شیشه آلات آزمایشگاهی (laboratory glassware) اساسی ترین ابزارها در هر آزمایشگاه می باشند که تأثیر بسزایی در دقت و صحت نتایج آزمایش ها دارند. در این محتوا، به نکات مهم در خرید و انتخاب شیشه آلات ، روش ساخت آنها و دستگاه های لازم در فرآیند تولید آنها خواهیم پرداخت.
نکات مهم در خرید و انتخاب شیشه آلات آزمایشگاهی
جنس مواد اولیه:
شیشه آلات آزمایشگاهی از جنس های مختلفی مانند شیشه های نرم، شیشه های سخت (فارناکل) و شیشه های نیمه سخت ساخته می شوند. انتخاب جنس مناسب با نوع آزمایش مهم است.
مقاومت شیشه:
مقاومت شیشه در برابر حرارت، اسیدها، بازها و مواد شیمیایی دیگر اهمیت دارد. برچسب های مقاومت بر روی شیشه ها می توانند به شما کمک کنند تا محصول مناسبی را انتخاب کنید.
شکل و ابعاد:
ابعاد و شکل شیشه آلات باید با نیازهای آزمایش شما هماهنگ باشد. این شامل حجم، ارتفاع، قطر و شکل های خاص می شود.
تاییدیه ها و استانداردها:
اطمینان حاصل کنید که شیشه آلات شما دارای تاییدیه ها و استانداردهای لازم برای استفاده در آزمایشگاه ها می باشد.
روش ساخت شیشه آلات آزمایشگاهی
شیشه آلات آزمایشگاهی به وسیله فرآیندهای پیچیده تولید می شوند. این فرآیندها شامل موارد زیر است:
آماده سازی مواد اولیه:
مواد اولیه شامل شن، سود، سیلیکات سدیم، سدیم کربنات و غیره می شوند.
آمیختن مواد:
مواد اولیه با دقت مشخصی در مخلوط کن ها آمیخته می شوند تا به ترکیب مطلوبی برسند.
کنترل دما:
فرآیند ذوب شیشه با کنترل دقیق دما انجام می شود تا خواص فیزیکی شیشه به شکل مطلوبی دست یابد.
شکل دهی:
شیشه در قالب های خاص به شکل دلخواه تولید می شود و سپس خنک شده و از قالب خارج می شود.
دستگاه های لازم در ساخت و تولید شیشه آلات آزمایشگاهی
کوره های ذوب شیشه:
برای داغ کردن و ذوب کردن مواد اولیه به منظور تولید شیشه.
مخلوط کن ها:
برای آمیختن مواد اولیه به نحوی که ترکیب مطلوبی حاصل شود.
قالب ها و ماشین آلات شکل دهی:
برای ایجاد شکل و ابعاد مورد نظر در شیشه آلات.
کنترل دما و دستگاه های خنک کننده:
برای کنترل دقیق دما در فرآیند تولید.
شیشه آلات آزمایشگاهی عمومی
این دسته شامل ابزارهایی است که برای کاربردهای گوناگون در آزمایشگاه ها استفاده می شوند.
دسیکاتور (Desiccator):
برای نگهداری مواد حساس به رطوبت و جلوگیری از ورود رطوبت به داخل مواد.
داکنتور (Decanter):
برای جداسازی مایعات مختلف یا انتقال مایعات از یک ظرف به ظرف دیگر.
شیشه ساعت (Watch Glass):
برای نگهداری مواد یا جمع آوری نمونه ها و همچنین محافظت از مواد در حین آزمایش ها.
تیوب شیشه ای نمونه برداری گاز (Gas Sampling Tube):
برای جمع آوری و نمونه برداری گازها به منظور تجزیه و تحلیل.
شیشه گازشور (Gas Washing Bottle):
برای شستشوی گازها یا تصفیه آنها از ذرات معلق.
همزن شیشه ای (Glass Stirrer):
برای مخلوط کردن مواد یا ایجاد ترکیبات همگن در آزمایش ها.
لام میکروسکوپ (Microscope Slide):
برای نگهداری نمونه های زیر میکروسکوپ جهت مشاهده و تجزیه و تحلیل.
لامل میکروسکوپ (Microscope Cover Slip):
برای رویت نمونه های زیر میکروسکوپ و جلوگیری از آلودگی یا خراشیدگی آنها.
هر یک از این شیشه آلات در فرآیندها و آزمایشات مختلف، از تحقیقات شیمیایی و بیولوژیکی تا میکروسکوپی و تجزیه و تحلیل، نقش مهمی دارند. استفاده صحیح و دقیق از هر یک از آنها برای دقت و صحت نتایج آزمایشات بسیار حائز اهمیت است.
شیشه آلات آزمایشگاهی حجم سنجی
شیشه آلات حجم سنجی یک نقش بسیار مهم در اندازه گیری و دقیق تر کردن حجم مایعات و مواد در آزمایشگاه دارند. این شیشه آلات از اندازه گیری دقیق حجم مواد تا ترکیب دقیق مواد شیمیایی استفاده می شوند.
بالن ژوژه (Volumetric Flask):
این بالن ها برای اندازه گیری و دقیق تر کردن حجم مایعات به صورت دقیق استفاده می شوند. معمولاً برای تهیه و حلال ها و استانداردهای آماده سازی محلول ها استفاده می شوند.
پیپت (Pipette):
این ابزار برای انتقال و اندازه گیری دقیق حجم مایعات به صورت دقیق استفاده می شود. پیپت ها می توانند دقت بالایی در اندازه گیری حجم مایعات ارائه کنند.
بورت (Burette):
بورت ها برای اندازه گیری دقیق حجم مایعات و اضافه کردن آنها به محلول ها با دقت بالا استفاده می شوند. این ابزارها معمولاً در تیتراسیون ها و اندازه گیری های دقیقی که حجم مایع مهم است، استفاده می شوند.
استوانه مدرج (Graduated Cylinder):
استوانه های مدرج برای اندازه گیری حجم مایعات به صورت تقریبی و نه به صورت دقیق استفاده می شوند. آنها دارای خطوطی بر روی دیواره داخلی هستند که حجم مایع را نشان می دهند.
این ابزارهای حجم سنجی در تهیه محلول های آزمایشی، تجزیه و تحلیل های شیمیایی، و اندازه گیری دقیق مواد مورد استفاده قرار می گیرند. هرکدام با دقت و ویژگی های خاص خودشان در اندازه گیری حجم مایعات به آزمایشگاه ها کمک می کنند.
شیشه آلات آزمایشگاهی حرارتی
شیشه آلات حرارتی در آزمایشگاه ها برای کارهایی با دمای بالا یا کاربردهایی که نیاز به تحمل دمای زیاد دارند استفاده می شوند. در زیر، کاربردهای پرکاربرد برخی از این شیشه آلات حرارتی آمده است:
ارلن (erlenmayer)
استفاده از ارلن برای انجام واکنش های شیمیایی تحت حرارت بالا و در شرایطی که نیاز به حفاظت از محیط و یا از دست دادن مواد داریم. معمولاً برای تقطیر و تجزیه و تحلیل هایی که نیاز به دمای بالا دارند، استفاده می شود.
بشر (beaker)
بشرها برای گرم کردن مواد ، احتراق، تجزیه و تحلیل و تصفیه استفاده می شوند. این شیشه آلات معمولاً در تجزیه و تحلیل های شیمیایی یا فیزیکی به کار می روند.
بالن ته گرد و بالن ته صاف (Round Bottom Flask و Flat Bottom Flask)
این بالن ها برای ترکیب، تقطیر، تجزیه و تحلیل هایی که نیاز به گرمایش و تحمل دمای بالا دارند، استفاده می شوند. بالن ته گرد بیشتر برای ترکیب محلول ها و بالن ته صاف بیشتر برای تجزیه و تحلیل های گرمایی استفاده می شود.
بالن کجلدال
این بالن ها برای تحمل دمای بالا و انجام واکنش های شیمیایی و گرمایی کاربرد دارند. شکل کجلدال آنها به منظور بهبود تهویه و تبادل حرارت است.
قیف شیشه ای (Glass funnel)
قیف ها برای ترکیب، اندازه گیری و نگهداری مواد مختلف در دمای محیط یا دمای معین استفاده می شوند.
این شیشه آلات حرارتی در فرآیندهای گوناگون شیمیایی و فیزیکی از ترکیب و تجزیه و تحلیل تا تصفیه و تحمل دماهای بالا استفاده می شوند و جزئیات استفاده شان بستگی به نوع آزمایش و شرایط مورد نیاز دارد.
شیشه آلات آزمایشگاهی بر اساس دقت
شیشه آلات آزمایشگاهی بر اساس دقت و توانایی دقیق در اندازه گیری ها به چند دسته تقسیم می شوند: کلاس A، کلاس AS و کلاس B. این دسته بندی ها بر اساس استانداردهایی صورت می گیرد که به دقت و صحت اندازه گیری های شیشه آلات اشاره دارند.
کلاس A
استفاده و کاربرد: برای اندازه گیری های دقیق و حساس مورد استفاده قرار می گیرد، مانند تهیه محلول های استاندارد یا اندازه گیری های دقیق حجم.
ویژگی ها و خواص: دقت بالا، تحمل دمایی و شیشگری مناسب.
کلاس AS:
استفاده و کاربرد: برای کاربردهایی که نیاز به دقت بالا دارند ولی در سطحی کمی پایین تر از کلاس A قرار دارند.
ویژگی ها و خواص: دقت معمولاً بالاست اما کمی کمتر از کلاس A، تحمل دمایی و استحکام مناسب.
کلاس B:
استفاده و کاربرد: برای کاربردهایی که نیاز به دقت زیاد ندارند و توانایی دقیق در اندازه گیری ها الزامی نیست.
ویژگی ها و خواص: دقت کمتر از کلاس A و AS، معمولاً مناسب برای کاربردهای عمومی و کلی.
استفاده شیشه آلات آزمایشگاهی
در استفاده بهینه از هر نوع شیشه آلات آزمایشگاهی، نکات زیر باید مدنظر قرار گیرد:
نگهداری و تمیزی: شیشه آلات باید با دقت نگهداری شوند و همچنین قبل و بعد از استفاده باید به دقت تمیز شوند تا دقت اندازه گیری حفظ شود.
استفاده در شرایط مناسب: هر نوع شیشه آلات برای کاربردهای خود در شرایط مناسبی باید مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال، شیشه آلات با دقت بالا (مانند کلاس A) باید برای اندازه گیری های دقیق استفاده شوند و شیشه آلات با دقت کمتر (مانند کلاس B) برای کارهای عمومی.
استفاده صحیح و بهینه از هر نوع شیشه آلات به کاربردهای خاص و نیازهای آزمایشگاهی بستگی دارد. توجه به نوع شیشه آلات مورد نیاز به دقت و صحت اندازه گیری مورد استفاده و همچنین نگهداری و تمیزی مناسب آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
انواع شیشه آلات آزمایشگاهی از نظر جنس
هر نوع شیشه آلات آزمایشگاهی دارای خصوصیات و ویژگی های خاصی است که بر اساس جنس و ساختارشان تعیین می شود. این انواع شیشه آلات آزمایشگاهی دارای کاربردها و ویژگی های مختلفی هستند که در زیر به برخی از آنها اشاره می کنم:
شیشه های بوروسیلیکات (Borosilicate Glasses)
کاربرد: استفاده گسترده در آزمایشگاه ها برای تهیه و نگهداری محلول های شیمیایی، تحمل دماهای بالا، مقاومت در برابر حرارت و شوک حرارتی.
ویژگی ها و خواص: مقاومت در برابر دماهای بالا، مقاومت شیمیایی، شکل پذیری مناسب و تحمل ضربه.
شیشه های کوارتز (Quartz Glass)
کاربرد: برای استفاده در آزمایشاتی که نیاز به شفافیت و مقاومت در برابر دماهای بسیار بالا دارند مانند آنالیزهای حرارتی و طیف سنجی UV.
ویژگی ها و خواص: شفافیت بالا، مقاومت در برابر دماهای بالا و ویژگی های بصری مناسب.
شیشه های سیلیکا (Silica Glass)
کاربرد: مورد استفاده در آزمایشات با دماهای بسیار بالا، پزشکی، طبیعتاً ویژگی های خوبی برای انجام آنالیزهای حرارتی دارد.
ویژگی ها و خواص: مقاومت در برابر دماهای بالا (بیش از 1000 درجه سانتی گراد) و عدم ذوب در دماهای بالا.
شیشه های اکتینیک (Actinic Glass)
کاربرد: استفاده در آزمایشاتی که نیاز به حفاظت از اشعه های مضر نوری دارند، مانند آزمایشات علوم زیستی.
ویژگی ها و خواص: مقاومت در برابر اشعه های فرابنفش و حفاظت از نورهای مضر.
شیشه های سودا-لایم (Soda Lime Glass)
کاربرد: استفاده عمومی در آزمایشاتی که نیاز به یک شیشه مقرون به صرفه و عمومی دارند.
ویژگی ها و خواص: ارزانی قیمت، مقاومت متوسط در برابر حرارت و شوک حرارتی.
شیشه های فریتی (Fritted Glass)
کاربرد: برای فیلتراسیون و تصفیه مواد در آزمایشات که نیاز به جداسازی مواد جامد دارند.
ویژگی ها و خواص: دارای ساختار پرتوره ای (سوراخ های ریز) جهت تصفیه مواد.
شیشه های سیلانیزه (Silanized Glass)
کاربرد: استفاده در آزمایشاتی که نیاز به کاهش تماس سطح شیشه با مواد دارند.
ویژگی ها و خواص: کاهش خواص هیدروفیلی شیشه و کاهش تماس مواد با سطح شیشه.
استفاده بهینه از هر نوع شیشه آلات بستگی به نوع آزمایش و نیازهای خاص آن دارد. برای مثال، در صورت نیاز به مقاومت در برابر دماهای بالا، شیشه های کوارتز یا بوروسیلیکات مناسب خواهند بود. همچنین، نگهداری، تمیزی، و استفاده در شرایط مناسب از اهمیت زیادی برخوردارند تا ویژگی های شیشه آلات حفظ شود و استفاده از آنها بهینه باشد.
بهترین مارک های شیشه آلات آزمایشگاهی
از آنجایی که صنعت شیشه آلات آزمایشگاهی در سراسر جهان گسترده است و بسیاری از شرکت ها شیشه های با کیفیت تولید می کنند، انتخاب بهترین مارک ممکن است به نیازها و موارد خاص شما بستگی داشته باشد. اما برخی از مارک های شناخته شده شیشه آلات آزمایشگاهی عبارتند از:
Pyrex (Pirex) – انگلستان
پیرکس یکی از مارک های معروف شیشه آلات آزمایشگاهی است که توسط کمپانی Corning به ویژه در انگلستان تولید می شود. شیشه های Pyrex به دلیل مقاومت بالا در برابر دما، شوک حرارتی و شیمیایی شناخته شده اند.
شات دوران آلمان
Schott Duran یک مارک معروف شیشه آلات آزمایشگاهی آلمانی است که برای مقاومت در برابر دماهای بالا، تحمل شوک حرارتی و ویژگی های شیمیایی مناسب شناخته می شود.
زیماکس چک
زیماکس یک شرکت شیشه سازی در جمهوری چک است که شیشه های با کیفیت برای مصارف آزمایشگاهی تولید می کند و به خصوص برای مقاومت در برابر دماهای بالا و محصولات شیمیایی شناخته می شود.
volac انگلستان
volac یک شرکت انگلستانی است که شیشه آلات و وسایل آزمایشگاهی تولید می کند. آنها از نظر کیفیت و دقت در تولید شیشه آلات معتبر هستند.
Quickfit انگلستان
Quickfit یک مارک معروف شیشه آلات آزمایشگاهی انگلیسی است که محصولات با کیفیت و استانداردی برای استفاده در آزمایشگاه ها تولید می کند.
هر یک از این مارک ها دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند و انتخاب بهترین مارک بستگی به نوع آزمایش و نیازهای خاص شما دارد. قبل از خرید، مهم است که اطمینان حاصل کنید که محصولات مارک انتخابی با نیازها و استانداردهای آزمایشگاهی شما سازگاری دارند و کیفیت لازم را دارا هستند.
بخش متداول یا FAQ در مورد شیشه آلات آزمایشگاهی
شیشه آلات آزمایشگاهی چگونه تمیز شوند؟
برای تمیز کردن شیشه آلات ، ابتدا آنها را با آب و مایع ظرفشویی یا محلول شستشوی آزمایشگاهی بشویید. سپس با آبکشی کامل و سپس خشک کردن آنها مطمئن شوید.
چگونه می توان از شیشه آلات آزمایشگاهی در برابر شوک حرارتی محافظت کرد؟
شیشه های مقاوم در برابر شوک حرارتی مانند شیشه های بوروسیلیکات بهترین گزینه هستند. همچنین از تغییرات دمایی ناگهانی خودداری کنید.
چگونه می توان از شکستن شیشه آلات آزمایشگاهی جلوگیری کرد؟
دقت کافی در استفاده، نگهداری مناسب و جلوگیری از ضربه و فشارهای زیاد می تواند از شکستن شیشه ها جلوگیری کند.
آیا همه ی شیشه آلات آزمایشگاهی قابل استفاده مجدد هستند؟
بله، بسیاری از شیشه آلات آزمایشگاهی می توانند پس از شستشو و تمیزی مناسب دوباره استفاده شوند. اما در صورتی که آسیب دیده باشند یا ویژگی هایشان تغییر کند، استفاده از آنها توصیه نمی شود.
آیا شیشه آلات آزمایشگاهی متنوعیت در مقاومت دارند؟
بله، متنوعیت بسیاری از شیشه آلات آزمایشگاهی بر اساس مقاومت در برابر دما، شوک حرارتی، ویژگی های شیمیایی و هدف استفاده وجود دارد.
چگونه می توان به شیشه آلات آزمایشگاهی برای استفاده طولانی مدت مراقبت کرد؟
نگهداری مناسب، شستشوی دقیق، جلوگیری از آسیب و ضربه، و استفاده صحیح و با دقت از روش هایی هستند که می توانند طول عمر شیشه آلات را افزایش دهند.