Для чего нужна коническая колба в химии кратко

Обновлено: 04.07.2024

Посуда химическая лабораторная (п.х.л.) - изделия, изготовленные из стекла, кварца, фарфора и др. материалов, которые применяются для препаративных и химико-аналитических работ.

Требования, которым должна соответствовать химическая посуда:

Термоустойчивость, малый коэффициент теплового расширения материала
Устойчивость к воздействию химических реагентов
Загрязнения должны легко отмываться

В данной статье мы классифицируем всю химическую посуду на три группы по ее назначению: мерная, немерная и специального применения.

Мерная химическая посуда

Мерная посуда имеет точную градуировку, нагреванию ее не подвергают.

Пипетки служат для отбора жидкостей (до 100 мл) и газов (от 100 мл)

Применяются для измерения точных объемов, титрования (метод количественного/качественного анализа в аналитической химии)

С помощью мерных колб, мензурок и цилиндров отмеривают и хранят определенные объемы жидкостей.

Немерная химическая посуда (общего назначения)

К такой химической посуде относятся изделия, многие из которых употребляются с нагревом: пробирки, стаканы, колбы (плоскодонные, круглодонные, конические), реторты.

Служат для переливания и фильтрования жидкостей. Делительные воронки применяются для разделения несмешивающихся жидкостей.

Используется для выпаривания растворов и очистки веществ путем перекристаллизации - методе, основанном на различии растворимости вещества в растворителе при различных температурах.

Сифон химический применяется для безопасного перекачивания жидких сред из бутылей, бочек, канистр. Особенно важен сифон в работе с агрессивными опасными химическими веществами.

Банки служат для хранения твердых веществ, склянки - для хранения жидких веществ, а также в качестве резервуара, из которого жидкость поступает в другой раствор, например, в бюретки в ходе титрования.

Бюкс - баночка с притертой пробкой, используется как емкость при исследовании, в ходе которых высушиваются и взвешиваются сыпучие материалы

Химическая капельница применяется для дозирования растворов и индикаторов.

Используются с целью взятия твердых и сыпучих веществ. Могут служить для перемешивания жидкостей.

Применяется для одновременного размещения и закрепления множества пробирок.

Химическая посуда специального назначения

Данная посуда отличается тем, что предназначена для какой-либо одной цели.

Круглодонная колба с отводом для вставки прямоточного холодильника. Используется для перегонки различных веществ.

Плоскодонная коническая колба, которая применяется для вакуумного фильтрования.

Применяется для фильтрования растворов при помощи фильтровальной бумаги под вакуумом.

Фильтр Шотта представляет собой стеклянную пористую пластинку. Фильтр Шотта используют в ходе вакуумного фильтрования.

Применяется для конденсирования паров и отвода образовавшегося конденсата из системы, сбор конденсата происходит в колбу-приемник.

Применяется для конденсирования паров и возврата конденсата в реакционную массу. Обычно устанавливается вертикально.

Конструктивный элемент химических приборов, чаще всего используется для соединения холодильника с приемником.

Используется в качестве приемника при перегонке. Одним из предназначений колбы Кьельдаля является определения азота в веществах по методу Кьельдаля.

Используется для частичной или полной конденсации паров жидкостей, которые разделяют перегонкой или ректификацией (разделение, основанное на многократной дистилляции.)

Толстостенный стеклянный сосуд, с пришлифованной крышкой, на дно которого помещают влагопоглощающее вещество, в результате чего в эксикаторе поддерживается влажность воздуха приблизительно равная нулю. Эксикатор используется для высушивания и хранения различных веществ.

Склянка Дрекселя - сосуд, используемый для промывания и очистки газов. В результате пропускания газа через склянку Дрекселя он освобождается от механических примесей.

Служат для очистки газов от механических примесей. Также хлоркальцевые трубки применяют для предохранения растворов от попадания в них воды и углекислого газа: с этой целью их заполняют нужным поглотителем.

Применяется для получения газов при действии на твердые вещества растворов кислот и щелочей.

Тигель (от нем. Tiegel — горшок) - термостойкий сосуд-чаша (фарфоровый, глиняный) для нагрева, высушивания, сжигания и обжига различных материалов. Применяют для сплавления.

Чашки для выпаривания используют для выпаривания (упаривания) растворов.

Применяется для измельчения твердых веществ.

Применяются для прокаливания веществ в печи.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Блиц-опрос по теме Лабораторная посуда

Разделения смешивающихся жидкостей Выпаривания растворов Измерения точного объема Перегонки жидкостей

Химическая бюретка применяется для измерения точного объема.

Перегонки жидкостей Измерения точного объема Разделения смешивающихся жидкостей Выпаривания растворов

Реторта используется главным образом для перегонки жидкостей.

Упаривают растворы Осуществляют перегонку жидкостей Осуществляют вакуумное фильтрование Разделяют несмешивающиеся жидкости

С помощью делительной воронки разделяют несмешивающиеся жидкости.

Кристаллизатор применяется для выпаривания (упаривания) растворов.

Выпаривания растворов Безопасного перекачивания жидкостей Разделения смешивающихся жидкостей Вакуумного фильтрования

Химический сифон служит для безопасного перекачивания жидкостей.

С помощью капельницы дозируют растворы.

Колба Вюрца применяется для дистилляции: например, для разделения жидкостей с разной температурой кипения.

Колбу Вюрца и эксикатор Капельницу и фильтр Шотта Колбу Бунзена и фильтр Шотта Воронку Бюхнера и колбу Вюрца

Для вакуумного фильтрования из всего перечисленного применяют: колбу Бунзена, фильтр Шотта и воронку Бюхнера.

Воронка Бюхнера служит для вакуумного фильтрования.

Сплавления веществ Высушивания и хранения различных веществ Дистилляции Очистки газов от механических примесей

Эксикатор используется для высушивания и хранения различных веществ.

Хлоркальцевые трубки применяются для очистки газов от механических примесей.

Тигли используются для сплавления веществ, сжигания различных материалов.

Коническая колба — сосуд с плоским широким дном и наклоняющимися к центру прямыми стенками. Горловина может быть более или менее широкой, но ее диаметр всегда меньше, чем диаметр дна.

В лабораторной практике распространены два вида таких сосудов: Эрленмейера и Бунзена. Они часто снабжаются матовым полем для пометок. Коническая колба мерной не бывает, но обычно на ней имеется градуировка примерного объема.

Материал — чаще всего термостойкое стекло, хотя иногда встречаются пластиковые, а еще реже и металлические.

Выпускаются с пришлифованной горловиной — исполнение 1, или цилиндрической — исполнение 2, а также с резьбой и завинчивающейся крышкой.

Размер шлифов и горловин может быть разным даже у сосудов одного объема. Эти размеры, как и объемы самих емкостей, регламентируются ГОСТ 25336-82.

История изобретения

Лабораторную посуду такой формы разработал в 1861 году Эмиль Эрленмейер, немецкий химик. Конструкция с тех пор не претерпела серьезных изменений, настолько она удачная. Единственное дополнение внес другой немецкий химик, Роберт Вильгельм Бунзен. Для работ под вакуумным фильтрованием он снабдил конические сосуды боковым отводом. Они также получили название в честь своего создателя — колба Бунзена. И они тоже не сильно изменились с момента изобретения в ХIХ веке.

Для чего применяются

Применение конической колбы Эрленмейера чрезвычайно широкое. В ней удобно, в частности:
• смешивать;
• растворять;
• проводить титрование;
• нагревать вещества;
• выращивать чистые культуры;
• производить другие манипуляции с веществами.

Колба Эрленмейера и Бунзена похожи, но последняя — специализированный сосуд для вакуумного фильтрования.

Более толстостенная и снабжена боковым отводом-тубусом. Он может располагаться как сверху, так и в нижней части. В этом случае он служит для вывода фильтрата при отключении вакуума. Есть также вариант емкости с трехходовым краном. При ее использовании фильтрат можно слить без отключения вакуума.

Объемы

Согласно ГОСТ 25336-82 и международным стандартам ISO, выпускается коническая лабораторная посуда объемом от 10 мл до 5 литров. Ряд объемов такой:

10 мл;
25 мл;
50 мл;
100 мл;
250 мл;
500 мл;
750 мл;
1000 мл;
2000 мл;
3000 мл;
5000 мл;

Коническая колба мерной шкалой (примерного объема) обычно снабжается при емкости 50 мл и больше.

Что мы можем предложить

Обращаем ваше внимание, что у нас имеются сосуды Эрленмейера с дефлектором — это особые разделители на дне, делающие смешивание особенно эффективным.
Завинчивающиеся пластиковые крышки, которыми укомплектованы емкости с резьбой, можно нагревать до +140 °С, автоклавировать.

Практичны и колбы Бунзена с отводами из пластикового коннектора и трубки. Такой отвод не разобьётся. Если все же он будет как-то поврежден, то может быть легко снят и заменен.

Плоскодонные колбы 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.

Рис. 1. Колбы плоскодонные.

Конические колбы (Эрленмейера)

Конические колбы (Эрленмейера) находят широкое применение при аналитических работах (титрование). Они бывают различной емкости, с носиками и без носиков, узкогорлые и широкогорлые, с пришлифованной горловиной (исполнение 1) или цилиндрической (исполнение 2), а также с резьбой и завинчивающейся крышкой. Часто снабжаются матовым полем для пометок. Конические колбы мерными не бывают, но обычно на них имеется градуировка примерного объема.

Рис. 2. Колбы конические (Эрленмейера).

Колбы для отсасывания (Бунзена)

Колбы для отсасывания (Бунзена) употребляют в тех случаях, когда фильтрование ведут с применением вакуум-насоса. Колба 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.

Рис. 3. Схема установка для фильтрования под вакуумом (1 — колба Бунзена, 2 — воронка Бюхнера, 3 — промежуточная склянка Вульфа, 4 — водоструйный насос).

Кристаллизаторы

Кристаллизаторы, или кристаллизационные чаши — плоскодонные сосуды различных диаметров и емкости, которые используются для очистки веществ путем перекристаллизации, а также для выпаривания растворов. При перекристаллизации вещества наиболее важна равномерность охлаждения раствора, поэтому кристаллизаторы имеют плоское дно и достаточно большой диаметр.

Кристаллизатор может иметь другие применения, например, его можно просто использовать для охлаждения реакционной смеси, непродолжительного хранения реактивов, размещения мелких предметов или в качестве контейнера для наблюдений с бинокулярной лупой.

Лабораторные кристаллизаторы преимущественно изготавливаются из обычного или термостойкого стекла, но выпускаются также чаши из полипропилена и фарфора. Нагревать кристаллизаторы можно только на водяной бане.

Рис. 4. Чашки кристаллизационные цилиндрические (кристаллизаторы).

Холодильники

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 в 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 и состоят из длинной стеклянной трубки (форштосcа), 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. Перегонять жидкость, применяя холодильник Либиха, можно, только когда температура ее паров не превышает 150 °С.

Обратные холодильники могут быть шариковыми (холодильники Аллина), змеевиковыми 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.

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 кипячении 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.

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.

Шариковый холодильник Сокслета 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.

Холодильник Штеделера — это модификация змеевикового холодильника, в котором охлаждающий сосуд может быть заполнен смесью льда с поваренной солью, твердой углекислотой с ацетоном и т. д. Такой холодильник можно применять для конденсации веществ, кипящих при очень низких температурах.

Холодильник Димрота является универсальным, так как его можно применять в качестве и нисходящего, и обратного. Холодильник выдерживает значительные перепады температур.

Другой тип холодильника, часто встречающийся в органических лабораториях, — это винтовой холодильник Фридрихса. Зазор между внешней стенкой и витками настолько мал, что заполняется стекающим конденсатом. Пары, для которых кратчайший прямой путь через холодильник таким образом оказывается закрыт, вынуждены преодолевать во много раз более длинный спиральный путь, что значительно увеличивает эффективность холодильника. При большом давлении паров холодильник Фридрихса захлебывается.

Колба коническая (колба Эрленмейера) – популярный, используемый повсеместно тип лабораторной посуды, применяемый для аналитических процессов, в частности, титриметрического анализа. Выступая приемником при дистилляции, принимает участие в перекристаллизации веществ органической природы из легколетучих растворяющих субстанций. Кроме этого, отлично подходит для хранения химических растворов. То есть, является активным участником многих лабораторных задач: фильтрование, перегонка, разгонка, выпаривание, синтез, хранение химических реагентов и др. Коническая колба была изобретена в 1861 г. немецким ученым-химиком Эмилем Эрленмейером, именем которого часто называется по сей день.

Форма. По нормативным документам данные колбы принадлежат к категории конических плоскодонных, ведь на вид представляют собой сосуды с плоским днищем, корпусом-конусом и горлышком в форме цилиндра. Такое исполнение дна предотвращает опрокидывание. Коническая форма способствует легкому и удобному перемешиванию содержимого в процессе работы непосредственно вручную или при помощи специального лабораторного оборудования (шейкера, магнитной мешалки). Поэтому именно конические колбы выбирают, если органический синтез предвидит интенсивное перемешивание. А благодаря узкой горловине помещенный реактив не разливается, лучше защищен от испарений, нежели в лабораторном стакане. Края заливного отверстия, как правило, округленные, что позволяет просто и быстро закрывать колбу ватой или пробкой из резины. Дополнительно емкость может комплектоваться матовым соединителем, что делает возможным применение стеклянных пробок. Роль специального изготовления под шлиф – установки синтеза.

Материалы. Классически колба Эрленмейера производится из стекла с разными характеристиками. Оно может быть как обычным лабораторным, так и обладать огнеупорностью, хим. стойкостью (группа ТС стекол). Сегодня можно часто встретить также колбы, изготовленные из полимеров.

Градуировка. Стандартное исполнение предусматривает наличие боковой шкалы измерения для приблизительного определения объема помещенного вещества. Особенностью является специальное пятно, на котором можно оставить метку карандашом. Выполняется оно из загрунтованного стекла или из грубой эмали белого цвета.

Модификации. Главные разновидности конических колб – это модели со шлифом и без него. Номинал – от 25 мл до 5000 мл.

Применение конических колб

Титрование. Химические лаборатории не обходятся без колб Эрленмейера при титровании, особенно, если речь идет об определении уровня кислотности или щелочности. Зачастую эти процессы осуществляются при участии индикаторов.

Нагревание. Если необходимо подогреть (на горелке Бунзена, масляной или водяной бане) жидкое вещество, лучше приспособления для использования в лаборатории, чем данный тип емкостей, не придумаешь.

Создание чистых культур. Микробиология активно применяет конические колбы для формирования колоний бактерий.

Читайте также: