Мерная колба для чего
4.2. Мерные колбы и пикнометры
Мерные колбы используют для приготовления растворов определенной концентрации (рис. 75). Они имеют узкое горло с одной или несколькими метками, означающими границу отмеряемого объема. Вместимость мерных колб колеблется от 5 мл до 2 л. На каждой колбе указана вместимость (в мл) и температура, при которой проводилась ее калибровка, обычно это 20 °С.
Мерные колбы являются измерительными сосудами, рассчитанными на вливание, т.е. объем жидкости до метки соответствует вместимости колбы. Смачивание стенок и растекание жидкости по внутренней поверхности колбы не играют никакой роли. Выпускаются мерные колбы и на выливание. Такие колбы (колбы Штоманна) имеют на горле две кольцевые отметки, так как объем вылитой жидкости будет несколько меньше отмеренной (рис. 75, б).
Мерные колбы могут иметь пришлифованные стеклянные пробки, а также резиновые, фторопластовые или полиэтиленовые пробки.
Для приготовления раствора нужной концентрации в мерную колбу сначала насыпают или наливают через воронку растворяемое вещество, а затем наполняют колбу до половины растворителем и осторожно встряхивают круговыми движениями, придерживая рукой колбу за дно. Перемешивание продолжают До полного растворения вещества. После этого колбу оставляют на 5-10 мин для выравнивания ее температуры с окружающей средой, затем приливают растворитель, не доводя до метки на 5
Для точного измерения объема колбу с раствором, не доходящим немного до метки, помещают на 10-15 мин в термостат, настроенный на температуру 20 °С, при этом из термостатирующей жидкости должно выступать только горло с меткой, а не раствор в нем. При доливании растворителя колбу вынимают за горло из термостата, чтобы метка и мениск были на уровне глаз (см. рис. 79).
Колба с градуированным горлом (рис. 75, г) удобна для приготовления растворов двух жидкостей с точно известными объемами, когда надо измерить уменьшение или увеличение общего объема смеси жидкостей после их растворения.
Пикнометр Менделеева (рис. 76, б) применяют для быстрых измерений в тех случаях, когда достаточна точность около ±0,001 г/см3 и когда почему-либо трудно строго поддерживать постоянство температуры. Пикнометр имеет пришлифованный термометр, позволяющий вести непрерывное наблюдение за изменением температуры раствора. Недостатком пикнометров этого типа является неизбежная неплотность шлифа термометра и колпачка боковой трубки, особенно нежелательная в том случае, если температура при взвешивании выше температуры пикнометра при его заполнении.
Для измерения плотности сильно летучих жидкостей помимо пикнометра Оствальда применяют U-образный капиллярный пикнометр (рис. 76, д), имеющий в правом колене расширение * Его заполняют путем погружения загнутого конца капиллярной трубки 2 в жидкость.
Рис. 77. Пикнометры для газов с кранами (а, 6) и бескрановые (в):
Последняя сначала затягивается под действием капиллярных сил, а затем по принципу сифона заполняет весь пикнометр. Работают с ним так же, как и с пикнометром Оствальда.
Пикнометр Рейшауэра (рис. 76, е) имеет вставное на шлифе горлышко 5 с меткой 3. Такой пикнометр предназначен для определения плотности твердых веществ, которые помещают в колбочку б, вынув предварительно горлышко. Затем горлышко вставляют и работают с пикнометром так же, как и с пикнометром типа «г».
Пикнометр с плоской крышкой (рис. 76, з) имеет утолщенный фланец 9, к которому пришлифована крышка 8. При погружении его в термостат часть жидкости переполняет сосуд 6 и начинает вытекать. Тогда отверстие закрывают плоской крышкой 8, скользящей по шлифу фланца 9. Избыток жидкости снимают фильтровальной бумагой. Так как поверхности фланца и крышки пришлифованы, то испарение жидкости через шлиф незначительно и им пренебрегают даже в том случае, если отверстие в горлышке имеет значительные размеры. Шлиф считают надежным, если заполненный пикнометр может повиснуть на крышке 8. Недостатком этого пикнометра является возможность выталкивания крышки 8 вследствие расширения жидкости уже при небольшом повышении температуры. В этом случае происходит быстрое испарение жидкости, несмотря на наличие защитного колпачка 10. Поэтому при работе с таким пикнометром рекомендуют поддерживать температуру помещения несколько ниже температуры термостата. Следует также следить за тем, чтобы в шлифе не оставалось пузырьков воздуха после заполнения пикнометра.
Плотность газов, не содержащих легко конденсирующихся парообразных веществ, определяют при атмосферном давлении температурах 18-25 °С при помощи пикнометров, изображенных на рис. 77. Двухкрановые пикнометры (рис. 77, б) позволяют наиболее полно проводить их продуву воздухом и газом. В безкрановых пикнометрах (рис. 77, в) краном служит пустотелая притертая пробка 2, сообщающаяся через трубку 4 с вакуумом и источником газа. Пробка имеет боковое отверстие 3. При ее повороте это отверстие сообщается с карманом 7 пикнометра и всей его емкостью.
Мерная посуда (1 2 3 4 5)
Мерные колбы —необходимейшая посуда для большинства аналитических работ (рис. 133); они представляют собой плоскодонные колбы различной емкости; в большинстве случаев мерные колбы имеют пришлифованные стеклянные пробки. Однако часто применяют мерные колбы без пришлифованных стеклянных пробок. В таких случаях для закрывания мерных колб используют резиновые пробки соответствующего размера. Эти пробки можно применять почти во всех случаях приготовления точных растворов. Однако следует помнить, что ими нельзя пользоваться, когда приготовляемый точный раствор может оказывать химическое
Рис. 133. Мерные колбы.
действие на резину (раствор иода и др.). В таких случаях резиновую пробку полезно обернуть полиэтиленовой или тефлоновой пленкой.
Весьма удобны пробки из полиэтилена и полипропилена.
Различают узкогорлые и широкогорлые мерные колбы. Диаметр горла последних приблизительно в полтора раза больше по сравнению с узкогорлыми. На горле колбы имеется кольцевая метка, а на самой колбе вытравлено число, указывающее ее емкость в миллилитрах при определенной температуре. Приведенная емкость означает, что при данной температуре объем воды, налитой в колбу до метки, точно соответствует указанному. Объем вылитой из колбы воды будет несколько меньше помеченного, так как часть ее останется на стенках. Поэтому обычные мерные колбы не пригодны для отмеривания точного объема воды с последующим выливанием ее.
Мерные колбы, предназначенные для выливания, имеют две метки. Верхняя метка предназначена «для выливания», т. е. если наполнить колбу до этой метки и вылить содержимое, вылитая жидкость будет иметь объем, указанный иа колбе. Мерные,, колбы служат для разбавления всякого рода растворов до определенного объема или же для растворения какого-нибудь вещества в определенном объеме соответствующего растворителя.
Мерные колбы всегда должны быть чисто вымыты. Когда минует надобность в находящемся в мерной колбе растворе, последний должен быть тотчас вылит, а колба, вымыта. При хранении пустой колбы во избежание «заедания» стеклянной пробки последнюю, обернув фильтровальной или чистой писчей бумагой, вставляют в горло колбы. При работе бумагу, конечно, снимают.
Воду или другую жидкость наливают в мерную колбу до тех пор, пока нижний мениск не достигнет уровня метки. Так как сразу налить нужный объем Рис. 134. Добавление послед-жидкости затруднительно, «их капель в мерную колбу, то сперва наливают ее на 0,1—1 ел ниже метки, после чего доводят до метки, добавляя жидкость по каплям (рис. 134).
Если в мерной колбе готовят какой-либо раствор, то вначале насыпают или наливают через воронку растворяемое вещество и остатки его в воронке тщательно, без потерь, смывают небольшими порциями воды. Затем наполняют колбу до половины водой, осторожно встряхивая, перемешивают ее содержимое до полного растворения и доливают воду, как указано выше.
При пересыпании через воронку измельченных твердых веществ следует применять только сухую воронку, причем высыпать всю навеску сразу не рекомендуется. Лучше высыпать понемногу, слегка встряхивая воронку легкими ударами пальцев. При быстром высыпании всей навески может случиться, что порошок застрянет в трубке воронки и перевести его в колбу будет труднее. Никогда не следует начинать обмывание воронки прежде, чем вся навеска из нее не высыпется в колбу. Для введения в мерную колбу измельченных веществ удобно применять химическую воронку с укороченным концом.
Рис. 134 Добавление последних капель в мерную колбу
Раствор в мерной колбе нужно перемешивать очень осторожно многократным переворачиванием. Прежде всего следует убедиться, прочно ли закрыта колба и не будет ли при переворачивании ее вытекать жидкость. Мерную колбу можно держать только за горлышко, придерживая большим и средним пальцами правой руки, одновременно прижимая пробку указательным пальцем. Совершенно недопустимо держать мерную колбу за шар, так как это вызывает нагревание колбы с жидкостью и изменение объема последней.
Начинающим работать в лаборатории рекомендуется вначале попрактиковаться наливать в мерную колбу воду.
Виды лабораторных колб
Колба — один из основных видов лабораторной 
посуды, емкость, с довольно длинным и узким по отношению к корпусу, горлом. Обычно колбы лабораторные — стеклянные, хотя изредка применяются и пластиковые.
Для чего применяются
Можно выделить три основные группы по видам применения: мерные, для общелабораторных задач и специальные. Вторая группа подразделяется на огромное множество подгрупп, назовем лишь некоторые:
• разведение и смешивание;
• выпаривание;
• фильтрованиe;
• титрование;
• перегонка;
• проведение различных реакций.
Специальные — это посуда для одной определенной задачи, например, йодная колба или фракционная. Значительная часть специальных емкостей — именные, о них пойдет речь ниже.
Виды колб
Колбы лабораторные стеклянные можно классифицировать по множеству признаков: форме, цвету (светлые или сделанные из темного стекла), количеству горловин, типу и форме горловин, наличию градуировки и т. п. Стоит отметить, что колбы с градуировкой не являются мерными — шкала нанесена на них для определения примерного объема налитого вещества. Мерная колба лабораторная, то есть сосуд для определения точного объема, снабжается одной или двумя круговыми метками на горле.
Основные формы, это:
• круглодонная;
• плоскодонная;
• коническая;
• грушевидная;
• остродонная (сердцевидная).
Количество горловин варьируется от одной до пяти. Центральная практически всегда расположена по центру и направлена вверх. Остальные могут располагаться как прямо, так и под углом. В первом случае на емкости может быть маркировка КГП, а во втором — КГУ.
Чем больше горловин, тем больше дополнительных приспособлений, таких как мешалка, термометр, конденсатор и прочие, можно вставить в емкость или подсоединить к ней.
Типов и форм горловин множество, приведем наиболее распространённые варианты:
• цилиндрическая;
• коническая;
• коническая со шлифами различного типоразмера;
• с рантом.
Отдельная большая группа — именные лабораторные колбы. Обычно они названы по имени ее создателя и предназначены для проведения каких-либо определенных работ. Наиболее известны и востребованы колбы:
• Бунзена — для фильтрования;
• Эрленмейера — для титрования и других аналитических работ;
• Къельдаля — в составе аппарата для определения азота в органических веществах;
• Гай-Люссака и Рейшауэра — виды пикнометров, то есть приборов для определения плотности веществ;
• Вюрца — в составе некоторых перегонных аппаратов;
• Кляйзена (Клайзена) — для перегонки, в то числе вакуумной;
• Энглера — в основном используется для перегонки нефти и ее производных.
Объемы
Объемы колб регламентирует ГОСТ 25336-82. В нем же приведен список международных стандартов ISO, которым он соответствует. Вариантов объемов много: от микроколб емкостью 5 мл, до 50-литровых сосудов. Наиболее популярные модели — от 500 мл до 10 литров.
Наше предложение
В магазине Simax.ru вы представлены сотни видов колб разного объема и назначения — мерные, именные, общелабораторного применения. Все они выпускаются под брендом «Симакс», что служит доказательством их исключительно высокого качества, так как Simax — один из лучших производителей лабораторного стекла в мире.
У нас есть посуда из светлого и темного стекла — для работы с чувствительными к свету веществами. Имеются сосуды со шлифом, с пробками в комплекте, с градуировочной шкалой, с одной и несколькими горловинами. Словом, подавляющее большинство известных видов лабораторных колб вы найдете у нас.
Стеклянные лабораторные колбы. Различия и классификация
Все мы знаем, что в любой лаборатории применяются стеклянные колбы, но не все знаю, какое многообразие колб существует. Особенно это касается людей далеких от лабораторной практики. Работая в продажах лабораторной продукции, к нам часто поступают запросы от обычных людей, которые хотят купить колбу для декора, проведения домашних опытов, для отмеривания жидкостей и для других применений. По представлению многих, колба это стеклянная емкость определенного объема, но то, что она может отличаться по десяткам параметров для многих становится просто откровением. Что интересно, многие работники лабораторий в заявках пишут просто – колба, иногда указывая объем, и то не всегда. Так давайте разбираться, что же такое колба и каких видов она существует. Возможно, кому-то будет полезна данная информация и облегчит процесс подбора нужной колбы.
Разновидности лабораторных колб
Стеклянные колбы относятся к лабораторной посуде и отличаются в первую очередь по способу применения: для отмеривания жидкостей и для проведения общелабораторных работ (разведение, титрование, выпаривание и т.д.).
Колбы для отмеривания жидкостей являются мерными и изготавливаются по ГОСТ 1770-74 (Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки). Согласно данного стандарта изготавливается несколько разновидностей мерных колб, а именно модификации с одной или двумя метками, а также снабженные притертой стеклянной пробкой или пластиковой пробкой. Посуда, производимая по данному ГОСТу, вносится в специальный реестр средств измерения и поставляется с первичной поверкой. Наличие на колбе маркировки ГОСТ 1770-74 говорит о том, что эта колба мерная и не требует дополнительной поверки. Импортные колбы такую маркировку не имеют, но многие из них все же внесены в реестр средств измерения (проверить можно на сайте Росстандарта www.fundmetrology.ru в разделе «Сведения об утвержденных типах средств измерений»).
При покупки импортной мерной лабораторной посуды стоит поинтересоваться у поставщика, имеет ли данная посуда поверку, если нет, то поверку придется выполнять самостоятельно (если лаборатория аккредитована), а это стоит определенных денег. В реестр СИ в частности числятся колбы таких иностранных производства, как DURAN, Isolab Laborgerate GmbH, Scilabware Ltd., Hirschmann Laborgerate GmbH & Co. KG» и др.
Мерные колбы предназначены только для отмеривания объема жидкости, например при разведении реагентов, но хранить готовые растворы в них нельзя. Для хранения можно использовать, например конические колбы, или специальные склянки и банки для хранения реагентов.
Колбы для общелабораторного применения включают в себя большое количество разновидностей и изготавливаются по ГОСТ 25336-82 (Посуда и оборудование лабораторные стеклянные). Некоторые изготовители выпускают также продукцию по техническим условиям (ТУ). Данные колбы используются при проведении различных химических реакций, в процессе пробоподготовки, для разведения реагентов, при сборке различных аппаратов из стекла и т.д. К колбам данного вида относятся круглодонные и плоскодонные колбы с одной и несколькими горловинами, конические, грушевидные и остродонные колбы, колбы Бунзена, Кьельдаля, Энглера и другие разновидности. Колбы изготавливаются из термостойкого и нейтрального стела, могут иметь деления и притертые пробки. Стоит отметить, что наличие делений на колбе, не говорит о том, что она является мерной. Колбы по ГОСТ 25336-82 с делениями служат только для ориентировочного отмеривания жидкостей, но никак ни для точный измерений. Более подробно о разных видах колб будет описано ниже.
Круглодонные колбы с одной и несколькими горловинами (тип К, КГУ и КГП)
Круглодонные колбы изготавливаются из термически стойкого стекла, что подтверждается специальной маркировкой в виде белого квадрата. Могут применяться для выпаривания и перегонки жидкостей, для сборки различных аппаратов из стекла и других целей. Сферическая форма колб является наиболее оптимальной при термической обработке, обеспечивает устойчивость в широком диапазоне температур. Для нагрева круглодонных колб применяются специальные устройства – колбонагреватели. В качестве примера, можно привести модель UT-4100E торговой марки ULAB.
Колбы круглодонные КГУ с 2 и 3-я горловинами
Круглодонные колбы изготавливаются с одной или несколькими горловинами. Колбы с одной горловиной относятся к типу К. Колбы с несколькими горловинами могут выпускаться с маркировкой КГУ или КГП, разница в расположении горловин: у колб КГУ горловины располагаются под углом, а у КГП – параллельно. Круглодонные колбы выпускаются в двух исполнениях 1 и 2. У колб исполнения 1 горловина выполнена в виде притертого конуса (шлиф), а у колб с исполнении 2 взаимозаменяемый конус отсутствует. В зависимости от объема, колбы имеют разный диаметр центральных горловин и разный шлиф (конус). Боковые горловины имеют шлиф 14/23 (исп.1) или шлиф отсутствует (исп.2). В таблице указаны объемы колб по ГОСТ и параметры центральных горловин.
Объемы круглодонных колб и значения диаметра горловин по ГОСТ 25336-82
Лабораторная посуда
Требования, которым должна соответствовать химическая посуда:
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.
Сифон химический применяется для безопасного перекачивания жидких сред из бутылей, бочек, канистр. Особенно важен сифон в работе с агрессивными опасными химическими веществами.
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.
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.
Чашки для выпаривания используют для выпаривания (упаривания) растворов.
Применяется для измельчения твердых веществ.
Применяются для прокаливания веществ в печи.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
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.