Стеклянная химическая посуда
ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА, РЕАКТИВЫ
В химии при выполнении опытов и синтезов используется стеклянная и фарфоровая химическая посуда разного назначения.
Химическая посуда тонко- и толстостенная изготавливается из стекла разных
марок. Посуда из толстого стекла не выдерживает нагрева, нагревать можно только
тонкостенную посуду, термостойкость которой зависит от состава стекла.
Основным требованием, предъявляемым к стеклянной посуде, является ее химическая и термическая устойчивость. Химическая устойчивость – это свойство стекла противостоять разрушающему действию кислот, щелочей и других веществ.
Термическая устойчивость – это способность посуды выдерживать резкие колебания температуры.
Лучшим стеклом считается пирекс, потому что оно обладает термической и химической устойчивостью, имеет малый коэффициент расширения. Поэтому особо-
термостойкие изделия (стаканы, реторты, пробирки) изготавливают из пирексового стекла. Пирексное стекло содержит 80% оксида кремния (IV). Температура его
размягчения + 620 ºС.
Для проведения опытов при высоких температурах используют кварцевую посуду. Кварцевое стекло содержит 99,95% оксида кремния (IV), температура его размягчения +1650 ºС. Тонкое кварцевое стекло вследствие очень низкого коэффициента термического расширения выдерживает резкое охлаждение (даже водой!) с
любой температуры.
Лабораторную посуду изготавливают в основном из стекла типов ТУ (термически устойчивое), ХУ-1 и ХУ-2 (химически устойчивое). Содержание оксида кремния (IV) в обычном лабораторном стекле составляет примерно 70%.
На рис. 1 представлена стеклянная химическая посуда, применяемая в лабораторной практике.
1. Пробирка химическая. Пробирки – это наиболее простая химическая посуда,
которую используют для проведения в них качественных реакций, а также опытов
с небольшим количеством реактивов. Объем реактива в пробирке не должен превышать половины объема пробирки. В химической лаборатории пробирки размещают в специальном штативе.
2. Стакан химический. Химические стаканы – это низкие или высокие цилиндры с носиком или без него, простые и калиброванные. Их используют для приготовления растворов и проведения химических реакций, как при комнатной температуре, так и при нагревании.
3. Колба плоскодонная. Используют для приготовления и хранения растворов.
4. Колба коническая (Эрленмейера). Используют при титровании.
5, 7, 8. Колбы круглодонные. Наиболее часто используют при проведении синтезов. Колбы могут изготавливаться с коротким и длинным горлом, одно-, двух-
(7), трехгорлыми (8) и т.д.__
Стеклянная химическая посуда: 1 – пробирка; 2 – стакан химический; 3 – колба плоскодонная; 4 – колба коническая
(Эрленмейера); 5 – колба круглодонная; 6 – колба Кляйзена; 7 – колба двугорлая; 8 – колба трехгорлая; 9, 10 – колбы Вюр-
ца; 11, 12 – пробирки Вюрца; 13 – реторта; 14 – переходник; 15 – тройник; 16 – бюкс; 17 – часовое стекло; 18 – чашка Пет-
ри; 19 – воронка химическая; 20 – воронка для сыпучих веществ; 21 – воронка со стеклянным фильтрующим дном; 22 –
воронка длинная; 23, 24 – капельные воронки; 25 – воронка делительная; 26 – холодильник Либиха; 27 – аллонж; 28, 29 –
«пауки»; 30 – холодильник шариковый; 31 – дефлегматор; 32 – U-образная трубка; 33 –- хлоркальциевая трубка; 34 – ко-
лонка осушительная; 35 – промывалка Мюнке; 36 – воронка Мюнке
6. Колба Кляйзена. Используют в качестве перегонной колбы и приемника при
перегонке жидкостей.
9, 10. Колбы Вюрца. Используют в качестве перегонной (с изогнутым отводом
9) или реакционной колбы (с прямым коротким отводом 10).
11, 12. Пробирки Вюрца. Используют для микроперегонки.
13. Реторта. Используют при прокаливании веществ с одновременной от-
гонкой продуктов разложения (например, для получения азотной кислоты).
14, 15. Переходник и тройник. Используют для соединения резиновых шлангов.
16. Бюкс. Применяют для взвешивания агрессивных веществ и хранения не-
больших количеств реагентов.
17. Часовое стекло. В лабораторной практике часовые стекла универсальны –
ими накрывают химические стаканы при проведении химических синтезов, на них помещают полученное при синтезе вещество для высушивания на воздухе, их используют в качестве тары при взвешивании небольших количеств неагрессивных веществ.
18. Чашка Петри. Используют для высушивания на воздухе или в эксикаторе
веществ и фильтров с осадками.
19. Воронка химическая. Используют для фильтрования и переливания жидкостей.
20. Воронка с широким горлом. Используют для загрузки сыпучих веществ.
21. Воронка со стеклянным фильтрующим дном. Используют для фильтрования при пониженном давлении. Воронку со стеклянным фильтрующим дном также называют «стеклянным пористым фильтром» или просто «стеклянным фильтром».
22. Воронка длинная. Используют в опытах по получению водорода.
23, 24. Капельные воронки. Используют для дозируемой, по каплям, подачи реагентов в реакционную смесь. Для выравнивания давлений в реакционной колбе и в капельной воронке 24 пространство над краном воронки соединяется трубкой с
пространством под краном. Воронка в этом случае закрывается сверху пробкой.
25. Воронка делительная. Используют для разделения несмешивающихся жидкостей.
26. Холодильник Либиха – прибор для охлаждения и конденсации паров, образующихся при нагревании и кипячении жидкостей. Состоит из холодильной
трубки и муфты, прочно соединенной с холодильной трубкой, которая имеет на противоположных концах по отводу: один для впуска воды, другой для выхода.
Холодильник Либиха в зависимости от расположения в приборе может выполнять функции как прямого или прямоточного холодильника (пар поступает с одной стороны холодильника, а жидкость вытекает с другой), так и обратного холодильника (жидкость стекает обратно в колбу). Используют при перегонке, экстракции и при проведении других процессов.
27. Аллонж – переход между холодильником и приемником. Используют в качестве соединительного элемента в установке по перегонке веществ. К аллонжу присоединяется хлоркальциевая трубка, при перегонке в вакууме – водоструйный насос.
28, 29. «Пауки» – аллонжи с несколькими выходами для одновременного присоединения нескольких приемников. Используют в качестве соединительных элементов в установках по перегонке веществ.
30. Холодильник шариковый. Используют при перегонке в качестве обратного холодильника.
31. Дефлегматор. Используют в качестве насадки при фракционной перегонке жидкостей. Действие дефлегматоров состоит в том, что в них при неполном охлаждении пара кипящего раствора происходит частичная конденсация пара более высококипящей жидкости. Образовавшийся промежуточный конденсат называют флегмой. Флегма стекает обратно в колбу, а пар обогащается компонентом с более низкой температурой кипения и попадает в холодильник, где подвергается уже полной конденсации.
32. U-образная трубка. Используют для осушки газов и очистке от примесей с помощью твердого реагента.
33. Хлоркальциевая трубка. Используют для изоляции реакционной смеси от
воздействия атмосферной влаги и оксида углерода (IV). Хлоркальциевая трубка заполняется твердым поглотителем.
34. Осушительная колонка. Используют для осушки газов и очистке от примесей с помощью твердого реагента.
35. Промывалка Мюнке – склянка для очистки газов от примесей жидким по-
глотителем.
36. Воронка Мюнке. Используют для заполнения промывалки Мюнке
3. Эксикатор. Используют для высушивания веществ при комнатной темпера-
туре с использованием различных осушительных средств.
4. Кристаллизатор. Используют для охлаждения растворов и при сборе газов
под водой.
5. Колба Бунзена. Используют в качестве приемных колб для фильтрата при
фильтровании и под пониженным давлением.
6. Химические склянки, бутыли и т.д.