Лабораторные стаканы, наряду с колбами Бунзена и круглодонными Кьельдаля, грушевидными делительными воронками, склянками, бюксами, пробирками и иными видами лабораторной посуды, имеют широкую сферу применения не только в исследовательской деятельности, но и в других областях. Такие сосуды представлены в разных вариантах, различаются по объёму, форме и прочим параметрам. В статье рассмотрим существующие разновидности лабораторных стаканов, их особенности, функции.
Что такое лабораторный стакан?
Итак, что представляет собой химический стакан, для чего нужен этот сосуд? Он относится к лабораторной посуде, используется в исследовательской, производственной и другой деятельности.
Классическая форма – цилиндрическая, но также встречается коническая, с небольшим увеличением книзу. Дно плоское, предназначенное для устойчивой установки на ровных поверхностях. Горло широкое и гладкое, стаканы с притёртой узкой горловиной не встречаются в продаже. Крышка обычно в комплект не входит. Есть модификации с ручкой для удобного удержания в руке.
При стандартной конфигурации высота примерно в 1,3-1,4 раза превышает диаметр, и такое соотношение подходит для большинства операций. Один из вариантов исполнения – со шкалой, нанесённой на наружную поверхность. Но данная градуировка может применяться для измерений приблизительных, ориентировочных объёмов содержимого. Для более точного определения лучше пользоваться специальной измерительной посудой, к примеру, мензурками или мерными цилиндрами.
Типы лабораторных стаканов
Все существующие химические стаканы, в соответствии с актуальной версией ГОСТ 23932-90, делятся на типы по нескольким основным параметрам.
По высоте
- По данному показателю выделяют два вида стаканов:
- Типа В. Это высокие модели, у которых диаметр намного меньше высоты. Они отлично подходят для реакций с необходимостью активного перемешивания.
- Типа Н. В этой категории низкие стаканы. У них диаметр практически совпадает с высотой. Такие варианты удобно применять для кристаллизации, выпарки.
По наличию или отсутствию носика
По наличию в конструкции данной детали есть два варианта:
- Исполнение 1. Оно отличается присутствием носика – выступа в верхней части, упрощающего пересыпание сыпучих образцов и переливание жидких веществ.
- Исполнение 2. При нём верхний край по всей окружности горловины ровный.
По материалу изготовления
По используемым для изготовления материалам стаканы делятся на 4 группы:
- Стеклянные. Они встречаются наиболее часто, производятся из стекла – химико-лабораторного или более прочного боросиликатного. Данный материал термостойкий, долговечный.
- Пластиковые. Такие ёмкости не бьются, имеют малый вес, но для нагрева используются с ограничениями, так как не выдерживают критически высокие температуры.
- Металлические. Это сосуды из нержавейки, которые устойчивы к контактам с химическими веществами и к нагреванию, долго служат.
- Фарфоровые. Они прочные, термостойкие, но достаточно тяжёлые, могут разбиваться при падениях и других механических воздействиях.
По объему
Доступны всевозможные объёмы – от миниатюрных стаканчиков 5 мл до максимальной вместимости, достигающей 10 литров. Размер и вместительность подбираются по целям использования, специфике выполняемых операций, количествам образцов, помещаемых в посуду.
Назначение и применение
Какие функции может выполнять стакан химический, для чего нужен такой сосуд? Его можно считать универсальной лабораторной посудой, которая задействуется в разных операциях. Перечислим их далее.
Приготовление многокомпонентных растворов
В стаканах удобно приготавливать разнообразные растворы любых концентраций, со сложными составами. В таких сосудах можно растворять в жидкостях порошки, гранулы и прочие твёрдые вещества, размешивать их, в том числе одновременно несколько компонентов.
Нагревание
В термостойких стаканах можно греть до нужных температур сухие вещества, суспензии, эмульсии и жидкости на нагревательном оборудовании, например, на спиртовке, газовой горелке, водяной или песчаной бане, электрической плитке, в колбонагревателе подходящей вместимости.
Выпаривание
Производить выпаривание для концентрирования исходных растворов удобнее в широких и невысоких термостойких стаканах, выдерживающих нагрев до значительных температурных значений.
Фильтрование
Лабораторные стаканы можно использовать для приёма фильтрата, то есть отфильтрованной жидкости при очистке с применением бумажных или полимерных фильтров, зафиксированных в воронках.
Временное хранение
Изделия подходят для непродолжительного хранения готовых растворов, реагентов и реактивов, а также промежуточных или побочных продуктов химических реакций.
Осаждение, отстаивание
В ёмкостях возможно длительно отстаивать образцы, если необходимо осадить твёрдые частицы на дно, то есть получить осадок, а также разделить несмешивающиеся жидкие фазы.
Смешивание
В стаканах возможно соединять и перемешивать компоненты, добавляя их, в зависимости от исходной консистенции, с помощью капельницы, дозатора, пипетки, лопатки или ложки. Перемешивание допустимо осуществлять как вручную, так и механической верхнеприводной мешалкой или бесконтактной магнитной.
Другие нужды
Химический стакан в химии назначение имеет универсальное, поэтому возможны и другие работы, например:
- Запуск и протекание химических реакций, в том числе требующих введения концентрированных реагентов и реактивов.
- Проведение различных исследований и анализов, изучение свойств образцов, например, определение плотности жидкостей с помощью ареометра.
- Кристаллизация, то есть процесс формирования кристаллов из исходных растворов, расплавов, др. образцов.
- Перегонка. При таком процессе стакан химический назначение имеет принимающей ёмкости, применяется в установке в виде приёмника.
- Взвешивание на лабораторных весах для выяснения точного веса.
- Использование в качестве составляющей лабораторной установки, в которую также могут входить различные аппараты, например, реактор, лабораторный холодильник.
Материалы изготовления и их особенности
Для производства используются различные материалы. Их выбор зависит от того, для чего нужен лабораторный стакан, в каких условиях и температурных режимах он будет эксплуатироваться, с какими веществами должен контактировать.
Стекло
Обычно сырьё – это лабораторное стандартное стекло или боросиликатное, обладающее высокими показателями прозрачности, химической инертности, ударопрочности и термостойкости.
Преимущества:
- прозрачность для хорошего обзора и контроля рабочих процессов;
- простота очистки, возможность стерилизации;
- способность выдерживать температуры до 200°C;
- химическая устойчивость ко многим веществам: щелочам, кислотам, нефтепродуктам.
Недостатки:
- вероятность растрескивания при резких температурных перепадах;
- хрупкость.
Пластик
Пластиковые стаканы делают из полиэтилена, полипропилена, других полимеров. Они обладают такими плюсами:
- лёгкость;
- нулевые риски случайного разбивания;
- химическая инертность относительно некоторых веществ;
- невысокая цена.
Минусы:
- возможность появления царапин, снижающих степень прозрачности и усложняющих очистку;
- ограничения, касающиеся температурных режимов эксплуатации;
- вероятность реагирования с отдельными органическими растворителями.
Фарфор
Фарфоровые сосуды имеют следующие особенности:
- отличные прочностные характеристики;
- допустимость нагревания до критических температур – 800-900°C;
- долговечность.
Отрицательные стороны:
- значительный вес;
- риски трещин и сколов после сильных ударов и падений с больших высот;
- непрозрачные стенки.
Металл
Металлические ёмкости производят из нержавеющей стали, и они обладают следующими характеристиками:
- высокая прочность;
- антикоррозионные свойства;
- термическая устойчивость.
Недостатки:
- риски вступления в реакции с некоторыми химическими соединениями и веществами;
- непрозрачность;
- стремительный нагрев за счёт высокой теплопроводности.
Процесс изготовления
Существуют разные технологии изготовления. Среди них выдувание, литьё, формование. Последнее включает следующие этапы:
- Подача расплавленной жидкой стекломассы в форму.
- Вращение формы с распределением массы по её стенкам.
- Изъятие полученной заготовки для последующих этапов обработки: создания носика, удаления шва, отжига и нанесения маркировки.
Преимущества
К плюсам относятся:
- устойчивость на ровных поверхностях благодаря плоскодонному исполнению;
- удобство использования, особенно при наличии носика и ручки;
- универсальность;
- широкий ассортимент, в котором есть модели разных объёмов, высоты, конструкции;
- устойчивость к различным воздействиям: механическим, химическим, термическим.
Критерии выбора
Выбирая лабораторные стаканы, нужно учитывать специфику запланированного использования, режимы эксплуатации. Важными критериями выбора являются:
- Свойства материала: ударопрочность, прозрачность для мониторинга происходящего, термостойкость для возможности интенсивного нагревания, химическая инертность для работ с разными концентрированными и агрессивными химическими веществами.
- Форма. Её следует определять с учётом задач посуды. Так, перемешивать удобнее в высоких стаканах, а кристаллизовать и выпаривать – в широких и низких.
- Вместимость. Она зависит от объёмов содержимого.
- Качество материала. Его можно определить по отсутствию дефектов типа трещин, посторонних включений и пузырьков в стенках или дне, по равномерной толщине, однородности фактуры.
- Соответствие действующим стандартам. Это особенно важно при эксплуатации в лабораториях, ВУЗах, НИИ.
Области применения
Для чего нужен химический стакан в химии и прочих сферах? Он востребован в таких областях, как:
- аналитическая химия;
- фармацевтика;
- медицина;
- физика;
- биология;
- пищевая, химическая и другая промышленность;
- сельское хозяйство;
- быт.
Как грамотно использовать
Рассмотрим важные правила использования:
- Нагревать можно только наполненные ёмкости, не допуская прямых контактов стенок и дна с открытым пламенем.
- Переносить заполненный стакан следует, держа его за ручку или обхватывая по окружности, а также поддерживая дно.
- Мыть стакан после его эксплуатации нужно сразу, чтобы осадок или налёт не застыл и не засох. Для очистки нельзя использовать абразивные средства.
- Регулярно осматривайте ёмкости, не используйте их при наличии сколов, трещин.
- Лабораторные стаканы не следует применять для высокоточных измерений.
Заключение
Зная все характеристики и виды лабораторных стаканов, вы сможете подобрать такую посуду и приобрести её в интернет-магазине «Пять Капель», чтобы успешно решать различные рабочие задачи.
