Quaderno di Laboratorio Chimico
In questa dispensa sono racchiusi norme e consigli per l'uso del laboratorio chimico e delle strumentazioni presenti.
4. Vetreria e strumenti utilizzati nei laboratori di chimica
4.5. Strumenti per il trasferimento o il trattamento di sostanze
Becker
I becher sono contenitori generalmente in vetro (ma talvolta anche in plastica), di forma cilindrica, fondo piano e capacità variabile (da 25 mL a 1000 mL).
Quelli in plastica sono realizzati in modo tale da essere autoclavabili, dotati di buona inerzia chimica e resistenza, per brevi periodi, alle alte temperature (anche di 170°C).
Se ne trovano in commercio sia di tarati che di graduati; la taratura però, se presente, è solo indicativa e quindi poco precisa.
I becher vengono utilizzati per diversi scopi tra cui i più importanti sono quelli di contenere ed eventualmente riscaldare liquidi. Non possono essere invece utilizzati per riscaldare sostanze solide.
Becker termostatato
Meno comuni sono i becher termostatati utili per mantenere il campione liquido all'interno del becher ad una temperatura costante.
Beuta
piano e collo cilindrico stretto o largo. Hanno capacità variabile tra 25 mL e 1000 mL e vengono utilizzate, a causa del loro collo stretto, quando si vogliono evitare perdite di liquido per evaporazione.
Le beute possono essere di vari tipi:
- con collo largo
- con collo stretto
- senza tappo con collo rinforzato
- con tappo e collo rinforzato
Beute da vuoto
Le beute codate (o beute da vuoto) sono beute di vetro più spesso, munite di un tubo laterale da utilizzare per collegare, tramite un tubo di gomma, la beuta ad una pompa da vuoto. Servono per la filtrazione sotto vuoto.
Capsula in porcellana
Le capsule di porcellana sono recipienti di forma cilindrica munite di beccuccio di travaso utilizzate nei laboratori di chimica.
Possono essere di due tipi:
- di forma bassa con fondo piano e becco
- emisferiche con fondo piano e becco
Sono di solito smaltate sia internamente che esternamente ad eccezione del fondo esterno del recipiente. Hanno in genere diametri compresi tra gli 8 e i 20 cm.
Data la loro forma e la loro ampia superficie, vengono spesso utilizzate per evaporare liquidi e riscaldare sostanze al becco Bunsen.
Resistono infatti molto bene al calore e possono esser esposte direttamente alla fiamma del Bunsen. Bisogna fare attenzione però al loro raffreddamento che deve essere graduale onde evitare la formazione di crepe o rotture della capsula.
Quando sono calde devono essere afferrate con le apposite pinze da laboratorio.
Capsula in porcellana con manico
Meno frequenti, queste capsule hanno un manico e becco di travaso. La porcellana è ad alta resistenza chimica e termica.
Crogiolo da calcinazione
I crogioli da calcinazione sono recipienti di forma tronco-conica, con fondo piano, completamente verniciati, di diametro variabile da 3 a 5 cm, alti o bassi, muniti di coperchio.
Il coperchio non è a chiusura ermetica: ciò permette agli eventuali gas che si possono sviluppare durante il riscaldamento di fuoriuscire dal crogiolo senza creare situazioni di pericolo.
I crogioli resistono molto bene al calore tanto che possono essere posti direttamente sulla fiamma e arroventati sino al colore rosso. Servono per la calcinazione o per fondere sostanze che richiedono temperature elevate.
Per essere riscaldati alla fiamma del becco Bunsen, i crogioli devono essere incastrati negli appositi triangoli in ferro zincato con barrette in refrattario che vanno posti sopra il treppiede.
L'attrezzatura deve essere montata come nella figura seguente:
Imbuto
Gli imbuti sono attrezzature di forma conica a gambo corto o a gambo lungo costituiti da due tronchi di cono, uno largo (quello nella parte superiore) e il secondo molto più stretto utile per incanalare i liquidi nel contenitore a bocca stretta.
Quelli in uso nei laboratori di chimica sono solitamente in vetro, materiale che garantisce inerzia chimica, perfetta resistenza agli acidi e alle basi, ottima lavabilità; talvolta sono anche in plastica.
Gli imbuti vengono spesso utilizzati nei laboratori di chimica per il travaso di liquidi da un contenitore a bocca larga ad un contenitore a bocca stretta (per sempio beute e provette).
Molto spesso vengono utilizzati anche nel processo di filtrazione al cui interno viene inserito un filtro di carta opportunamente piegato.
Un tipo particolare di imbuto utilizzato per la separazione di liquidi immiscibili è l'imbuto separatore.
Pallone
I palloni sono recipienti a fondo sferico, con collo abbastanza lungo e imboccatura svasata, impiegati nel laboratori di chimica per portare all'ebollizione i liquidi. Hanno capacità variabili tra pochi mL e diversi litri.
Palloni per distillazione
I palloni codati per distillazione o palloni codati sono analoghi ai palloni precedenti, ma il collo è munito di una tubulatura laterale. Come tali sono parte integrante degli apparecchi per la distillazione.
Sotegni per palloni
I sostegni per palloni sono utilizzati per fornire una base di appoggio al pallone. Sono in materiale refrattario, in gomma o in sughero.
Vengono utilizzati come supporto per palloni e devono essere antiscivolo, morbidi e avere una buona resistenza termica
Pipette
Le pipette sono tubi di vetro di varia forma e capacità che permettono il prelievo e la successiva erogazione di liquidi.
Pipetta graduate
Le pipette graduate sono tubi di vetro con la parte inferiore terminante a punta che permettono il prelievo e la successiva erogazione di quantità variabili di liquidi. Sul vetro è stampata la graduazione: è possibile infatti notare una serie di tacche che ne specificano il volume.
Pipette tarate
Le pipette tarate sono tubi di vetro con la parte inferiore terminante a punta che presentano una bolla cilindrica centrale. Sono a volume fisso e quindi permettono il prelievo e la successiva erogazione solo di una specifica quantità di volume.
La capacità delle pipette espressa in mL è stampata sul vetro ed è delimitata dalla tacca posta sulla parte superiore della pipetta.
Per entrambi i tipi di pipette, il prelievo e la successiva erogazione del liquido vengono effettuati utilizzando le cosidette propipette.
Come effettuare la misura
La superficie della liquido prelevato tramite pipetta non è piana; il liquido tende ad assumere una forma di calotta sferica che nel caso dell'acqua o di soluzioni acquose è concava (menisco concavo).
La lettura del volume deve essere effettuata in corrispondenza del punto inferiore del menisco.
Pipetta Pasteur
La pipetta Pasteur è uno speciale tipo di pipetta ideata da Louis Pasteur, chimico francese del XIX secolo.
E' costituita da due parti essenziali: una tettarella in gomma e un tubicino sottile in vetro con la parte superiore più larga della parte inferiore che è quasi un capillare.
La tettarella viene inserita nella parte superiore del tubicino.
La pipetta Pasteur viene utilizzata per il dosaggio di liquidi. Non essendo dotata di scala graduata, non viene utilizzata per scopi quantitativi e quindi non può essere utilizzata per misure precise ma solo approssimative.
Utilizzo della pipetta Pasteur
Per l'utilizzo della pipetta Pasteur si procede nel seguente modo:
- si schiaccia la tettarella per provocare la fuoriuscita dell'aria dal tubicino;
- continuando a tenere premuta la tettarella, si inserisce la parte inferiore del tubicino a forma di capillare nel liquido da prelevare;
- si rilascia la tettarella; questo provoca l'aspirazione del liquido che entra pertanto all'interno del tubicino in vetro;
- si inserisce la parte inferiore del tubicino a forma di capillare in un nuovo contenitore e si schiaccia la tettarella per fare fuoriuscire dalla pipetta il liquido precedentemente prelevato.
Propipette
Le propipette sono utilizzate, congiuntamente alle pipette, per l'aspirazione e la successiva erogazione di liquidi.
Sono costituite da un palloncino di gomma con tre valvole:
- la valvola indicata con la sigla A viene utilizzata per l'eliminazione dell'aria all'interno del palloncino di gomma
- la valvola indicata con la sigla S viene utilizzata per l'aspirazione del liquido
- la valvola indicata con la sigla E viene utilizzata per l'erogazione del liquido.
Funzionamento della Propipetta
Per il corretto funzionamento della propipetta, bisogna seguire questi semplici passaggi:
- Si inserisce delicatamente la pipetta nella propipetta.
- Si preme la valvola A, si schiaccia completamente il palloncino e, continuando a tenere premuto il palloncino, si rilascia la valvola A. In questo modo si viene a creare una depressione all'interno della propipetta utile per l'aspirazione del liquido.
- Si immege l'estremità inferiore della pipetta nel liquido e si aspira il liquido premendo la valvola S.
- Si eroga il liquido premendo la valvola E.
Spruzzetta
Le spruzzette in dotazione ai laboratori di chimica sono contenitori utilizzati per l'erogazione di liquidi. Ne esistono di due tipi: spruzzette in polietilene e spruzzette in vetro.
Spruzzette in polietilene
Le spruzzette in polietilene usate nei laboratori di chimica, sono bottiglie cilindriche flessibili con tappo avvitato, attraverso cui passa un tubo ripiegato e terminante a punta sottile. La semplice pressione della mano sulla bottiglia consente la fuoriuscita del liquido sotto forma di getto sottile.
La spruzzetta riempita di acqua distillata serve per il lavaggio di recipienti, precipitati, ecc. o per aggiungere piccole quantità di acqua distillata.
Spruzzette in vetro
Per i lavaggi con acqua calda vengono utilizzate invece le spruzzette in vetro, costituite da palloni o contenitori cilindrici in vetro, muniti di tappo in gomma attraverso il quale passano due tubicini di vetro.
Il tubo di vetro più lungo pesca sul fondo del recipiente ed esternamente è piegato ad angolo acuto.
Il secondo, molto più corto, non pesca all'interno del liquido ed esternamente è piegato ad angolo ottuso. Soffiando all'interno del tubicino più corto, il liquido esce dal primo tubo sotto forma di getto sottile.
Vetrino da orologio
Il vetrino da orologio è un piccolo contenitore di foma circolare, leggermente concavo, con i bordi arrotondati, di diametro variabile tra i 4 e i 15 cm e oltre.
I vetrini da orologio vengono impiegati generalmente per coprire becher durante il processo di evaporazione o di decomposizione. Possono essere utilizzati anche per pesare e contenere piccole quantità di sostanze solide e liquide e osservarne eventualmente le reazioni.
Coprendo il becher con un vetrino da orologio è possibile evitare l'ingresso all'interno del becher di polvere o di altre sostanze indesiderate; l'uso del vetrino da orologio come superficie di evaporazione, invece, facilita l'osservazione della cristalizzazione in modo particolare se il vetrino viene posto su una superficie di colore contrastante.
I vetrini da orologio vengono chiamati in questo modo perchè sono molto simili ai vetrini posti a protezione dei quadranti nei vecchi orologi da taschino.
Principali caratteristiche richiesta ad un vetrino da orologio
Le principali caratteristiche che un vetrino da orologio deve avere sono le seguenti:
- Ottima resistenza ai prodotti chimici;
- Resistente sia alle basse che alle alte temperature;
- Superficie particolarmente liscia per impedire le contaminazioni.