Кіріспе
Сұйықтың көлемін өлшеуге арналған зертханалық жиі қолданылатын құрал. Біртекше цилиндр, сондай-ақ өлшеу цилиндрі немесе араластыру цилиндрі деп те аталады, сұйықтың көлемін өлшеу үшін қолданылатын зертханалық құрал. Ол тар цилиндр пішіндес. Біртекше цилиндрдегі әрбір белгіленген сызық өлшенген сұйықтың мөлшерін көрсетеді.
A graduated cylinder, also known as a measuring cylinder or mixing cylinder, is a common piece of laboratory equipment used to measure the volume of a liquid. It has a narrow cylindrical shape. Each marked line on the graduated cylinder represents the amount of liquid that has been measured.
Материалдар мен құрылым
Үлкен градуялы цилиндрлер әдетте полипропиленнен жасалады, себебі ол химиялық тұрақтылығы жақсы, немесе полиметилпентеннен, оның мөлдірлігіне байланысты, бұл оларды шыныдан жеңіл және мықтырақ жасайды. Полипропилен (ПП) бірнеше рет автоклавтауға ыңғайлы; алайда, шамамен (химиялық құрамына байланысты: әдеттегі коммерциялық полипропилен шамамен ) градустан жоғары температурада автоклавтау полипропиленнен жасалған градуялы цилиндрлерді деформациялануына немесе зақымдануына әкелуі мүмкін, бұл өлшеудің дәлдігіне әсер етеді. Дәстүрлі градуялы цилиндр көбінесе тар және биік болады, осылайша көлемді өлшеудің дәлдігі мен нақтылығы артады. Оның пластиктен немесе шыныдан жасалған тұғыры (немесе аяғы, тірегі) және өлшенген сұйықтықты оңай құю үшін "тоқымы" бар. Тағы бір нұсқасы кең және төменгі жағында болады. Араластыру цилиндрлері тоқымның орнына шыныдан жасалған жалғауыштармен жабдықталған, сондықтан оларды тығынмен жабуға немесе коллектордың басқа бөліктерімен тікелей қосуға болады. Мұндай цилиндрлерде өлшенген сұйықтық тікелей құйылмайды, көбінесе каннула арқылы алынады. Градуялы цилиндрді сұйықтық беті көзге деңгейінде оқу керек, менсиск ортасынан өлшеу сызығын көрсетуі тиіс. Градуялы цилиндрлердің көлемдері әдетте 10 мл-ден 1000 мл-ге дейін болады.
Жалпы қолданылу
Сүрлеу цилиндрлері сұйықтың көлемін өлшеу үшін жиі қолданылады. Сүрлеу цилиндрлері әдетте зертханалық колбалар мен стақандарға қарағанда дәлірек және нақтырақ болады, бірақ оларды көлемдік талдау үшін пайдалануға болмайды; көлемдік талдауға арналған шыны ыдыстарды, мысалы, көлемдік колбаны немесе көлемдік пипетканы қолдану керек, себебі олар одан да дәлірек және нақтырақ. Сүрлеу цилиндрлері кейде сұйықтың ығысуын өлшеу арқылы қатты дененің көлемін жанама түрде өлшеу үшін де қолданылады.
Масштабтар мен дәлдігі
Дәлдік үшін, бөлінген цилиндрлердегі көлем 3 маңызды санмен көрсетілген шкалаларда бейнеленген: 100 мл цилиндрлерде 1 мл-лік бөлу аралықтары, ал 10 мл цилиндрлерде 0,1 мл-лік бөлу аралықтары болады. Бөлінген цилиндрлердің дәлдігінің екі классы бар. А класының дәлдігі В класынан екі есе жоғары. Цилиндрлерде бір немесе екі шкала болуы мүмкін. Бір шкалалы цилиндрлер көлемді жоғарыдан төменге қарай (толтыру көлемі) оқуға мүмкіндік береді, ал екі шкалалы цилиндрлер толтыру және құю үшін оқуға мүмкіндік береді (кері шкала). Бөлінген цилиндрлер "ішке сыйымды" (цилиндр ішіндегі көрсетілген сұйықтық көлемі) деп белгіленіп, "ІС" деп таңбаланады немесе "сыртқа беруге" (цилиндрде қалған сұйықтық іздерін ескере отырып, құйылған сұйықтық көлемі) деп белгіленіп, "СБ" деп таңбаланады. Бұрын "сыртқа беруге" және "ішке сыйымды" цилиндрлердің қабылданатын қателіктері әртүрлі болған, бірақ қазір олар бірдей. Сондай-ақ, "TC" және "TD" орнына "IN" және "EX" халықаралық белгілері жиірек қолданылады.
Cylinders can have single or double scales. Single scales allow to read the volume from top to bottom (filling volume) while double scale cylinders allow reading for filling and pouring (reverse scale). Graduated cylinders are calibrated either “to contain” (indicated liquid volume inside the cylinder) and marked as "TC" or “to deliver” (indicated liquid volume poured out, accounting for liquid traces left in the cylinder) and marked “TD”. Formerly the tolerances for “to deliver” and “to contain” cylinders are distinct; however now these are the same. Also, the international symbols “IN” and “EX” are more likely to be used instead of “TC” and “TD” respectively.
Өлшем
Көлемді дәл оқу үшін бақылау көз деңгейінде жүргізілуі керек және сұйық деңгейінің менісқасының төменгі жағынан оқылуы тиіс. Көлемді менісқа арқылы оқудың басты себебі – жабық кеңістіктегі сұйықтың қасиеттерімен байланысты. Табиғаты бойынша, цилиндрдегі сұйық молекулалық күштер арқылы оны қоршаған қабырғаға тартылады. Бұл күш сұйық бетінің сұйықтың түріне байланысты дөңгелек немесе ойыс пішінде болуына әкеледі. Ойыс сұйықтың төменгі бөлігіндегі немесе дөңгелек сұйықтың жоғарғы бөлігіндегі сұйықты оқу, менісқадағы сұйықты оқумен бірдей. Суретте сұйық деңгейі ойыс менісқаның төменгі жағынан, яғни ойыс бөлігінен оқылады. Мұндағы ең дәл оқу, цилиндрдегі өлшеу құралының мүмкіндіктеріне байланысты 1 мл-ге дейін төмендейді. Осыдан туындаған қате, ең кіші цифрдың оннан бір бөлігіне тең. Мысалы, егер оқу жүргізіліп, есептелген мән 36,5 мл деп белгіленсе, онда қателік 0,1 мл-ді қосу немесе алу мүмкіндігін қамтиды. Сондықтан, нақты мән 36,5 ± 0,1; 36,4 немесе 36,6 мл-ге тең. Демек, берілген градуированный цилиндрден 3 маңызды цифрды оқуға болады. Тағы бір мысал: егер оқу жүргізіліп, есептелген мән 40,0 мл деп белгіленсе, онда нақты мән 40,0 ± 0,1; 40,1 немесе 39,9 мл-ге тең.
Тарих
Біртекше цилиндрді алғаш рет 1784 жылы Луи Бернард Гютон де Морво көлемдік талдау мақсатында қолдануға енгізді.