Лабораторная посуда, в зависимости от применения, должна обладать определенными физическими и химическими свойствами. От лабораторной стеклянной посуды ожидают наличия следующих потребительских качеств: • долговечности; • химической инертности; • устойчивости к нагреву и перепаду температур; • прозрачности; • стойкости к ударным нагрузкам.
Измеримые показатели этих свойств лабораторного стекла, и то, как они проверяются, изложены в ГОСТ 21400-75. «Стекло химико-лабораторное. Технические требования. Методы испытаний».
Группа ТС. Характеристики
Наиболее востребовано для серьезных работ лабораторное стекло группы ТС – термически стойкое. Его химическая стойкость находится на уровне других групп – ХС1, ХС2 или выше, а термическая стойкость и коэффициент температурного расширения имеют лучшие показатели.
| Склянка-аспиратор с краном и притертой пробкой, 1000 мл (бутыль Вульфа) | Колба 3-хгорлая 1000 мл | Холодильник Аллина с двумя шлифами 29/32, 400 мм |
Испытания на термостойкость согласно стандарту подразумевают, что образец помещают в печь и нагревают до температуры, указанной в нормативном-техническом документе как предельная, затем помещают в холодную воду.
Неповрежденные образцы вновь нагревают и снова охлаждают. Термостойкость вычисляют по формуле, приведенной в стандарте.
ГОСТ 21400 говорит о том, что термическая стойкость лабораторного стекла группы ТС не менее 250 °С, тогда как стекло других групп – только 120 и 190 °С.
Марки листового стекла
Стекло М1 используется в стеклопакетах для окон ПВХ
Самым качественнм считается стекло марки М1. Оно дает наименьшие оптические искажения и имеет мало структурных дефектов. ГОСТ 111-90 задает такие характеристики стекла марки М1:
- количество воздушных пузырьков в толще стекла диаметром до 1 мм на кв. м – не более одного;
- диаметром до 2 мм – не более 1,
- длина царапин «волосяных» – не более 100 мм;
- всего число дефектов («пороков стекла») – не более 4-х на кв. м;
- отклонения листа по толщине – не более 0,2 мм в каждую сторону;
- коэффициент направленного пропускания света при толщине стекла 4 мм – 0,88.
Стекло М4
Используется стекло М1 для изготовления ветровых стекол автомобилей, качественных зеркал, а также оконных стеклопакетов (соответствует европейскому стандарту EN 572-2.).
Для изготовления особо точных стеклянных деталей используется марка стекла М0. Оно не должно иметь пузырьковых включений и иметь более 3 пороков на кв. м поверхности. Понятно, что для бытовых целей такое стекло не используется – только в промышленности, научных учреждениях. Например, для изготовления мерительного инструмента, оптики.
Чем выше цифровой индекс в обозначении марки стекла, тем ниже его качество. Например, стекло марки М4 может иметь до 12 пороков на кв. м поверхности. Его коэффициент направленного пропускания света – 0,85 (толщина стекла – 4 мм).
Обзор популярных производителей стекол в России – смотрите по ссылке:
Сфера применения
Стеклянная лабораторная посуда, производимая из стекла ТС, это, в частности: • мерные сосуды — колбы, мензурки, бюретки; • сосуды, нагреваемые на открытом огне – колбы Эрленмейера, круглодонных и другие; • холодильники и другие элементы реакторных установок.
Сосуды из термостойкого стекла можно автоклавировать, поскольку температура паровой обработки значительно меньше предельной температуры нагрева. Посуда из стекла группы ТС находит применение во многих отраслях промышленности: • химической и нефтехимической; • медицинской и фармацевтической; • биохимической и биологической.
СТЕКЛО ХИМИКО-ЛАБОРАТОРНОЕ
Технические требования. Методы испытаний Chemical and laboratory glass. Technical specifications. Test methods
21400-75
МКС 71.040.20 81.040
Дата введения 01.07.77
Настоящий стандарт распространяется на химико-лабораторное стекло (далее — стекло), предназначенное для изготовления лабораторной посуды, приборов и аппаратов.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 1569—79, СТ СЭВ 825—77 в части стекла группы ТС (приложение 4) и рекомендации по стандартизации СЭВ PC 1885—69.
В стандарте учтены требования стандартов ИСО 695—84 и ИСО 719—85.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Какие изделия предлагает магазин
PrimeChemicalsGroup предлагает широкий ассортимент стекла группы ТС. В основном это продукция компании Simax, есть и российское, а также произведенное в других странах лабораторное стекло. Вы можете приобрести практически все, необходимые для лаборатории, стеклянные изделия. В их числе: • соединительные элементы; • мерная посуда; • банки и склянки для хранения реактивов; • колбы разных размеров и форм.
Характеристики боросиликатной продукции Simax соответствуют термостойкой группе стекла по ГОСТ 21400. Большинство товаров имеют сертификаты соответствия, в которых общепризнанное качество боросиликатного стекла ТС подтверждено российскими официальными документами.
ГОСТ 21400-75 С. 5
ПРИЛОЖЕНИЕ 2* Рекомендуемое
КОЛБА, СТАКАН И КОРЗИНА ДЛЯ ОБРАЗЦОВ
| 455 | |
| 1 — колба; 2 — стакан; 3 — корзина для образцов | |
ПРИЛОЖЕНИЯ 1, 3. (Исключены, Изм. № 2).
89
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Справочное
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 21400-75 СТ СЭВ 1569-79
Пункт 3.1 ГОСТ 21400-75 соответствует СТ СЭВ 1569—79. ПРИЛОЖЕНИЕ 4. (Введено дополнительно, Изм. № 2).
Покупка стекла
Приобрести любые марки можно непосредственно на заводе-изготовителе или у официальных дилеров. На складах всегда присутствует широкий ассортимент продукции, так что подобрать себе нужное количество материала не составит труда. Для транспортировки нужно нанять специальную технику, чтобы стекла не побились в дороге. Резать их на месте лучше всего с использованием современного высокоточного оборудования, которое сделает невозможным порчу целого листа.
Цена листового стекла за квадратный метр будет зависеть от марки. Оптовые закупки позволят сэкономить внушительную сумму денег
Раздел 7. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНИКЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Автор-составитель: О.А. Пинчук
7.1. Лабораторная посуда
7.1.1 Материалы
При выполнении различных аналитических операций необходимо правильно выбирать материал, из которого изготавливается посуда. Например, для отбора и хранения проб воды выбор материала для сосудов и емкостей зависит от определяемого показателя (см. ГОСТ Р 51592–2000).
7.1.1.1. Химико-лабораторное стекло
Химико-лабораторное стекло обладает высокой устойчивостью к воздействию большинства органических растворителей, растворов минеральных кислот, за исключением фтороводородной (плавиковой) и фосфорной. Концентрированные щелочи разрушают поверхность стекла, особенно при повышенных температурах. Показатели стойкости стекла к воздействию дистиллированной воды, кислот и щелочей приведены в ГОСТ 21400–75 и в [5].
По ГОСТ 21400–75, стекло в зависимости от химической и термической стойкости подразделяется на шесть групп: ХС1, ХС2, ХС3 — химически стойкое 1, 2 и 3-го классов соответственно; ТХС1, ТХС2 — термически и химически стойкое стекло 1-го и 2-го классов соответственно; ТС — термически стойкое стекло (боросиликатное).
В табл. 7.1.1 представлен состав основных марок выпускаемого в России химико-лабораторного стекла.
Таблица 7.1.1
Состав (масс. %) основных марок химико-лабораторного стекла
| Группа стекла | Марка стекла | SiO2 | B2O3 | Al2O3 | CaO | MgO | BaO | Na2O | K2O | Fe2O3 | ZrO2 |
| ХC3 | № 29 | 68,8 | 3,7 | 7,5 | 3,5 | 3,5 | 10 | 3,0 | 0,2 | ||
| ХС3 | Л-80 | 71,5 | 2,0 | 2,5 | 6,5 | 2,5 | 14,5 | 0,5 | |||
| ХС3 | АМ | 72,0 | 1,5 | 10,0 | 2,5 | 14,0 | |||||
| ТХС1 | ТХС1 | 72,4 | 8,4 | 3,6 | 2,0 | 4,5 | 5,1 | 1,8 | 1,9 | ||
| ТХС2 | Л-50 | 74,5 | 6,6 | 5,5 | 0,7 | 4,5 | 4,2 | 4,0 | |||
| ТС | Пирекс | 80,64 | 12,0 | 2,0 | 0,36 | 4,0 | 1,0 | ||||
| Медицинское | 7,30 | 4,0 | 4,5 | 7,0 | 1,0 | 8,5 | 2,0 | ||||
7.1.1.2. Кварцевое стекло
Кварцевое стекло получают из диоксида кремния [12]. Посуда из кварцевого стекла обладает высокой термической устойчивостью (ее можно нагревать до 1000 °С) и химической инертностью к кислотам, за исключением плавиковой и ортофосфорной кислот. Посуду из кварцевого стекла нельзя употреблять при работе со щелочами.
7.1.1.3. Фарфор
Фарфоровые изделия изготавливают из тонких смесей каолина, кварца, полевого шпата и алюмосиликатов [12]. В зависимости от состава, массы и температуры обжига различают твердый фарфор, обжигаемый при 1380–1420 °С и выше, и мягкий, температура обжига которого ниже 1350 °С. Мягкий фарфор — белый, просвечивается лучше, чем твердый фарфор, но менее термостойкий и прочный. По сравнению с мягким твердый фарфор содержит больше каолина и меньше полевого шпата. Фарфоровые изделия покрывают тонким слоем глазури специального состава, которая обеспечивает высокую абразивную прочность и стойкость к воздействию кислот и щелочей. В зависимости от типа изделий и их назначения используют глазури разного состава: прозрачные, непрозрачные (глухие), цветные, матовые и др.
7.1.1.4. Фторопласты
Фторопласты — техническое название фторсодержащих полимеров, к которым относятся политетрафторэтилен, политрифторхлорэтилен, полифторэтилен, поли-1,1-дифторэтилен и др. [11]. Фторопласт (ρ = 2170 кг/м3) обладает гибкостью и высокой химической устойчивостью ко многим типам химических соединений (кислотам, щелочам, алифатическим спиртам, простым и сложным эфирам и всевозможным углеводородам). Температурный диапазон эксплуатации от –260 до +260 °С. Химическая лабораторная посуда из фторопласта Ф-4 и Ф-4МБ по химическим и физико-химическим свойствам имеет преимущества перед посудой из стекла, кварца, фарфора и других материалов, поэтому она широко применяется для препаративных и химико-аналитических работ.
7.1.1.5. Полипропилен
Полипропилен — термопластичный полимер [6]. Плотность от 905 до 920 кг/м3, температура плавления от 160 до 176 °С. Устойчив в воде и агрессивных неорганических средах (кроме сильных окислителей), ниже 80 °С — в органических растворителях. Лабораторная посуда из полипропилена обладает высокой химической устойчивостью и может использоваться при температурах ниже 135 °С.
Посуду из полипропилена рекомендуется применять при определении металлов (см. ГОСТ Р 51592–2000).
7.1.2. Химическая посуда
В соответствии с ГОСТ 23932–90 посуда и Лабораторное оборудование (лабораторное стеклянное) выпускается из химико-лабораторного, медицинского (ГОСТ 19808–90) или другого стекла, по физико-химическим свойствам соответствующего требованиям ГОСТ 21400–75.
По назначению посуду можно разделить на посуду общего назначения и мерную. По материалу — из химико-лабораторного стекла, фарфора, кварца.
Посуда может изготавливаться с взаимозаменяемыми конусами и без них.
Конус
Конусы изготавливаются по ГОСТ 8682–70 двух исполнений:
КШ — со шлифованной поверхностью; КН — с нешлифованной поверхностью.
Пример условного обозначения
Конус КШ диаметром 19 мм и высотой 9 мм: Конус КШ 19/9 ГОСТ 8682–70.
Более полная информация о взаимозаменяемых конусах (например, о форме и номинальных размерах) содержится в ГОСТ 8682–70.
Выпускаемая посуда регламентируется Государственными стандартами.
7.1.2.1. Посуда общего назначения
ГОСТ 25336–82 распространяется на стеклянную лабораторную посуду (стаканы, стаканчики для взвешивания, колбы, колбы Фаворского, колбы с тубусом, пробирки, чашки, сосуды) и Лабораторное оборудование (соединительные элементы и трубки, воронки, фильтры, капельницы, спиртовки, склянки с тубусом, насос водоструйный, эксикаторы, насадки, холодильники, дефлегматоры, каплеуловители, склянки для промывки газов, приборы для поглощения газов и паров воды, аппараты для получения газов), изготавливаемые из химико-лабораторного стекла, и регламентирует их типы, основные параметры и размеры.
Маркировка
На каждом изделии (см. ГОСТ 23932–90) должны быть нанесены:
- товарный знак предприятия-изготовителя;
- номинальная вместимость, мл (см3), на круглодонных, плоскодонных, конических колбах и стаканах;
- размеры взаимозаменяемых конусов;
- класс фильтра (на изделиях с фильтрами);
- матовая поверхность для нанесения лабораторных надписей (если требует характер изделия).
Стаканы
Лабораторные стаканы представляют собой тонкостенные цилиндры различной вместимости. Стаканы предназначены для фильтрования, выпаривания и приготовления растворов в лабораторных условиях. Стаканы изготавливаются в соответствии с ГОСТ 25336–82 двух типов (В — высокие; Н — низкие) и двух исполнений (1 — с носиком; 2 — без носика). Края стаканов имеют воронкообразную развертку.
Номинальная вместимость в обозначении и наименовании стаканов является условной. Стаканы номинальной вместимости 100 см3 и более могут быть изготовлены со шкалой, обозначающей ориентировочную вместимость.
Пример условного обозначения
Стакан типа В исполнения 1, номинальной вместимости 250 см3, из термически стойкого стекла группы ТС: Стакан В-1—250 ТС ГОСТ 25336–82.
Основные размеры стаканов представлены в табл. 7.1.2.
Таблица 7.1.2
Основные размеры стаканов типа В и Н
| Номинальная вместимость, см3 | Диаметр (до расширения по краю), мм | Высота, мм | ||||||
| Тип В | Тип Н | Тип В | Тип Н | |||||
| Номинальный | Предельное отклонение | Номинальный | Предельное отклонение | Номинальная | Предельное отклонение | Номинальная | Предельное отклонение | |
| 5 | ±1,0 | 22 | ±1,0 | ±2,0 | 30 | ±2,0 | ||
| 10 | 26 | 35 | ||||||
| 25 | 34 | 50 | ||||||
| 50 | 38 | 42 | 70 | 60 | ||||
| 100 | 48 | 50 | 80 | 70 | ||||
| 150 | 54 | 60 | ±1,5 | 95 | 80 | |||
| 250 | 60 | ±1,5 | 70 | 120 | ±3,0 | 95 | ||
| 400 | 70 | 80 | ±2,0 | 130 | 110 | ± 3,0 | ||
| 600 | 80 | ±2,0 | 90 | 150 | 125 | |||
| 800 | 90 | 100 | 175 | 135 | ||||
| 1000 | 95 | 105 | 180 | 145 | ||||
| 2000 | 120 | 130 | ±3,0 | 240 | ±4,0 | 185 | ||
| 3000 | 135 | ±3,0 | 150 | 280 | 210 | ± 4,0 | ||
| 5000 | 170 | 270 | ||||||
Стаканчики для взвешивания (бюксы)
Стаканчики предназначены для взвешивания и хранения веществ при лабораторных работах. В соответствии с ГОСТ 25336–82 выпускаются стаканчики двух типов: СВ — высокие, СН — низкие.
Пример условного обозначения
Стаканчик типа СВ с взаимозаменяемым конусом 14/8: Стаканчик СВ—14/8 ГОСТ 25336–82.
Основные размеры стаканчиков приведены в табл. 7.1.3.
Таблица 7.1.3
Основные размеры стаканчиков типов СВ и СН
| Тип | Диаметр (до шлифа, предельное отклонение ± 1,0), мм | Высота, мм, не более | Обозначение конусов горловин стаканчиков по ГОСТ 8682–70 |
| СВ | 20 | 30 | 14/8 |
| 25 | 40 | 19/9 | |
| 30 | 50 | 24/10 | |
| 40 | 65 | 34/12 | |
| СН | 32 | 50 | 34/12 |
| 43 | 45/13 | ||
| 58 | 60/14 | ||
| 82 | 85/15 |
Колбы
Колбы предназначены для проведения различных препаративных и аналитических работ (фильтрования, выпаривания, перегонки, разгонки, дистилляции, синтеза) в лабораторных условиях. ГОСТ 25336–82 предусматривает изготовление колб следующих типов:
К — круглодонные с взаимозаменяемыми конусами (исполнение 1), без взаимозаменяемых конусов и с цилиндрической горловиной (исполнение 2); П — плоскодонные с взаимозаменяемыми конусами (исполнение 1), без взаимозаменяемых конусов и с цилиндрической горловиной (исполнение 2); КГУ-2 — круглодонные с двумя горловинами, расположенными под углом, с взаимозаменяемыми конусами (исполнение 1), без взаимозаменяемых конусов (исполнение 2); КГУ-3 — круглодонные с тремя горловинами, расположенными под углом, с взаимозаменяемыми конусами (исполнение 1), без взаимозаменяемых конусов (исполнение 2); КГП-3 — круглодонные с тремя горловинами, расположенными параллельно, с взаимозаменяемыми конусами (исполнение 1), без взаимозаменяемых конусов (исполнение 2); КГП-4 — круглодонные с четырьмя горловинами, расположенными параллельно, с взаимозаменяемыми конусами; Кн — конические с взаимозаменяемыми конусами (исполнение 1), без взаимозаменяемых конусов и с цилиндрической горловиной (исполнение 2); Гр — грушевидные с взаимозаменяемыми конусами; Кьельдаля — грушевидные с взаимозаменяемыми конусами (исполнение 1) и с цилиндрическими горловинами (исполнение 2); О — остродонные с взаимозаменяемыми конусами; ОГ-2 — остродонные с двумя горловинами и с взаимозаменяемыми конусами; ОГ-3 — остродонные с тремя горловинами с взаимозаменяемыми конусами (исполнение 1), без взаимозаменяемых конусов (исполнение 2); КП — круглодонные для перегонки с взаимозаменяемыми конусами (исполнение 1), без взаимозаменяемых конусов (исполнение 2); ОП — остродонные для перегонки с взаимозаменяемыми конусами; КРН — круглодонные для разгонки нефти и нефтепродуктов.
Колбы Фаворского — остродонные колбы с двумя горловинами с взаимозаменяемыми конусами по ГОСТ 8682–70, прямая горловина которых выполнена в виде дефлегматора, предназначены для перегонки при атмосферном давлении и при остаточном давлении 13,3 Па (10 мм рт. ст.). Колбы Фаворского выпускаются в соответствии с ГОСТ 25336–82. Дефлегматор должен иметь по окружности чередующиеся в шахматном порядке наколы по 4 шт. в ряду, расположенные наклонно к оси под углом не менее 30°.
Колбы с тубусом предназначены для фильтрования в вакууме. Выпускаются двух исполнений: 1 — без взаимозаменяемого конуса, 2 — с взаимозаменяемым конусом.
Номинальная вместимость в обозначении и наименовании колб является условной.
В табл. 7.1.4 приведены основные характеристики наиболее широко применяемых колб. Полная информация о выпускаемых колбах (например, размеры, коды ОКП, примеры условных обозначений) представлены в ГОСТ 25336–82, некоторые из них показаны в табл. 7.1.4: полужирным шрифтом колбы исполнения 1, курсивом — исполнения 2.
Таблица 7.1.4
Характеристики колб разных типов
| Тип колб | Номинальная вместимость, см3 | Номинальный диаметр горловины (для колб исполнения 2), мм | Обозначение конусов по ГОСТ 8682–70 (для колб исполнения 1) | Примеры условного обозначения (ТС — термически стойкое стекло, ТХС — термически и химически стойкое стекло) |
| К | 10 25 | 18 22 | 14/23 | |
| 50, 100 | 18, 22,34 | 14/23, 19/26, 29/32 | ||
| 250, 500 | 34, 40, 50 | 29/32, 34/35, 45/40 | Колба К-1—250—29/32 ТС ГОСТ 25336–82Колба К-2—250—34 ТХС ГОСТ 25336–82 | |
| 1000 | 42 | 29/32, 34/35, 45/40 | ||
| 2000 | 50, 76 | 29/32, 45/40 | ||
| 4000 | 50, 76 | 45/40 | ||
| 6000, 10000 | 65, 89 | 45/40, 60/46 | ||
| П | 50, 100 | 18, 22, 34 | 14/23, 19/26, 29/32 | |
| 250, 500, 750 | 34, 40, 50 | 29/32, 34/35, 45/40 | Колба П-1—250—29/32 ТС ГОСТ 25336-82Колба П-2—250—34 ТХС ГОСТ 25336–82 | |
| 1000 | 42 | 29/32, 45/40 | ||
| 2000 | 50, 76 | 29/32, 45/40 | ||
| 4000 | 50, 76 | 45/40 | ||
| 6000, 10000 | 65, 89 | 45/40, 60/46 | ||
| КГУ-2, КГУ-3 (конус боковых горловин 14/23) | 50 | 18, 22 | 14/23 | |
| 100 | 18, 22 | 14/23, 19/26 | Колба КГУ-2-1—100—14/23 ТС ГОСТ 25336–82 | |
| 250, 500, 1000 | 34 | 29/32 | Колба КГУ-3-2—250—34 ТХС ГОСТ 25336–82 | |
| 2000, 4000 | 50 | 45/40 | ||
| 6000, 10000 | 65 | 60/46 | ||
| КГП-3 (конус боковых горловин 14/23) | 250, 500, 1000 | 34 | 29/32 | |
| 2000, 4000 | 50 | 45/40 | ||
| Кн | 10 | 18, 22 | 14/23 | |
| 25 | 18, 22 | 14/23, 19/26 | ||
| 50 | 18, 22, 34 | 14/23, 19/26, 24/29, 29/32 | ||
| Кн | 100 | 22, 34 | 14/23, 19/26, 24/29, 29/32 | |
| 250 | 34, 40, 50 | 19/26, 24/29, 29/32, 34/35, 45/40 | ||
| 500 | 34, 40, 50 | 24/29, 29/32, 34/35, 45/40 | ||
| 750 | 42 | 24/29, 29/32, 34/35, 45/40 | ||
| 1000, 2000 | 50 | 24/29, 29/32, 34/35, 45/40 | ||
| 3000, 5000 | 50 | 34/35, 45/40 | ||
| Гр | 10, 25, 50, 100 | 14/23 | Колба Гр—50—14/23 ТС ГОСТ 25336–82 | |
| 250 | 29/32 | |||
| Кьельдаля | 50 | 29 | 14/23 | |
| 100 | 14/23, 29/32 | |||
| 250 | 19/26, 29/32 | Колба Кьельдаля 1—250— 29/32 ТС ГОСТ 25336–82Колба Къельдаля 2—250—29 ТХС ГОСТ 25336–82 | ||
| 500, 1000 | 19/32 | |||
| О | 10, 25, 50, 100 | 14/23 | ||
| 250, 500 | 29/32 | |||
| ОГ-2 | 50 | 14/23, 10/19*1 | ||
| 100, 250 | 14/23, 14/23*1 | Колба ОГ-2—100—14/23 ТС ГОСТ 25336–82 | ||
| 500 | 29/32, 14/23*1 | |||
| Колбы Фаворского | 25 | 10/19 | ||
| 50, 100, 250, 500 | 14/23 | Колба Фаворского 250 ГОСТ 25336–82 | ||
| Колбы с тубусом | 100 | 19*2 | 19/26*3 | |
| 250, 500 | 29*2 | 29/32*3 | Колба 1—250 ГОСТ 25336–82Колба 2—500—29/32 ГОСТ 25336–82 | |
| 1000, 2000, 5000 | 45*2 | 45/40*3 |
*1 Обозначение конусов по ГОСТ 8682–70 для боковой горловины. *2 Колбы исполнения 1. *3 Колбы исполнения 2.
