Εισαγωγή.
Σε αυτό το θέμα, θα κάνω μια επισκόπηση ορισμένων σημαντικών εργαστηριακών τεχνικών. Είναι δύσκολο να υπερεκτιμήσει κανείς τη χρήσιμη και χρήσιμη σημασία αυτών των εργασιών. Η μετάγγιση, η διήθηση με βαρύτητα και η μεταφορά υγρών είναι απλές, αλλά χρειάζονται λίγη προσοχή και λίγη εργαστηριακή δεξιότητα. Η εξάσκησή τους είναι ο καλύτερος τρόπος για να μάθετε πώς να συμπεριφέρεστε στο εργαστήριο και να κάνετε τους απλούστερους χειρισμούς. Μετά μπορείτε να συναντήσετε πιο περίπλοκα θέματα, όπως η διήθηση με αναρρόφηση, η ανακρυστάλλωση και η θερμή διήθηση και, τέλος, η απόσταξη και τα συστήματα απόσταξης. Αν έχετε χαμηλές εργαστηριακές γνώσεις και έχετε πρόβλημα με τα ονόματα των γυάλινων σκευών σε αυτό ή σε συνδεδεμένα παραπάνω θέματα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτό το θέμα ως συμβουλή.
Μεταγγίσεις.
Όταν υπάρχει ανάγκη διαχωρισμού ενός μίγματος στερεού-υγρού, περιστασιακά είναι δυνατόν να αδειάσετε το υγρό αφήνοντας πίσω το στερεό. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται μετάγγιση και είναι η απλούστερη μέθοδος διαχωρισμού. Το decanting χρησιμοποιείται συχνά για την απομάκρυνση ένυδρου θειικού νατρίου (Na2SO4) από ένα οργανικό διάλυμα. Το θειικό νάτριο συχνά προσκολλάται στο γυάλινο σκεύος (Εικ. 1 α), επιτρέποντας την εκροή του υγρού (Εικ. 1 β). Εάν το υγρό πρέπει να χυθεί σε ένα μικρό δοχείο, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ένα χωνί ή να χυθεί υγρό σε μια γυάλινη ράβδο ανάδευσης για να κατευθύνει τη ροή (Εικ.1 γ). Δυστυχώς, υπάρχουν πολλά μείγματα που δεν μεταγγίζονται καλά.
Η μετάγγιση είναι μια διαδικασία που διαχωρίζει τα συστατικά ενός μείγματος με βάση τις διαφορές στην πυκνότητα. Μπορεί να συναντάτε τη μετάγγιση στην καθημερινή ζωή με κρασί ή οινοπνευματώδη ποτά, αλλά είναι επίσης μια ισχυρή τεχνική στη χημεία για το διαχωρισμό ενός στερεού από ένα υγρό ή την απομόνωση δύο μη αναμίξιμων υγρών. Η μετάγγιση είναι εύκολη, αλλά ένα μειονέκτημα είναι ότι δεν επιτρέπει τον τέλειο διαχωρισμό των συστατικών του μείγματος. Μια μικρή ποσότητα του ενός συστατικού χάνεται κατά τη συλλογή του άλλου συστατικού, ή αλλιώς η συλλογή προχωράει πολύ μακριά και η συλλογή μολύνεται με το δεύτερο συστατικό.
Πώς λειτουργεί η αποσυμπίεση.
Η μετάγγιση περιλαμβάνει δύο στάδια.
Πώς λειτουργεί η αποσυμπίεση.
Η μετάγγιση περιλαμβάνει δύο στάδια.
- Καθίζηση: Η καθίζηση χρησιμοποιεί τη βαρύτητα ή μια φυγόκεντρο για τον διαχωρισμό των συστατικών του μείγματος με βάση την πυκνότητα.
- Αποκέντρωση: Η απολάσπωση είναι η έκχυση ή το σιφώνισμα του ανώτερου συστατικού ενός μείγματος ή η αποστράγγιση του κατώτερου συστατικού.
Το στερεό συστατικό ονομάζεται "ίζημα" (ή "σφαιρίδιο" όταν χρησιμοποιείται φυγοκέντρηση). Το υγρό συστατικό που συλλέγεται ονομάζεται "decant".
Η βασική αρχή της μεταγγίσεως είναι ότι οι βαρύτερες (πυκνότερες) ουσίες βυθίζονται, ενώ οι ελαφρύτερες (λιγότερο πυκνές) ουσίες επιπλέουν. Στην απλούστερη μορφή της, η μετάγγιση χρησιμοποιεί τη βαρύτητα για να διαχωρίσει ένα στερεό και ένα υγρό ή δύο μη αναμίξιμα υγρά. Το ελαφρύτερο συστατικό χύνεται ή αναρροφάται από την κορυφή του μείγματος. Εναλλακτικά, ένα διαχωριστικό χωνί στραγγίζει το βαρύτερο συστατικό.
Μικροί όγκοι μεταγγίζονται χρησιμοποιώντας δοκιμαστικούς σωλήνες με κλίση 45 μοιρών σε ένα ράφι δοκιμαστικών σωλήνων. Η γωνία επιτρέπει στα βαρύτερα σωματίδια να γλιστρούν προς τα κάτω στο σωλήνα, ενώ τα ελαφρύτερα σωματίδια ανεβαίνουν στην κορυφή. Η γωνία διευκολύνει επίσης την έκχυση του ελαφρύτερου συστατικού. Η έκχυση του υγρού είναι ευκολότερη αν αυτό χύνεται κατά μήκος μιας ράβδου ανάδευσης. Η διαδικασία της μετάγγισης είναι πιο αργή αν οι δοκιμαστικοί σωλήνες διατηρούνται κάθετα, επειδή το βαρύτερο συστατικό μπορεί να σχηματίσει ένα βούλωμα και να εμποδίσει τα ελαφρύτερα σωματίδια να ανέβουν.
Η φυγοκέντρηση επιταχύνει την αποσυμπίεση με την εφαρμογή φυγόκεντρης και κεντρομόλου δύναμης. Ουσιαστικά, η τεχνητή βαρύτητα διαχωρίζει τα συστατικά του μείγματος πιο γρήγορα. Η φυγοκέντρηση συμπιέζει τα στερεά συστατικά σε σφαιρίδιο. Η έκχυση του υγρού μακριά από το σφαιρίδιο έχει ως αποτέλεσμα λιγότερες απώλειες από ό,τι στην απλή αφαίρεση. Ένα διαχωριστικό χωνί αποσυμπιέζει συστατικά μιγμάτων μη αναμίξιμων υγρών. Το ένα συστατικό επιπλέει πάνω στο άλλο. Το χωνί αποστραγγίζει το συστατικό που βρίσκεται στον πυθμένα του χωνιού.
Μικροί όγκοι μεταγγίζονται χρησιμοποιώντας δοκιμαστικούς σωλήνες με κλίση 45 μοιρών σε ένα ράφι δοκιμαστικών σωλήνων. Η γωνία επιτρέπει στα βαρύτερα σωματίδια να γλιστρούν προς τα κάτω στο σωλήνα, ενώ τα ελαφρύτερα σωματίδια ανεβαίνουν στην κορυφή. Η γωνία διευκολύνει επίσης την έκχυση του ελαφρύτερου συστατικού. Η έκχυση του υγρού είναι ευκολότερη αν αυτό χύνεται κατά μήκος μιας ράβδου ανάδευσης. Η διαδικασία της μετάγγισης είναι πιο αργή αν οι δοκιμαστικοί σωλήνες διατηρούνται κάθετα, επειδή το βαρύτερο συστατικό μπορεί να σχηματίσει ένα βούλωμα και να εμποδίσει τα ελαφρύτερα σωματίδια να ανέβουν.
Η φυγοκέντρηση επιταχύνει την αποσυμπίεση με την εφαρμογή φυγόκεντρης και κεντρομόλου δύναμης. Ουσιαστικά, η τεχνητή βαρύτητα διαχωρίζει τα συστατικά του μείγματος πιο γρήγορα. Η φυγοκέντρηση συμπιέζει τα στερεά συστατικά σε σφαιρίδιο. Η έκχυση του υγρού μακριά από το σφαιρίδιο έχει ως αποτέλεσμα λιγότερες απώλειες από ό,τι στην απλή αφαίρεση. Ένα διαχωριστικό χωνί αποσυμπιέζει συστατικά μιγμάτων μη αναμίξιμων υγρών. Το ένα συστατικό επιπλέει πάνω στο άλλο. Το χωνί αποστραγγίζει το συστατικό που βρίσκεται στον πυθμένα του χωνιού.
Μέθοδοι φιλτραρίσματος.
Υπάρχουν πολλές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για το διαχωρισμό ενός μίγματος που περιέχει στερεό και υγρό. Εάν το στερεό κατακάθεται καλά, το υγρό μπορεί μερικές φορές να χυθεί (αποκεντρωθεί). Εάν το στερεό έχει πολύ μικρού μεγέθους σωματίδια ή σχηματίζει θολό μείγμα, το μείγμα μπορεί μερικές φορές να φυγοκεντρηθεί ή να περάσει από πιπέτα φίλτρου (σε μικροκλίμακα, < 5ml). Οι πιο συνηθισμένες μέθοδοι διαχωρισμού στερεού-υγρού στο οργανικό εργαστήριο είναι η διήθηση με βαρύτητα και η διήθηση με αναρρόφηση. Η διήθηση με βαρύτητα αναφέρεται στη διοχέτευση ενός μίγματος στερεού-υγρού μέσω ενός χωνιού που περιέχει ένα διηθητικό χαρτί, επιτρέποντας στο υγρό να διαρρεύσει, ενώ το στερεό παγιδεύεται στο χαρτί (Εικ. 1 α). Η διήθηση με αναρρόφηση είναι μια παρόμοια διαδικασία, με τη διαφορά ότι εφαρμόζεται κενό κάτω από το χωνί για να τραβηχτεί το υγρό μέσω του διηθητικού χαρτιού με αναρρόφηση (Εικ.1 β).
Η διήθηση με βαρύτητα και η διήθηση με αναρρόφηση έχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, αλλά αυτό που βοηθάει να αποφασιστεί ποια μέθοδος θα χρησιμοποιηθεί είναι γενικά το αν πρόκειται να συγκρατηθεί το στερεό ή το διήθημα. Το "διήθημα" αναφέρεται στο υγρό που έχει περάσει από ένα διηθητικό χαρτί (όπως φαίνεται στο Σχ. 1 α). Η διήθηση με βαρύτητα χρησιμοποιείται συνήθως όταν συγκρατείται το διήθημα, ενώ η διήθηση με αναρρόφηση χρησιμοποιείται όταν συγκρατείται το στερεό. Η διήθηση βαρύτητας προτιμάται όταν το διήθημα συγκρατείται, καθώς η αναρρόφηση έχει τη δυνατότητα να τραβήξει μικρά στερεά σωματίδια μέσω των πόρων του διηθητικού χαρτιού, παράγοντας ενδεχομένως ένα διήθημα μολυσμένο με τη στερεή ένωση. Η διήθηση με αναρρόφηση προτιμάται όταν το στερεό κατακρατείται, καθώς η διήθηση με βαρύτητα είναι πολύ λιγότερο αποτελεσματική στην απομάκρυνση του υπολειπόμενου υγρού από το στερεό στο διηθητικό χαρτί.
Διήθηση βαρύτητας.
Όταν υπάρχει ανάγκη διαχωρισμού ενός μίγματος στερεού-υγρού, είναι σύνηθες τα σωματίδια να είναι τόσο λεπτά ώστε να στροβιλίζονται και να διασκορπίζονται όταν η φιάλη γέρνει. Αυτά τα μείγματα δεν μπορούν να μεταγγιστούν και μια εναλλακτική μέθοδος είναι η διήθηση με βαρύτητα. Η διήθηση βαρύτητας χρησιμοποιείται γενικά όταν το διήθημα (υγρό που έχει περάσει από το διηθητικό χαρτί) θα διατηρηθεί, ενώ το στερεό στο διηθητικό χαρτί θα απορριφθεί. Μια συνήθης χρήση της διήθησης βαρύτητας είναι ο διαχωρισμός του άνυδρου θειικού μαγνησίου (MgSO4) από ένα οργανικό διάλυμα που έχει ξηρανθεί (Σχ. β). Το άνυδρο θειικό μαγνήσιο είναι κονιορτοποιημένο και με την περιστροφή σε οργανικό διαλύτη δημιουργεί μια λεπτή διασπορά σωματιδίων σαν σφαίρα χιονιού.
Για να διηθηθεί ένα μείγμα με βαρύτητα, ρίξτε το μείγμα μέσα από ένα τετραγωνισμένο διηθητικό χαρτί (Εικ. 4) ή ένα αυλακωτό διηθητικό χαρτί σε ένα χωνί και αφήστε το υγρό να διηθηθεί χρησιμοποιώντας μόνο τη δύναμη της βαρύτητας (Εικ. 3 γ). Είναι προτιμότερο να ρίχνετε σαν να προσπαθείτε να αποκεντρώσετε, δηλαδή να διατηρήσετε το στερεό που έχει κατακαθίσει στη φιάλη για όσο το δυνατόν μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Όταν το στερεό αρχίζει να χύνεται πάνω στο διηθητικό χαρτί, έχει τη δυνατότητα να φράξει τους πόρους του διηθητικού χαρτιού ή να επιβραδύνει τη διήθηση. Αφού ολοκληρώσετε την έκχυση, ξεπλύνετε το στερεό στο διηθητικό χαρτί (και στη φιάλη) με μερικές μερίδες φρέσκου διαλύτη για να απομακρύνετε τα υπολείμματα της ένωσης που προσκολλώνται στο στερεό.
Μεταφορά υγρών.
Έκχυση υγρών.Κατά τη μεταφορά υγρών με όγκο μεγαλύτερο από 5ml, μπορούν να χυθούν απευθείας σε δοχεία. Οι βαθμονομημένοι κύλινδροι και τα ποτήρια ζέσεως έχουν μια εσοχή στο στόμιό τους, οπότε μπορούν να χυθούν ελεγχόμενα, εφόσον τα δύο κομμάτια γυαλιού ακουμπούν το ένα το άλλο (Εικ. 5 α). Εάν χύνετε από φιάλη Erlenmeyer ή μεταφέρετε ένα υγρό σε δοχείο με στενό στόμιο (π.χ. φιάλη με στρογγυλό πυθμένα), θα πρέπει να χρησιμοποιείτε χωνί. Τα χωνιά μπορούν να συγκρατούνται με ασφάλεια με δακτυλιοειδή σφιγκτήρα (Εικ. 5 β) ή να κρατούνται με το ένα χέρι ενώ χύνετε με το άλλο (Εικ. 5 γ).
Σχόλια σχετικά με τις μετρήσεις.
Για τον προσδιορισμό μιας σημαντικής απόδοσης για μια χημική αντίδραση, είναι σημαντικό να έχουμε ακριβείς μετρήσεις για το οριακό αντιδρών. Είναι λιγότερο σημαντικό να είστε ακριβείς όταν χειρίζεστε ένα αντιδραστήριο που βρίσκεται σε περίσσεια, ειδικά αν το αντιδραστήριο βρίσκεται σε πολλαπλάσια περίσσεια.
Ένα μέρος του υγρού που μετράται από έναν διαβαθμισμένο κύλινδρο προσκολλάται πάντα στο γυάλινο σκεύος μετά την έκχυση, πράγμα που σημαίνει ότι ο πραγματικός όγκος που διανέμεται δεν είναι ποτέ ισοδύναμος με τις ενδείξεις στον κύλινδρο. Επομένως, οι βαθμονομημένοι κύλινδροι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διανομή διαλυτών ή υγρών που βρίσκονται σε περίσσεια, ενώ για τη διανομή ή τη μέτρηση του περιοριστικού αντιδραστηρίου θα πρέπει να χρησιμοποιούνται πιο ακριβείς μέθοδοι (π.χ. μάζα, βαθμονομημένες πιπέτες ή σύριγγες). Ένας βαθμονομημένος κύλινδρος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διανομή ενός οριακού αντιδραστηρίου εάν θα προσδιοριστεί στη συνέχεια η μάζα για να βρεθεί η ακριβής ποσότητα που πραγματικά διανεμήθηκε.
Ένα μέρος του υγρού που μετράται από έναν διαβαθμισμένο κύλινδρο προσκολλάται πάντα στο γυάλινο σκεύος μετά την έκχυση, πράγμα που σημαίνει ότι ο πραγματικός όγκος που διανέμεται δεν είναι ποτέ ισοδύναμος με τις ενδείξεις στον κύλινδρο. Επομένως, οι βαθμονομημένοι κύλινδροι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διανομή διαλυτών ή υγρών που βρίσκονται σε περίσσεια, ενώ για τη διανομή ή τη μέτρηση του περιοριστικού αντιδραστηρίου θα πρέπει να χρησιμοποιούνται πιο ακριβείς μέθοδοι (π.χ. μάζα, βαθμονομημένες πιπέτες ή σύριγγες). Ένας βαθμονομημένος κύλινδρος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διανομή ενός οριακού αντιδραστηρίου εάν θα προσδιοριστεί στη συνέχεια η μάζα για να βρεθεί η ακριβής ποσότητα που πραγματικά διανεμήθηκε.
:
α) δακτύλιο φελλού σε αναλυτικό ζυγό, β) ποτήρι ζέσεως σε ζυγό ταψιού.Κατά τον προσδιορισμό της μάζας ενός δοχείου σε ζυγό, είναι καλύτερο να μην περιλαμβάνεται η μάζα ενός δακτυλίου φελλού (Εικ. 6 α) ή άλλου στηρίγματος (π.χ. το ποτήρι ζέσεως στην Εικ. 6 β). Ένας δακτύλιος από φελλό μπορεί να βραχεί, να χυθούν πάνω του αντιδραστήρια ή να πέσουν κομμάτια φελλού, με αποτέλεσμα αλλαγές στη μάζα που δεν μπορούν να ληφθούν υπόψη. Τα ποτήρια ζέσεως που χρησιμοποιούνται για τη στήριξη των φιαλών μπορεί να αναμιχθούν και κάθε ποτήρι ζέσεως των 100 ml δεν έχει την ίδια μάζα. Είναι επίσης καλύτερο να μεταφέρετε τα δοχεία που περιέχουν χημικές ουσίες στο ζυγό σε σφραγισμένα δοχεία, για να ελαχιστοποιήσετε τους ατμούς και να αποτρέψετε πιθανή διαρροή κατά τη μεταφορά.
Χρήση πιπετών Pasteur.
Οι πιπέτες Pasteur (ή σιφώνια) είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο εργαλείο για τη μεταφορά μικρών όγκων υγρών (< 5 ml) από ένα δοχείο σε ένα άλλο. Θεωρούνται μίας χρήσης, αν και ορισμένα ιδρύματα μπορούν να τις καθαρίζουν και να τις επαναχρησιμοποιούν εάν διαθέτουν μέθοδο για να αποτρέψουν το σπάσιμο των εύθραυστων άκρων.
Χρήση πιπετών Pasteur.
Οι πιπέτες Pasteur (ή σιφώνια) είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο εργαλείο για τη μεταφορά μικρών όγκων υγρών (< 5 ml) από ένα δοχείο σε ένα άλλο. Θεωρούνται μίας χρήσης, αν και ορισμένα ιδρύματα μπορούν να τις καθαρίζουν και να τις επαναχρησιμοποιούν εάν διαθέτουν μέθοδο για να αποτρέψουν το σπάσιμο των εύθραυστων άκρων.
Οι πιπέτες Pasteur κυκλοφορούν σε δύο μεγέθη (Εικ. 7 α): κοντές (5,75") και μακριές (9"). Κάθε μία μπορεί να χωρέσει περίπου 1,5ml υγρού, αν και ο όγκος που αποδίδεται εξαρτάται από το μέγεθος του βολβού του σταγονόμετρου. Η γενική κατευθυντήρια γραμμή ότι "1ml ισοδυναμεί με 20 σταγόνες" δεν ισχύει πάντα για τις πιπέτες Pasteur και μπορεί να είναι ασυνεπής μεταξύ διαφορετικών πιπετών. Η αναλογία σταγόνων για μια συγκεκριμένη πιπέτα και διάλυμα μπορεί να προσδιοριστεί μετρώντας τις σταγόνες μέχρι να συγκεντρωθεί 1mL σε έναν διαβαθμισμένο κύλινδρο. Εναλλακτικά, μια πιπέτα μπορεί να βαθμονομηθεί κατά προσέγγιση με την απόσυρση 1mL υγρού από έναν διαβαθμισμένο κύλινδρο και τη σήμανση της γραμμής όγκου με μόνιμο μαρκαδόρο (Εικ. 7 β).
Για να χρησιμοποιήσετε μια πιπέτα, συνδέστε ένα βολβό σταγονόμετρου και τοποθετήστε το άκρο της πιπέτας σε ένα υγρό. Πιέστε και στη συνέχεια αφήστε το βολβό για να δημιουργηθεί αναρρόφηση, η οποία θα προκαλέσει την απόσυρση του υγρού μέσα στην πιπέτα (Εικ. 8 α και β). Διατηρώντας την πιπέτα κατακόρυφη, φέρτε την στη φιάλη όπου πρόκειται να μεταφερθεί και τοποθετήστε το άκρο της πιπέτας κάτω από την ένωση της φιάλης, αλλά χωρίς να αγγίζει τα τοιχώματα, πριν πιέσετε το βολβό για να μεταφέρετε το υλικό στη φιάλη (Εικ.7 γ). Ο βολβός μπορεί να συμπιεστεί μερικές φορές στη συνέχεια για να "φυσήξει" το υπόλοιπο υγρό από την πιπέτα.
Εάν η φιάλη υποδοχής έχει σύνδεσμο από λειασμένο γυαλί, το άκρο της πιπέτας θα πρέπει να βρίσκεται κάτω από τον σύνδεσμο κατά την παράδοση, ώστε να μην εκτοξεύεται υγρό πάνω στον σύνδεσμο, γεγονός που μερικές φορές προκαλεί το πάγωμα των τεμαχίων μεταξύ τους κατά τη σύνδεση. Εάν η πιπέτα πρόκειται να επαναχρησιμοποιηθεί (π.χ. είναι η καθορισμένη πιπέτα για μια φιάλη αντιδραστηρίων), η πιπέτα πρέπει να συγκρατείται, ώστε να μην αγγίζει το γυάλινο σκεύος, όπου μπορεί να μολυνθεί από άλλα αντιδραστήρια στη φιάλη (Εικ. 7 δ).
Εάν η φιάλη υποδοχής έχει σύνδεσμο από λειασμένο γυαλί, το άκρο της πιπέτας θα πρέπει να βρίσκεται κάτω από τον σύνδεσμο κατά την παράδοση, ώστε να μην εκτοξεύεται υγρό πάνω στον σύνδεσμο, γεγονός που μερικές φορές προκαλεί το πάγωμα των τεμαχίων μεταξύ τους κατά τη σύνδεση. Εάν η πιπέτα πρόκειται να επαναχρησιμοποιηθεί (π.χ. είναι η καθορισμένη πιπέτα για μια φιάλη αντιδραστηρίων), η πιπέτα πρέπει να συγκρατείται, ώστε να μην αγγίζει το γυάλινο σκεύος, όπου μπορεί να μολυνθεί από άλλα αντιδραστήρια στη φιάλη (Εικ. 7 δ).
Χρήση βαθμονομημένων πιπετών.
Βαθμονομημένες πλαστικές πιπέτες.Όταν απαιτείται κάποια ακρίβεια στη διανομή μικρών όγκων υγρού (1-2 ml), ένας βαθμονομημένος κύλινδρος δεν είναι ιδανικός, καθώς η δράση της έκχυσης έχει ως αποτέλεσμα σημαντική απώλεια υλικού. Οι βαθμονομημένες πλαστικές πιπέτες έχουν ενδείξεις σε βήματα 0,25 ml για μια πιπέτα 1 ml και είναι οικονομικοί τρόποι για τη διανομή σχετικά ακριβών όγκων.
Για να χρησιμοποιήσετε μια βαθμονομημένη πλαστική πιπέτα, αναρροφήστε λίγο υγρό που πρόκειται να μεταφερθεί στο βολβό ως συνήθως (Εικ.9 β). Στη συνέχεια, πιέστε το βολβό όσο χρειάζεται ώστε το υγρό να στραγγίξει στον επιθυμητό όγκο (Εικ.9 γ) και διατηρήστε τη θέση σας. Ενώ κρατάτε το βολβό πατημένο, ώστε το υγρό να εξακολουθεί να διαβάζεται στον επιθυμητό όγκο, μετακινήστε γρήγορα την πιπέτα προς τη φιάλη μεταφοράς (Εικ.9 δ) και πιέστε περαιτέρω το βολβό για να δώσετε υγρό στη φιάλη (Εικ.9 ε).
Βαθμονομημένες γυάλινες πιπέτες.
Όταν απαιτείται υψηλό επίπεδο ακρίβειας κατά τη διανομή υγρών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν βαθμονομημένες γυάλινες πιπέτες (ογκομετρικές ή διαβαθμισμένες). Οι ογκομετρικές πιπέτες έχουν ένα γυάλινο βολβό στο πάνω μέρος του λαιμού τους και μπορούν να διανέμουν μόνο έναν συγκεκριμένο όγκο (για παράδειγμα, η πάνω πιπέτα στην Εικ. 10 είναι πιπέτα των 10,00 ml). Οι διαβαθμισμένες πιπέτες (πιπέτες Mohr) έχουν ενδείξεις που τους επιτρέπουν να αποδίδουν πολλούς όγκους. Και οι δύο πιπέτες πρέπει να συνδεθούν με ένα βολβό πιπέτας για την παροχή αναρρόφησης.
Βαθμονομημένες γυάλινες πιπέτες.
Όταν απαιτείται υψηλό επίπεδο ακρίβειας κατά τη διανομή υγρών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν βαθμονομημένες γυάλινες πιπέτες (ογκομετρικές ή διαβαθμισμένες). Οι ογκομετρικές πιπέτες έχουν ένα γυάλινο βολβό στο πάνω μέρος του λαιμού τους και μπορούν να διανέμουν μόνο έναν συγκεκριμένο όγκο (για παράδειγμα, η πάνω πιπέτα στην Εικ. 10 είναι πιπέτα των 10,00 ml). Οι διαβαθμισμένες πιπέτες (πιπέτες Mohr) έχουν ενδείξεις που τους επιτρέπουν να αποδίδουν πολλούς όγκους. Και οι δύο πιπέτες πρέπει να συνδεθούν με ένα βολβό πιπέτας για την παροχή αναρρόφησης.
Οι ενδείξεις όγκου σε μια διαβαθμισμένη πιπέτα υποδεικνύουν τον αποδιδόμενο όγκο, κάτι που μπορεί να φαίνεται αρχικά λίγο "ανάποδο". Για παράδειγμα, όταν μια διαβαθμισμένη πιπέτα κρατιέται κάθετα, η υψηλότερη σήμανση είναι 0,0 ml, γεγονός που υποδηλώνει ότι δεν έχει παραδοθεί όγκος, ενώ η πιπέτα είναι ακόμα γεμάτη. Καθώς το υγρό στραγγίζεται σε ένα δοχείο, οι ενδείξεις όγκου αυξάνονται στην πιπέτα, με τη χαμηλότερη ένδειξη να είναι συχνά η συνολική χωρητικότητα της πιπέτας (π.χ. 1,0 ml για μια πιπέτα των 1,0 ml).
Οι διαβαθμισμένες πιπέτες μπορούν να παραδώσουν οποιονδήποτε όγκο υγρού, γεγονός που καθίσταται δυνατό από τις διαφορές στις σημάνσεις όγκου. Για παράδειγμα, μια πιπέτα 1,0 ml θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παροχή 0,4 ml υγρού: α) Ανάληψη υγρού μέχρι τη σήμανση 0,0 ml, στη συνέχεια αποστράγγιση και παροχή υγρού μέχρι τη σήμανση 0,4 ml, ή β) Ανάληψη υγρού μέχρι τη σήμανση 0,2 ml και αποστράγγιση και παροχή υγρού μέχρι τη σήμανση 0,6 ml (ή οποιοσδήποτε συνδυασμός όπου η διαφορά των όγκων είναι 0,4 ml).
Είναι σημαντικό να εξετάζετε προσεκτικά τις ενδείξεις σε μια διαβαθμισμένη πιπέτα. Τρεις διαφορετικές πιπέτες του 1 ml παρουσιάζονται στην Εικ. 11 α. Η πιπέτα που βρίσκεται στα αριστερά έχει ενδείξεις κάθε 0,1 ml, αλλά δεν έχει ενδιάμεσες ενδείξεις, οπότε είναι λιγότερο ακριβείς από τις άλλες δύο πιπέτες της Εικ. 11 α. Οι άλλες δύο πιπέτες διαφέρουν ως προς τις ενδείξεις στο κάτω μέρος. Η χαμηλότερη σήμανση στη μεσαία πιπέτα είναι 1 ml, ενώ η χαμηλότερη σήμανση στη δεξιά πιπέτα είναι 0,9 ml. Για να παραδώσετε 1,00 ml με τη μεσαία πιπέτα, το υγρό πρέπει να στραγγιστεί από το σημείο 0,00 ml έως το σημείο 1,00 ml και η τελευταία ίντσα υγρού πρέπει να διατηρηθεί. Για να παραδώσετε 1,00 ml με την πιο δεξιά πιπέτα, το υγρό πρέπει να στραγγιστεί από το σημείο 0,00 ml και να βγει εντελώς από το άκρο, με σκοπό να παραδώσετε τη συνολική χωρητικότητά του.
Οι διαβαθμισμένες πιπέτες μπορούν να παραδώσουν οποιονδήποτε όγκο υγρού, γεγονός που καθίσταται δυνατό από τις διαφορές στις σημάνσεις όγκου. Για παράδειγμα, μια πιπέτα 1,0 ml θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παροχή 0,4 ml υγρού: α) Ανάληψη υγρού μέχρι τη σήμανση 0,0 ml, στη συνέχεια αποστράγγιση και παροχή υγρού μέχρι τη σήμανση 0,4 ml, ή β) Ανάληψη υγρού μέχρι τη σήμανση 0,2 ml και αποστράγγιση και παροχή υγρού μέχρι τη σήμανση 0,6 ml (ή οποιοσδήποτε συνδυασμός όπου η διαφορά των όγκων είναι 0,4 ml).
Είναι σημαντικό να εξετάζετε προσεκτικά τις ενδείξεις σε μια διαβαθμισμένη πιπέτα. Τρεις διαφορετικές πιπέτες του 1 ml παρουσιάζονται στην Εικ. 11 α. Η πιπέτα που βρίσκεται στα αριστερά έχει ενδείξεις κάθε 0,1 ml, αλλά δεν έχει ενδιάμεσες ενδείξεις, οπότε είναι λιγότερο ακριβείς από τις άλλες δύο πιπέτες της Εικ. 11 α. Οι άλλες δύο πιπέτες διαφέρουν ως προς τις ενδείξεις στο κάτω μέρος. Η χαμηλότερη σήμανση στη μεσαία πιπέτα είναι 1 ml, ενώ η χαμηλότερη σήμανση στη δεξιά πιπέτα είναι 0,9 ml. Για να παραδώσετε 1,00 ml με τη μεσαία πιπέτα, το υγρό πρέπει να στραγγιστεί από το σημείο 0,00 ml έως το σημείο 1,00 ml και η τελευταία ίντσα υγρού πρέπει να διατηρηθεί. Για να παραδώσετε 1,00 ml με την πιο δεξιά πιπέτα, το υγρό πρέπει να στραγγιστεί από το σημείο 0,00 ml και να βγει εντελώς από το άκρο, με σκοπό να παραδώσετε τη συνολική χωρητικότητά του.
:
α) κάτω μέρος των πιπετών, β) πάνω μέρος των πιπετώνΟι πιπέτες βαθμονομούνται "για να παραδώσουν" (TD) ή "για να συγκρατήσουν" (TC) στον όγκο που επισημαίνεται. Οι πιπέτες σημαίνονται με T.C. ή T.D. για τη διάκριση μεταξύ αυτών των δύο ειδών, και οι πιπέτες προς παράδοση σημαίνονται επίσης με διπλό δακτύλιο κοντά στην κορυφή (Εικ. 12 β). Μετά την αποστράγγιση μιας πιπέτας "to-deliver", το ρύγχος πρέπει να ακουμπήσει στο πλάι της φιάλης για να αποσυρθούν τυχόν προσκολλημένες σταγόνες, και μια μικρή ποσότητα υπολειπόμενου υγρού θα παραμείνει στο ρύγχος. Μια πιπέτα "to-deliver" είναι βαθμονομημένη ώστε να παραδίδει μόνο το υγρό που στραγγίζει ελεύθερα από το ρύγχος. Ωστόσο, μετά την αποστράγγιση μιας πιπέτας "προς περιέλευση", το υπολειπόμενο υγρό στο άκρο θα πρέπει να "εκτοξευθεί" με πίεση από ένα βολβό πιπέτας. Οι πιπέτες "προς περιέλευση" μπορεί να είναι χρήσιμες για τη διανομή παχύρρευστων υγρών, όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί διαλύτης για την έκπλυση ολόκληρου του περιεχομένου.
Στην παρούσα ενότητα περιγράφονται μέθοδοι για τον τρόπο χρήσης μιας βαθμονομημένης γυάλινης πιπέτας. Οι μέθοδοι αυτές αφορούν τη χρήση με καθαρή και στεγνή πιπέτα. Εάν στο άκρο της πιπέτας υπάρχουν υπολείμματα υγρού από νερό ή από προηγούμενη χρήση με εναλλακτικό διάλυμα, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί νέα πιπέτα. Εναλλακτικά, εάν το αντιδραστήριο δεν είναι ιδιαίτερα ακριβό ή αντιδραστικό, η πιπέτα μπορεί να "προετοιμαστεί" με το αντιδραστήριο για την απομάκρυνση του υπολειπόμενου υγρού. Για να προετοιμάσετε μια πιπέτα, ξεπλύνετε την πιπέτα δύο φορές με πλήρη όγκο του αντιδραστηρίου και συλλέξτε το ξέπλυμα σε δοχείο απορριμμάτων. Μετά από δύο ξεπλύματα, οποιοδήποτε υπολειπόμενο υγρό στην πιπέτα θα έχει αντικατασταθεί από το αντιδραστήριο. Όταν το αντιδραστήριο αποσυρθεί στη συνέχεια στην πιπέτα, δεν θα έχει αραιωθεί ή αλλοιωθεί με οποιονδήποτε τρόπο.
Για να χρησιμοποιήσετε μια βαθμονομημένη γυάλινη πιπέτα.
Για να χρησιμοποιήσετε μια βαθμονομημένη γυάλινη πιπέτα.
- Τοποθετήστε το άκρο της πιπέτας στο αντιδραστήριο, πιέστε το βολβό και συνδέστε τον στην κορυφή της πιπέτας (Εικ. 12 α και β).
- Απελευθερώστε μερικώς την πίεση στο βολβό για να δημιουργήσετε αναρρόφηση, αλλά μην αφήσετε πλήρως το χέρι σας, διαφορετικά μπορεί να δημιουργήσετε πολύ μεγάλο κενό, με αποτέλεσμα τη βίαιη απόσυρση του υγρού στο βολβό της πιπέτας. Η αναρρόφηση πρέπει να εφαρμόζεται μέχρι το υγρό να ανέλθει λίγο μετά το επιθυμητό σημείο (Εικ. 12 γ).
- Σπάστε τη σφράγιση και αφαιρέστε το βολβό της πιπέτας, στη συνέχεια τοποθετήστε γρήγορα το δάχτυλό σας πάνω από την πιπέτα για να αποτρέψετε την εκροή του υγρού (Εικ.12 δ).
- Με μια ελαφριά κίνηση κουνήματος ή με ελαφρά απελευθέρωση της πίεσης από το δάχτυλό σας, αφήστε να εισέλθουν μικροσκοπικές ποσότητες αέρα στην κορυφή της πιπέτας, ώστε να στραγγίσει αργά και ελεγχόμενα το υγρό μέχρι ο μηνίσκος να φτάσει στον επιθυμητό όγκο (η Εικ.13 α δείχνει όγκο 0,00 ml).
- Κρατώντας σφιχτά το πάνω μέρος της πιπέτας με το δάχτυλό σας, φέρνετε την πιπέτα στη φιάλη όπου πρόκειται να παραδοθεί το υγρό και αφήνετε και πάλι μικροσκοπικές ποσότητες αέρα στο πάνω μέρος της πιπέτας για να στραγγίξετε αργά το υγρό στο επιθυμητό σημείο (η Εικ.13 β και γ δείχνει ότι ο παραδοθείς όγκος είναι λίγο κάτω από 0,20ml).
- Αγγίξτε το άκρο της πιπέτας στο πλάι του δοχείου για να απομακρύνετε τυχόν αιωρούμενες σταγόνες και αφαιρέστε την πιπέτα.
- Εάν το υγρό στραγγίστηκε στον πυθμένα της πιπέτας με μια πιπέτα Τ.C., χρησιμοποιήστε πίεση από ένα βολβό πιπέτας για να εκτοξεύσετε την εναπομείνασα σταγόνα. Μην φυσήξετε την υπολειπόμενη σταγόνα όταν χρησιμοποιείτε πιπέτα Τ.Δ.
- Εάν χρησιμοποιείται ογκομετρική πιπέτα, το υγρό πρέπει να αποσυρθεί με αναρρόφηση μέχρι τη σημειωμένη γραμμή πάνω από το γυάλινο βολβό (υποδεικνύεται στην Εικ. 13 δ). Το υγρό μπορεί να στραγγιστεί στο νέο δοχείο με το δάχτυλό σας να απελευθερώνεται πλήρως από την κορυφή. Όταν το υγρό σταματήσει να στραγγίζει, το άκρο πρέπει να ακουμπήσει στο πλάι της φιάλης για να αποσυρθούν τυχόν προσκολλημένες σταγόνες, αλλά η υπολειπόμενη σταγόνα δεν πρέπει να εξαναγκαστεί να βγει (παρόμοια με μια πιπέτα Τ.Δ.).
Διανομή πολύ πτητικών υγρών.
Όταν προσπαθείτε να διανείμετε πολύ πτητικά υγρά (π.χ. διαιθυλαιθέρα) μέσω πιπέτας, είναι πολύ συχνό φαινόμενο να στάζει υγρό από την πιπέτα ακόμη και χωρίς πίεση από το βολβό του σταγονόμετρου! Αυτό συμβαίνει καθώς το υγρό εξατμίζεται στο κεφαλοδιάστημα της πιπέτας και ο πρόσθετος ατμός προκαλεί την υπέρβαση της πίεσης του κεφαλοδιαστήματος από την ατμοσφαιρική πίεση. Για να αποτρέψετε το στάξιμο μιας πιπέτας, αποσύρετε και εξάγετε το υγρό μέσα στην πιπέτα αρκετές φορές. Μόλις ο χώρος κεφαλής κορεστεί με ατμούς διαλύτη, η πιπέτα δεν θα στάζει πλέον.
Έκχυση καυτών υγρών.
Μπορεί να είναι δύσκολο να χειριστείτε ένα δοχείο με καυτό υγρό με γυμνά χέρια. Εάν ρίχνετε ένα καυτό υγρό από ένα ποτήρι ζέσεως, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα προστατευτικό για τα καυτά χέρια από σιλικόνη (Εικ. 14 α) ή μια λαβίδα για το ποτήρι ζέσεως (Εικ. 14 β και γ).
Κατά την έκχυση καυτού υγρού από φιάλη Erlenmeyer, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν προστατευτικά καυτών χεριών, αλλά δεν συγκρατούν πολύ καλά το άβολο σχήμα της φιάλης. Η έκχυση από καυτές φιάλες Erlenmeyer μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση μιας αυτοσχέδιας "θήκης για χαρτοπετσέτες". Ένα μακρύ τμήμα χαρτοπετσέτας διπλώνεται αρκετές φορές προς μία κατεύθυνση σε πάχος περίπου μιας ίντσας (και στερεώνεται με ταινία εργαστηρίου, εάν είναι επιθυμητό, Εικ. 15 α). Αυτή η διπλωμένη χαρτοπετσέτα μπορεί να τυλιχθεί γύρω από το επάνω μέρος ενός ποτηριού ζέσεως ή μιας φιάλης Erlenmeyer και να τσιμπηθεί για να συγκρατήσει τη φιάλη (Εικ. 14 δ και Εικ. 15 β).
Κατά την έκχυση ζεστού υγρού από φιάλη Erlenmeyer, η βάση της χαρτοπετσέτας πρέπει να είναι αρκετά στενή ώστε η πετσέτα να μην φτάνει στο πάνω μέρος της φιάλης. Εάν το κάνει, το υγρό θα στραφεί προς το χαρτί καθώς χύνεται, αποδυναμώνοντας έτσι το στήριγμα και αφαιρώντας επίσης ενδεχομένως πολύτιμο διάλυμα (Εικ. 15 γ). Όταν η χαρτοπετσέτα απέχει μια απόσταση από την κορυφή της φιάλης, το υγρό μπορεί να χυθεί από τη φιάλη χωρίς να απορροφηθεί το υγρό (Εικ. 15 δ).
Κατά την έκχυση ζεστού υγρού από φιάλη Erlenmeyer, η βάση της χαρτοπετσέτας πρέπει να είναι αρκετά στενή ώστε η πετσέτα να μην φτάνει στο πάνω μέρος της φιάλης. Εάν το κάνει, το υγρό θα στραφεί προς το χαρτί καθώς χύνεται, αποδυναμώνοντας έτσι το στήριγμα και αφαιρώντας επίσης ενδεχομένως πολύτιμο διάλυμα (Εικ. 15 γ). Όταν η χαρτοπετσέτα απέχει μια απόσταση από την κορυφή της φιάλης, το υγρό μπορεί να χυθεί από τη φιάλη χωρίς να απορροφηθεί το υγρό (Εικ. 15 δ).
Συμπέρασμα.
Ελπίζω αυτό το εγχειρίδιο να σας έδωσε τις απαραίτητες πληροφορίες που αναζητούσατε. Περιέγραψα τις τρεις μεθόδους όσο καλύτερα μπορώ. Εάν εξακολουθείτε να έχετε ερωτήσεις, μπορείτε να μου τις θέσετε εδώ.
Last edited: