание, нужно совершенно свободно дышать через нос и следить, чтобы кончик пипетки все время находился в жидкости. Жидкость набирают так, чтобы она поднялась на 2-3 см выше метки, затем быстро закрывают верхнее отверстие указательным пальцем правой руки, придерживая в то же время пипетку большим и средним пальцами. Очень полезно указательный палец слегка увлажнить, так как влажный палец более плотно закрывает пипетку.

Когда пипетка наполнена, ослабляют нажим указательного пальца, в результате чего жидкость будет медленно вытекать из пипетки; как только нижний мениск жидкости окажется на одном уровне с меткой, палец снова прижимают (рис.95). Если на конце пипетки после этого будет висеть капля, ее следует осторожно удалить. Введя пипетку в сосуд, отнимают указательный палец и дают жидкости стечь по стенке сосуда. После того как жидкость вытечет, пипетку держат в течение еще 5 сек (считая до 5) прислоненной к стенке сосуда, слегка поворачивая вокруг оси, после чего удаляют пипетку, не обращая внимания на оставшуюся в ней жидкость. Выливание раствора из пипетки в коническую колбу показано на рис.96. Очень важно, чтобы раствор стекал именно по стенке конической колбы и не разбрызгивался, так как при этом часть выливаемого раствора может попасть на стенку колбы и при последующем титровании не вступит в реакцию с раствором, выливаемым из бюретки.

Следует помнить, что объем жидкости, вытекающей из пипетки, зависит от способа вытекания, и последний должен быть таким же, как и применяемый при калибровании пипеток (В СССР способ калибрования стандартизирован; стандартная температура +20°С).

Поэтому никогда не следует стремиться выгонять остатки жидкости из пипетки выдуванием или нагреванием рукой расширенной части пипетки.

Для отбора растворов ядовитых веществ следует пользоваться или обычными пипетками с грушей, или пипетками, в верхней части которых выше метки имеется одно или два шарообразных расширения; раствор такой пипеткой отбирают также при помощи груши или другого приспособления.

Применение приспособления Гюппнера (рис.97) предотвращает возможность попадания отбираемом жидкости в рот. Прибор состоит из довольно широкого цилиндричес