Z czego robi się szkło laboratoryjne?
Zwykłe szkło sodowo-wapniowe (okienne, butelkowe) pęka przy gwałtownej zmianie temperatury i reaguje z roztworami zasad. Dlatego naczynia do ogrzewania i pracy z odczynnikami wykonuje się ze szkła borokrzemianowego (zawiera ok. 12–13% tlenku boru), które ma niski współczynnik rozszerzalności cieplnej – zlewkę można postawić na gorącej płycie, a gorący roztwór wlać do zimnej kolby bez pękania. Najbardziej znane marki to Duran (Schott), Pyrex (Corning) i Simax (Kavalier). Szkło borokrzemianowe wytrzymuje pracę do ok. 500 °C i jest odporne na kwasy (poza kwasem fluorowodorowym i gorącym stężonym kwasem fosforowym) oraz na roztwory soli; gorące stężone zasady powoli je trawią.
Do zadań specjalnych stosuje się szkło kwarcowe (krzemionkowe) – wytrzymuje ponad 1000 °C i przepuszcza ultrafiolet (kuwety do spektrofotometrii UV), oraz szkło barwione (brązowe, bursztynowe) chroniące odczynniki wrażliwe na światło (roztwory azotanu srebra, jodu, nadtlenku wodoru).
Naczynia miarowe – do odmierzania objętości
| Naczynie | Do czego służy | Dokładność i uwagi |
|---|---|---|
| Kolba miarowa (10 ml – 2 l) | przygotowanie roztworów o dokładnie znanym stężeniu i rozcieńczanie | jedna kreska na szyjce, kalibracja „In”; nie ogrzewać – zmienia objętość; klasa A lub B |
| Pipeta jednomiarowa (pełna) | przeniesienie jednej, dokładnej objętości (np. 10,00 ml) do kolby lub próbki do miareczkowania | najdokładniejsza pipeta; kalibracja „Ex”; ostatniej kropli nie wydmuchuje się |
| Pipeta wielomiarowa (z podziałką) | odmierzanie różnych objętości w zakresie podziałki | mniej dokładna niż jednomiarowa; obowiązkowo z pompką lub gruszką – nigdy ustami |
| Biureta (25 lub 50 ml, z kranem) | miareczkowanie – dodawanie titranta i odczyt zużytej objętości | podziałka co 0,1 ml, odczyt do 0,05 ml; wersje z kranem szklanym lub teflonowym, biurety automatyczne (Pellet) |
| Cylinder miarowy (5 ml – 2 l) | szybkie, orientacyjne odmierzanie objętości, np. rozpuszczalnika do reakcji | dokładność ok. 1% – za mała do analizy ilościowej |
| Mikropipeta (pipeta automatyczna) | odmierzanie mikrolitrowych objętości w biologii molekularnej i analityce | tłokowa, z wymiennymi końcówkami; wymaga okresowej kalibracji |
Oznaczenia na szkle miarowym: In – naczynie zawiera podaną objętość (kolby miarowe, cylindry), Ex – naczynie wydaje podaną objętość przy wylewaniu (pipety, biurety); temperatura odniesienia 20 °C; klasa A (dokładniejsza, do analiz) lub B (ogólnego użytku); czasem symbol „H” lub numer serii przy naczyniach z certyfikatem wzorcowania. Menisk cieczy odczytuje się na wysokości oczu, dla cieczy przezroczystych – po dolnym brzegu menisku.
Naczynia reakcyjne i ogólnego użytku
| Naczynie | Do czego służy | Uwagi praktyczne |
|---|---|---|
| Zlewka (5 ml – 5 l; niska lub wysoka) | rozpuszczanie, mieszanie, ogrzewanie, odbieranie przesączu, przechowywanie roztworów przez krótki czas | podziałka tylko orientacyjna; wylewać przez dzióbek po bagietce |
| Kolba stożkowa (Erlenmeyera) | miareczkowanie (łatwo mieszać ruchem kolistym), krystalizacja, hodowle w mikrobiologii | wąska szyjka ogranicza parowanie; wersje ze szlifem lub z nakrętką |
| Kolba kulista (okrągłodenna) | synteza, destylacja, ogrzewanie pod chłodnicą zwrotną, praca pod próżnią | wymaga statywu lub czaszy grzejnej; odmiany: gruszkowa, Claisena, wieloszyjne, Schlenka |
| Kolba płaskodenna | przechowywanie i mieszanie roztworów, odbieralnik destylatu | nie do próżni ani do intensywnego ogrzewania |
| Probówka (szklana, z korkiem, wirówkowa) | reakcje w małej skali, próby jakościowe, wirowanie | ogrzewać ukośnie, wylotem od siebie i innych; probówki wirówkowe mają stożkowe dno |
| Krystalizator (płaskie, szerokie naczynie) | odparowywanie rozpuszczalnika i hodowanie kryształów, łaźnie | duża powierzchnia parowania |
| Parownica (porcelanowa lub szklana) | odparowywanie do sucha, prażenie | porcelanowa wytrzymuje palnik; szklana – tylko łaźnię |
| Szkiełko zegarkowe | odważanie substancji stałych, przykrywanie zlewek, obserwacja kryształów | |
| Butelka laboratoryjna z nakrętką (GL 45) | przechowywanie odczynników, pożywek, buforów; autoklawowanie | brązowa dla substancji światłoczułych |
| Naczynko wagowe | odważanie substancji higroskopijnych i lotnych | z doszlifowaną przykrywką |
| Szalka Petriego | hodowle mikroorganizmów, kiełkowanie nasion | szklane do wielokrotnego użytku, częściej plastikowe jednorazowe |
Elementy aparatury szklanej
| Element | Do czego służy | Więcej |
|---|---|---|
| Chłodnica (Liebiga, kulkowa, spiralna, Dimrotha) | skraplanie par w destylacji lub ogrzewaniu pod chłodnicą zwrotną | Chłodnice laboratoryjne – rodzaje i dobór |
| Rozdzielacz (gruszkowy, cylindryczny) | rozdzielanie niemieszających się cieczy, ekstrakcja ciecz–ciecz | Rozdzielacze |
| Wkraplacz (rozdzielacz z wyrównaniem ciśnienia) | powolne dodawanie cieczy do mieszaniny reakcyjnej, także w układzie zamkniętym | boczna rurka wyrównuje ciśnienie między wkraplaczem a kolbą |
| Lejek zwykły, lejek Büchnera, lejek ze spiekiem | sączenie grawitacyjne lub pod zmniejszonym ciśnieniem | Büchnera (porcelanowy) z sączkiem; spiek szklany o różnej porowatości (G1–G5) |
| Kolba ssawkowa | odbieranie przesączu przy sączeniu pod próżnią | grubościenna; łączy się z pompką wodną lub próżniową |
| Nasadka destylacyjna, Claisena, przedłużacz, łącznik próżniowy | budowa zestawów do destylacji i syntezy | Połączenia szlifowe – rozmiary szlifów (14/23, 29/32) |
| Eksykator | suszenie i przechowywanie substancji w suchej atmosferze (z żelem krzemionkowym lub CaCl₂) | wersja próżniowa z kranem |
| Płuczka, U-rurka, rurka z CaCl₂ | osuszanie i oczyszczanie gazów | |
| Bagietka, szkiełka podstawowe i nakrywkowe, kuwety | mieszanie i przelewanie; preparaty mikroskopowe; pomiary spektrofotometryczne | kuwety kwarcowe do UV, szklane lub plastikowe do zakresu widzialnego |
Jak myć i przechowywać szkło laboratoryjne?
- Myj od razu po użyciu – zaschnięte osady i kryształy usuwa się trudniej.
- Do zwykłych zabrudzeń: ciepła woda z detergentem laboratoryjnym i szczotka; do tłustych – aceton lub etanol techniczny (zużyty rozpuszczalnik do odpadów, nie do zlewu).
- Uporczywe osady: roztwór kwasu solnego (osady nieorganiczne), roztwór NaOH w etanolu (żywice, substancje organiczne); mieszanina chromowa jest dziś wycofywana z powodu toksyczności chromu(VI).
- Płucz wodą wodociągową, a na koniec 2–3 razy wodą destylowaną lub demineralizowaną. Czyste szkło zwilża się równomiernie – kropelki na ściankach oznaczają tłuszcz.
- Susz na stojaku lub w suszarce (nie dotyczy naczyń miarowych – wysoka temperatura zmienia ich objętość; suszy się je na powietrzu lub przepłukuje acetonem).
- Szlify przechowuj rozłączone lub lekko natłuszczone smarem silikonowym; zablokowany szlif rozgrzewa się delikatnie suszarką do włosów albo moczy w ciepłej wodzie.
- Pęknięte lub wyszczerbione szkło wyrzuć do pojemnika na szkło laboratoryjne (nie do szkła opakowaniowego) – rysa to miejsce pęknięcia przy ogrzewaniu lub próżni.
Bezpieczna praca ze szkłem
- Nie ogrzewaj naczyń miarowych ani grubościennych naczyń (kolby ssawkowe, eksykatory) palnikiem.
- Pod próżnią używaj tylko naczyń do tego przeznaczonych i bez rys; kolby ssawkowe i eksykatory próżniowe najlepiej osłonić siatką lub ekranem.
- Rurki szklane wprowadzaj do korków i węży po zwilżeniu gliceryną, trzymając dłoń owiniętą ścierką blisko końca rurki.
- Gorącego szkła nie stawiaj na zimnym, mokrym blacie; gorące naczynie wygląda tak samo jak zimne – używaj łapy lub rękawic.
- Przy pracy ze szkłem pod ciśnieniem i próżnią oraz przy myciu – okulary ochronne.
Szkło a tworzywa sztuczne – kiedy wybrać plastik?
| Materiał | Zalety | Wady | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|
| Szkło borokrzemianowe | obojętne chemicznie, przezroczyste, odporne termicznie, wielokrotnego użytku | kruche, cięższe, droższe przy jednorazowym użyciu | synteza, analityka, ogrzewanie |
| Polipropylen (PP) | nietłukący, autoklawowalny (121 °C), tani | mętny, pęcznieje w niektórych rozpuszczalnikach | probówki wirówkowe, butelki, zlewki w biologii |
| PTFE (teflon) | odporny na niemal wszystkie chemikalia, w tym HF | drogi, nieprzezroczysty, miękki | naczynia do HF, krany, mieszadełka |
| Polistyren (PS) | krystalicznie przezroczysty, tani | nieodporny na rozpuszczalniki i ciepło | jednorazowe szalki Petriego, kuwety |
Najczęstsze pytania o szkło laboratoryjne
Jakie są podstawowe naczynia laboratoryjne?
Zlewka, kolba stożkowa, kolba kulista, kolba miarowa, cylinder miarowy, pipeta, biureta, probówka, lejek, krystalizator, parownica, szkiełko zegarkowe, bagietka. W zestawach do syntezy dochodzą chłodnice, rozdzielacze, wkraplacze i eksykator.
Czym różni się kolba miarowa od stożkowej?
Kolba miarowa ma jedną kreskę i służy wyłącznie do przygotowania roztworu o określonej objętości (nie ogrzewa się jej). Kolba stożkowa (Erlenmeyera) to naczynie robocze – do miareczkowania, mieszania i krystalizacji; jej podziałka jest tylko orientacyjna.
Co oznaczają symbole In i Ex na szkle?
„In” – naczynie zawiera podaną objętość (kolba miarowa). „Ex” – naczynie wydaje podaną objętość przy wylewaniu, bo część cieczy zostaje na ściankach (pipeta, biureta). Dlatego z pipety nie wydmuchuje się ostatniej kropli.
Czy szkło laboratoryjne można myć w zmywarce?
Tak, w zmywarce laboratoryjnej z odpowiednimi koszami i detergentem; w domowej zmywarce szkło może się zarysować i zostaną na nim pozostałości nabłyszczacza. Naczyń miarowych klasy A nie suszy się w wysokiej temperaturze.
Dlaczego gorąca zlewka nie pęka, a słoik tak?
Bo zlewka jest ze szkła borokrzemianowego o małej rozszerzalności cieplnej, a słoik ze szkła sodowego, w którym różnica temperatur między ścianką wewnętrzną a zewnętrzną wywołuje naprężenia i pęknięcie.
Jak odczytać objętość w cylindrze?
Na wysokości oczu, po dolnym brzegu menisku (dla wody i większości roztworów). Dla rtęci – po górnym brzegu wypukłego menisku.
Zobacz też: Wyposażenie laboratorium – lista i konfigurator · Krystalizacja · Połączenia szlifowe
Więcej o sprzęcie i wyposażeniu laboratorium: Sprzęt laboratoryjny – przewodnik A–Z →
