Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ғылыми эксперименттер үшін әдетте шыныдан жасалатын түрлі жабдықтар. Зертханалық шыны бұйымдары – ғылыми жұмыстарда қолданылатын, дәстүрлі түрде шыныдан жасалған жабдықтардың бір түрі. Шыныны үрлеуге, иілуге, кесуге, қалыптауға болады және одан түрлі өлшемдегі мен пішіндегі бұйымдар жасауға мүмкін. Сондықтан, химия, биология және талдау зертханаларында олар жиі қолданылады. Көптеген зертханаларда шыны бұйымдарын қалай қолдану керектігін көрсету және оларды алғаш рет пайдаланатындарды қауіпсіздік шаралары туралы ескерту үшін оқу бағдарламалары бар.
Variety of equipment usually made of glass used for scientific experiments
Laboratory glassware refers to a variety of equipment used in scientific work, and traditionally made of glass. Glass can be blown, bent, cut, molded, and formed into many sizes and shapes, and is therefore common in chemistry, biology, and analytical laboratories. Many laboratories have training programs to demonstrate how glassware is used and to alert first–time users to the safety hazards involved with using glassware.
Ежелгі дәуір
Шыны бұйымдарының тарихы фоникийліктерге дейін жетеді, олар лавалық шыныны (обсидианды) отта балқытып, алғашқы шыны ыдыстарды жасады. Шыны бұйымдарын дамытуға сириялықтар, египеттіктер және римдіктер сияқты басқа ежелгі өркениеттер де үлкен үлес қосты, олар шыны жасау өнерін жетілдірді. Бірінші ғасырда Александрия қаласындағы алхимик Мария еврей әйелі химиялық тәжірибелер үшін алғашқы шыны ыдыстарды жасағанмен белгілі, мысалы, керотакис – қыздырылған материалдан бөлінетін газдарды жинауға арналған құрал. Осы өнертапқыштарға қарамастан, сол кезде химиялық тәжірибелерге қажетті жылу тұрақтылығының төмен болуына байланысты химиялық мақсаттағы шыны ыдыстардың қолданылуы шектеулі болды, сондықтан олар көбінесе мыс немесе керамикадан жасалды. 19 ғасырда көптеген химиктер шынының мөлдірлігі мен тәжірибе жағдайларын бақылау мүмкіндігіне байланысты шыны ыдыстардың маңыздылығын мойындады. Сынама түтігін ойлап тапқан Йонс Якоб Берзелиус және Майкл Фарадей химиялық шыны үрлеу өнерінің дамуына үлкен үлес қосты. Фарадей 1827 жылы «Химикалық манипуляциялар» атты еңбегін жариялады, онда түрлі шағын түтіктерден жасалған шыны ыдыстарды жасау процесі және түтіктер арқылы химиялық тәжірибелер жүргізу әдістері егжей-тегжейлі сипатталды. Берзелиус осыған ұқсас «Химикалық операциялар және құралдар» атты оқулық жазды, онда түрлі химиялық шыны үрлеу техникалары келтірілген. 19 ғасырдың соңында Отто Шотт боросиликатты шыныны ойлап тапқаннан кейін, Бірінші дүниежүзілік соғыс басталғанға дейін зертханалық шыны ыдыстардың көп бөлігі Германияда өндірілді. Бірінші дүниежүзілік соғысқа дейін АҚШ-тағы шыны өндірушілер неміс зертханалық шыны ыдыстар өндірушілерімен бәсекелесе алмады, себебі зертханалық шыны ыдыстар оқу материалы ретінде жіктеліп, импорттық салықтан босатылған еді. Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде АҚШ-қа зертханалық шыны ыдыстардың жеткізілуі тоқтатылды.
The history of glassware dates back to the Phoenicians who fused obsidian together in campfires making the first glassware. Glassware evolved as other ancient civilizations including the Syrians, Egyptians, and Romans refined the art of glassmaking. Mary the Jewess, an alchemist in Alexandria during the 1st century AD, is credited for the creation of some of the first glassware for chemical such as the kerotakis which was used for the collection of fumes from a heated material. Despite these creations, glassware for chemical uses was still limited during this time because of the low thermal stability necessary for experimentation and therefore was primarily made using copper or ceramic materials. During the 19th century, more chemists began to recognize the importance of glassware due to its transparency, and the ability to control the conditions of experiments. Jöns Jacob Berzelius, who invented the test tube, and Michael Faraday both contributed to the rise of chemical glassblowing. Faraday published Chemical Manipulation in 1827 which detailed the process for creating many types of small tube glassware and some experimental techniques for tube chemistry. Berzelius wrote a similar textbook titled Chemical Operations and Apparatus which provided a variety of chemical glassblowing techniques. Following the development of borosilicate glass by Otto Schott in the late 19th century, most laboratory glassware was manufactured in Germany up until the start of World War I. Before World War I, glass producers in the United States had difficulty competing with German laboratory glassware manufacturers because laboratory glassware was classified as educational material and was not subject to an import tax. During World War I, the supply of laboratory glassware to the United States was cut off.
Зертханалық шыны бұйымдарды таңдау
Зертханалық шыны ыдыстарды әдетте нақты зертханалық талдауға жауапты адам сол тапсырманың қажеттіліктеріне сай етіп таңдайды. Тапсырманың белгілі бір түрінен жасалған шыны ыдыс қажет болуы мүмкін. Тапсырманы төмен бағалы, көптеп өндірілген шыны ыдыстарды пайдаланып оңай орындауға болады, немесе шыны үрлеуші жасаған арнайы ыдыс қажет болуы мүмкін. Тапсырма сұйықтың ағынын бақылауды талап етуі мүмкін. Тапсырманың сапаны қамтамасыз ету жөнінен ерекше талаптары болуы мүмкін.
Laboratory glassware is typically selected by a person in charge of a particular laboratory analysis to match the needs of a given task. The task may require a piece of glassware made with a specific type of glass. The task may be readily performed using low cost, mass produced glassware, or it may require a specialized piece created by a glass blower. The task may require controlling the flow of fluid. The task may have distinctive quality assurance requirements.
Шыны түрі
Зертханалық шыны ыдыстар әртүрлі мүмкіндіктері бар және әртүрлі мақсаттарда қолданылатын бірнеше түрлі шыныдан жасалуы мүмкін. Боросиликатты шыны – борон оксиді мен кремний диоксидінен тұратын мөлдір шынының бір түрі, оның басты ерекшелігі – төмен жылулық кеңею коэффициенті, бұл оны көптеген басқа шыныларға қарағанда жылулық соққыға төзімді етеді. Кварц шыны өте жоғары температураға шыдай алады және электромагниттік спектрдің белгілі бір бөліктерінде мөлдір болады. Қара қоңыр немесе ақ түсті (актиникалық) шыны ультракүлгін және инфрақызыл сәулеленуді тоқтатуға мүмкіндік береді. Жоғары қабырғалы шыны қысымға төзімді. Фриттелген шыны – газ немесе сұйықтық өтетін ұсақ кезекті шыны. Жұқа қабатпен жабылған шыны ыдыстар сыну немесе зақымдану мүмкіндігін азайту үшін арнайы өңделеді. Силикондалған (силикондалған) шыны ыдыстар органикалық үлгілердің шыныға жабысуын болдырмау үшін арнайы өңделеді.
Laboratory glassware may be made from several types of glass, each with different capabilities and used for different purposes. Borosilicate glass is a type of transparent glass that is composed of boron oxide and silica, its main feature is a low coefficient of thermal expansion making it more resistant to thermal shock than most other glasses. Quartz glass can withstand very high temperatures and is transparent in certain parts of the electromagnetic spectrum. Darkened brown or amber (actinic) glass can block ultraviolet and infrared radiation. Heavy wall glass can withstand pressurized applications. Fritted glass is finely porous glass through which gas or liquid may pass. Coated glassware is specially treated to reduce the occurrence of breakage or failure. Silanized (siliconized) glassware is specially treated to prevent organic samples from sticking to the glass.
Ғылыми шыны үрлеу
Ғылыми шыны үрлеу, кейбір үлкен зертханаларда қолданылатын, шыны үрлеудің мамандандырылған саласы болып табылады. Ғылыми шыны үрлеу шынының пішіні мен өлшемдерін қатаң бақылауды, қымбат немесе алмастыруы қиын шыны ыдыстарды жөндеуді, сондай-ақ әртүрлі шыны бөліктерін біріктіруді қамтиды. Көптеген детальдар шыны түтіктің бойына біріктіріліп, арнайы зертханалық шыны ыдыстар жасауға қолданылады.
Scientific glass blowing, which is practiced in some larger laboratories, is a specialized field of glassblowing. Scientific glassblowing involves precisely controlling the shape and dimension of glass, repairing expensive or difficult to replace glassware, and fusing together various glass parts. Many parts are available fused to a length of glass tubing to create highly specialized piece of laboratory glassware.
Сұйықтық ағынын басқару
Шыны бұйымдарды пайдаланғанда сұйық ағынын бақылау жиі қажет болады. Оны әдетте тығынмен тоқтатады. Сұйық шыны бұйымдардың бір-бірімен қосылған бөліктері арқылы тасымалдануы мүмкін. Біріктіретін компоненттердің түрлеріне шыны құбырлар, Т-түйіспелер, Y-түйіспелер және шыны адаптерлер жатады. Тығыз байланыс үшін балқытылған шыны қосылысы қолданылады (мысалы, Кек клиптері сияқты қысу арқылы күшейтіледі). Шыны бұйымдарды жалғаудың тағы бір тәсілі – шлангтің мойны мен иілгіш құбырды пайдалану. Сұйық ағынын таңдаулы түрде бақылау үшін клапан қолданылады, оның ішінде шыны бұйымға біріктірілген кран – көп қолданылатын түрі. Сұйық ағынын шектеу үшін толығымен шыныдан жасалған клапандар да қолданылуы мүмкін. Сұйық немесе ағатын кез келген материалды тар тесік арқылы бағыттауға болады.
When using glassware it is often necessary to control the flow of fluid. It is commonly stopped with a stopper. Fluid may be transported between connected pieces of glassware. Types of interconnecting components include glass tubing, T connectors, Y connectors, and glass adapters. For a leak tight connection a ground glass joint is used (possibly reinforced using a clamping method such as a Keck clips). Another way to connect glassware is with a hose barb and flexible tubing. Fluid flow can be switched selectively using a valve, of which a stopcock is a common type fused to the glassware. Valves made entirely of glass may be used to restrict fluid flows. Fluid, or any material which flows, can be directed into a narrow opening using a funnel.
Метрология
Зертханалық шыны ыдыстар жоғары дәлдіктегі көлемдік өлшемдер үшін қолданылуы мүмкін. Сынақ зертханасында жасалатын, мұндай жоғары дәлдіктегі өлшемдерде шыны ыдыстардың метрологиялық сапасы маңызды болады. Метрологиялық сапасы өлшеу белгілерінің номиналдық мәніне қатысты сенімділік интервалымен және калибровканың NIST стандартына сәйкестігі арқылы анықталады. Лабораториялық шыны ыдыстардың калибровкасын мерзімді түрде тексеру қажет болуы мүмкін.
Laboratory glassware can be used for high precision volumetric measurements. With high precision measurements, such as those made in a testing laboratory, the metrological grade of the glassware becomes important. The metrological grade then can be determined by both the confidence interval around the nominal value of measurement marks and the traceability of the calibration to an NIST standard. Periodically it may be necessary to check the calibration of the laboratory glassware.
Ерітілген кремний
Зертханалық шыны ыдыстар кварцтан жасалған, ол көптеген заттарда ерімейді, бірақ гидрофтор қышқылы сияқты кейбір ерекше жағдайлар бар. Ерімейтін болғанымен, кварцтың өте аз мөлшері еріп, судагы кварцты жоғары дәлдікпен және төмен шектегі өлшемдерге әсер етуі мүмкін.
Laboratory glassware is composed of silica, which is considered insoluble in most substances, with a few exceptions such as hydrofluoric acid. Though insoluble, a minute quantity of silica will dissolve, which may affect high precision, low threshold measurements of silica in water.
Тазалау
Лабораториялық шыны ыдыстарды тазалау кейде қажет болады және бірнеше әдіспен жүзеге асырылуы мүмкін. Шыны ыдыстарды майды және көптеген ластануларды кетіру үшін жуғыш ерітіндіге салуға болады. Содан кейін бұл ластанулар щеткамен немесе тазалау төсемшесімен мұқият сүртіледі, шаю арқылы алынбайтын бөлшектерді жою үшін. Берік шыны ыдыстарды сүртіп тазалаудың орнына соникацияға дайындығын көрсетуі мүмкін. Нақты сезімтал эксперименттер үшін шыны ыдыстарды акварегия немесе жеңіл қышқылдар сияқты еріткіштерге салу арқылы экспериментке кедергі келтіретін белгілі бір ластанулардың іздеу мөлшерін ерітуге болады. Тазалау аяқталғаннан кейін, шыны ыдыстарды кептіру тіректеріне төңкеріп қою алдында үш рет шаю қалыпты жағдай.
Cleaning laboratory glassware is sometimes necessary and may be done using multiple methods. Glassware can be soaked in a detergent solution to remove grease and loosen most contaminations. These contaminations are then scrubbed with a brush or scouring pad to remove particles which cannot be rinsed. Sturdy glassware may be able to withstand sonication as an alternative to scrubbing. For certain sensitive experiments glassware may be soaked in solvents, such as aqua regia or mild acids, to dissolve a trace quantities of specific contaminations known to interfere with an experiment. When cleaning is finished it is common practice to triple rinse glassware before suspending it upside down on drying racks.