在实验室中提供的许多传统化学组件需要连接的设备。
例如,蒸馏、萃取、过滤和回流过程都需要各种复杂的实验室玻璃器皿组件,虽然许多帮助开发这些技术的科学家不得不求助于定制的玻璃器皿、套管和橡胶管来连接物品,但可互换的连接玻璃器皿的发明意味着现在有更多--而且更安全--的选择。
本次实验课堂,我们将介绍各种类型的玻璃器皿,每种类型最常用的地方,并探讨一些安全维护的基本技巧。
接合玻璃器皿的类型解释
联接玻璃器皿的使用有助于避免在实验过程中潜在的有害和宝贵物质的溢出和泄漏。然而,虽然它的好处是显而易见的,但重要的是你要为你正在进行的过程选择正确类型的接合玻璃器皿。有许多不同类型的接头,每一种都有自己的特定功能。
锥形接头
这些是最常见的磨制玻璃器皿的类型,具有锥形的锥体和插口。这种插口通常有一个圆形的边缘轮廓,这为接头提供了额外的强度,同时也使它们比方形的边缘轮廓更不容易崩坏。
球形接头
球形接头应该用于需要对被连接的玻璃器皿的角度有一定灵活性的技术中。例如,它们通常用于连接旋转冷凝器的接收瓶上,随着烧瓶的填充,其重量会明显增加。球形接头允许烧瓶以垂直角度连接到倾斜的冷凝器上,从而减少对接头的压力。
法兰接头
法兰连接,或称对接连接,用于提供沿装配方向的直线连接。这种类型的连接通常用于管道建设和大容量烧瓶和反应容器上。使用较宽的法兰接头的能力使人们更容易接触到烧瓶和试管的内容。
螺纹接头
螺纹接头提供了一个坚固但易于调整的连接。当一个组件的长度可能需要改变时,它们是理想的选择,可以采用滑动接头来实现这一目的。双头螺丝帽玻璃器皿也很常用,可以从任何一边调整线路,以获得更大的灵活性。
如何安全地操作连接的玻璃器皿
与所有的实验室玻璃器皿一样,你需要遵循一些基本步骤,以确保安全、可持续地使用连接的玻璃器皿。
重要的是,在第一次使用前一定要清洗新玻璃器皿,以避免包装纤维的污染。你还应该检查玻璃器皿,确保它没有划痕、裂痕、裂缝或蚀痕,因为任何缺陷都会降低玻璃器皿的机械强度,并可能导致其在使用中破裂。
然而,也有一些具体的考虑,以确保安全处理和重复使用接合的玻璃器皿。
1. 虽然硅脂可以用来帮助密封接头,但许多接头在设计时都没有使用硅脂,以避免污染。一个更清洁和无污染的替代方法是使用PTFE接头套筒,套在锥体和插头接口之间。
2. 始终检查你所使用的设备的最高温度指南。虽然硼硅玻璃制成的实验器皿的最高推荐温度为500°C(仅用于短期),但与接头相关的任何其他物品的工作温度,例如塑料接头、塞子、管子等,可能要低得多。
3. 当使用温度超过150°C时,应以缓慢和均匀的方式进行加热和冷却,以避免因热冲击而破损。
4. 如果使用电热板作为装配的一部分,确保顶板大于要加热的容器的底部。而且千万不要将冷接的玻璃器皿放到预热的热板上。
5. 使用本生灯时,应采用柔和的火焰,并使用带有陶瓷中心的钢丝纱布来扩散火焰。这将避免在接头处或组件的其他地方出现 "热点",从而导致其破裂。
6. 不要将高温或热源直接应用于连接玻璃器皿组件中的任何测定体积的玻璃器皿,因为这将损害体积测量的准确性。
7. 如果您在微波炉中使用连接的玻璃器皿,请注意。如果您的连接玻璃器皿是由硼硅酸盐玻璃制成的,那么这个元件将是微波安全的。但必须注意确保内容物和任何附件也是微波安全的。
8. 联接玻璃器皿在进行加工后,偶尔会出现粘住的情况。如果发生这种情况,应首先让连接的玻璃器皿自然冷却,然后将其在含有适合清洁实验室玻璃器皿的洗涤剂的温水中浸泡一小段时间。这将使粘住的接头松动,并应允许你断开元件,而不必对玻璃施加过多的压力。重要的是要避免这种情况,以确保玻璃在随后的重新使用前不会破裂或损坏。
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