لوازم آزمایشگاه علوم تجربی
در یک آزمایشگاه مرتبط با درس علوم تجربی متوسطه اول که در یک محل قرار دارد شما با وسایل بسیار متفاوتی ممکن است روبرو شوید.
امّا در بعضی مدارس و یا پژوهش سراهای مجهز، و دارای امکانات لازم، هرکدام از آزمایشگاه های فیزیک، شیمی، زیست و زمین شناسی و حتی ستاره شناسی و نجوم در اتاق های جداگانه ای قرار داشته باشند.
پس در این نوع آزمایشگاه های مجزا ممکن است برخی وسایل را در همه اتاق ها مشاهده کنید و بعضی وسایل خاص هر علم جداگانه است.
هدف از دسته بندی وسایل آزمایشگاه کار راحت تر و طبقه بندی بهتر این وسایل می باشد.
در اینجا ما به طور خلاصه مهمترین وسایلی که ممکن است در اکثر آزمایشگاه های مدارس کشور وجود دارد و با آنها می توان آزمایش های کتاب علوم تجربی متوسطه اول را انجام داد، معرفی می کنیم.
در گوشه بالا سمت راست همه تصاویر نماد هر وسیله به صورت تصویر سیاه و سفید و خطی گذاشته شده که معمولا در آزمایشگاه ها از این نمادها برای آن وسیله استفاده می شود
همچین فیلم هایی از منابع مختلف جهت آشنایی بیشتر با این وسایل را می توانید درآخر همین صفحه مشاهده کنید.
لیست ابزار معرفی شده:
لوازم آزمایشگاه و تجهیزات ایمنی
اولین قانون در آزمایشگاه، حفظ ایمنی است. در برخی موارد، افراد با رعایت نکردن مسائل ایمنی، خود و اطرافیان را به خطر می‌اندازند. با تبعیت از دستورالعمل‌های ایمنی در آزمایشگاه ، می‌توان از بروز خطرات بسیاری جلوگیری کرد.
استفاده از عینک ایمنی در آزمایشگاه خصوصاً آزمایش های مرتبط با علم شیمی الزامی است.
عدم استفاده از عینک ایمنی سبب التهاب چشم‌ها و در مواردی نابینایی می‌شود چراکه به هنگام کار با اسید و انتقال آن به ظروف دیگر، ممکن است قطراتی از آن به چشم برخورد کند که نابینایی را به همراه خواهد داشت. در مواردی که احتمال کار با مواد خورنده آزمایشگاهی وجود دارد، استفاده از دستکش لاتکس توصیه می‌شود.
همچنین استفاده از روپوش آزمایشگاه برای حفاظت در برابر پاشیده شدن مایعات اسیدی و بازی، از لوازم ضروری آزمایشگاه شیمی به شمار می‌رود. اگرچه پوشیدن کفش ایمنی ضروری نیست، اما باید از پوشیدن کفش‌های رو باز مانند صندل، دوری کرد.
«بشر» (Beaker)، معمول‌ترین ظرف بین لوازم آزمایشگاه است. برای مخلوط کردن، هم زدن و حرارت دادن مواد شیمیایی، از بشر استفاده می‌شود. برای سادگی انتقال مایعات، بشرها دارای لبه‌های خمیده هستند. اگرچه این وسیله برای اندازه‌گیری حجم بکار نمی‌روند اما به صورت مدرج و در اندازه‌های مختلف در آزمایشگاه‌های شیمی وجود دارند.
به دلیل لبه خمیده بشرها، این ظروف بدون درب هستند. برای جلوگیری از آلودگی مواد داخل آنها یا پاشیده شدن، از شیشه ساعت به عنوان درب این ظروف استفاده می‌شود.
بورت یک لوله شیشه‌ای و از بالا بسته است. بورت‌ها در پایین خود دارای یک شیر کنترل هستند تا میزان مایعات آزاد شده از پایین قابل کنترل باشد. بورت‌ها به طور معمول در آزمایشگاه به همراه پایه و گیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.
برای سنجش میزان حجم اضافه شده از یک بورت، باید مقدار اولیه در آن و مقدار نهایی را در محلی یادداشت و در انتها از یکدیگر کسر کنید. برای خوانش دقیق هم مانند موارد بالا، از پایین‌ترین سطح مایع در لوله استفاده کنید.
چراغ بونزن (Bunsen Burner)، دستگاهی مکانیکی برای ایجاد شعله است. برای این منظور معمولا یک شلنگ گاز از کپسول به چراغ بونزن وصل می‌شود. چراغ بونزن شامل دو شیر تنظیم هوا و گاز است که برای کنترل شعله، این دو شیر باید به میزان مناسب تنظیم شوند. برای روشن کردن این وسیله باید از فندک یا کبریت استفاده کرد.
«ارلن بوخنر» (Büchner Flask) یا ارلن تخلیه، همانند ارلن معمولی است با این تفاوت که یک لوله موسوم به لوله تخلیه در بالای آن قرار دارد که در انتهای خود دارای امکانی برای متصل شدن نوعی پمپ موسوم به پمپ خلآ است. این نوع از لوازم آزمایشگاه به طور معمول برای فیلتر کردن نمونه‌ها استفاده می‌شوند.
ابزار اصلی سنجش حجم مایعات در لوازم آزمایشگاه شیمی، «استوانه مدرج» (Graduated Cylinders) است. این وسایل در اندازه‌های مختلف تولید و عرضه می‌شوند. هرقدر قطر استوانه‌ها کمتر باشد، به منظور سنجش حجمی دقیق‌تری مورد استفاده قرار می‌گیرند. مایعات در انتهای استوانه مدرج (مِزور) دارای کمی انحنا هستند که به هنگام خوانش مقدار سنجش حجمی، این مورد مشهود است و به آن «کوژی سطح مایع» (Meniscus) می‌گویند.
توصیه‌هایی برای سنجش حجمی با لوازم آزمایشگاه
استوانه مدرج یا دیگر لوازم آزمایشگاه که برای سنجش مایعات استفاده می‌کنید را در یک سطح صاف و همتراز با چشم خود قرار دهید. مایع درون استوانه مدرج شکلی هلال مانند به خود می‌گیرد که در مرکز، ارتفاع آن کمتر و در دیواره‌های استوانه بیشتر است. برای قرائت صحیح، پایین‌ترین ارتفاع را به عنوان محل سنجش قرار دهید.
«دسیکاتور» (Desiccator) یا دکانتور محفظه‌ای عایق برای نگهداری موادی مانند کبالت (III) کلرید با فرمول است. در داخل دسیکاتور، موادی به نام «دسیکانت» (Desiccants) وجود دارد که از جذب رطوبت توسط ماده‌ی نگهداری شده جلوگیری می‌کند. با توجه به اینکه با باز شدن درب دسیکاتور، ماده موجود در آن در معرض هوا قرار می‌گیرد، از این وسیله در نگهداری موادی – مانند فلزات قلیایی – که به سرعت با هوا واکنش می‌دهند استفاده نمی‌شود.
بالون تقطیر مشابه بالون ته گرد به همراه یک لوله باریک در دهانه آن است. از این بالون به منظور تقطیر مایعات بر اساس نقطه جوش استفاده می‌شود.
«قطره چکان» (Droppers) شامل یک لوله شیشه‌ای باریک است که در بالای آن حبابی لاستیکی قرار دارد. این حباب وظیفه مکش مایعات به داخل لوله قطره چکان را بر عهده دارد. همچنین بوسیله آن می‌توان مایعات را کم کم به محلول‌ها اضافه کرد. قطره چکان در آزمایش‌های تیتراسیون، بسیار پر کاربرد است.
در نام‌گذاری ارلن یا «ارلن مایر» (Erlenmeyer Flask)، از نام مخترع آن بهره گرفته‌اند. این ظرف دارای دهانه‌ای باریک است که خطر پاشیده شدن قطرات مایع را به هنگام هم زدن یا تکان دادن کاهش می‌دهد. ارلن به سادگی به پایه متصل می‌شود و می‌توان از آن برای گرم کردن و تکان دادن محلول‌ها استفاده کرد. ارلن مدرج برای برداشتن حجم مشخصی از مایعات کاربرد دارد. البته همانطور که در خصوص بشر مطرح شد، ارلن مدرج نیز روش دقیقی برای سنجش حجمی نیست و حجم را به طور حدودی مشخص می‌کند.
ذکر این نکته ضروری است که اگر روی ارلن درپوشی قرار دادید، به هیچ عنوان آن را حرارت ندهید، چراکه سبب افزایش فشار و در نهایت خرد شدن ظرف می‌شود.
«بالن فلورانس» (Florence Flask)، یک ظرف ته‌گرد شامل دهانه باریک و بلند است. این ظرف برای نگهداری، حرارت دادن و هم‌زدن مایعات بکار می‌رود. به دلیل ساختار این ظرف، می‌توان از درپوش‌های شیشه‌ای برای نگهداری مایعات استفاده کرد.
همانند ارلن و به دلیل احتمال شکستن شیشه، بالن فلورانس را نباید با درپوش حرارت داد.
«قیف» (Funnel) در آزمایشگاه، همانند بسیاری از قیف‌های دیگر است با این تفاوت که به منظور کار با لوازم آزمایشگاه تولید شده است. قیف‌ها برای انتقال سریع مایعات به ظروف مختلف کاربرد دارند. قیف‌های آزمایشگاهی در شکل‌های لوله بلند و لوله کوتاه تولید و به صورت پلاستیکی یا شیشه‌ای عرضه می‌شوند. این قیف‌ها بر اساس نوع مایعی که در آنها ریخته می‌شود، در اندازه‌های مختلف خریداری می‌شوند.
«ترازوی آزمایشگاهی» (Balance) در وزن کردن مواد شیمیایی کاربرد دارد. مواد شیمیایی هیچ‌گاه مستقیم روی ترازو قرار نمی‌گیرند و همیشه با وسایلی همچون شیشه ساعت حمل و وزن می‌شوند. ترازوهای آزمایشگاهی را نباید حرکت داد زیرا برای محلی که قرار دارند کالیبره شده‌اند. برای وزن کردن مواد، ابتدا باید ظرف خالی را روی ترازو قرار دهید و دکمه (Zero) یا (Tare) را فشار دهید. با این کار وزن ترازو صفر می‌شود و در حقیقت نیازی به تصحیح وزن ظرف ندارید. بعد از صفر کردن وزن، ماده مورد نظر را روی شیشه ساعت بریزید و وزن کنید. فراموش نکنید که برای اضافه کردن مواد به ظرف، حتما آن را از روی ترازو بردارید. با توجه به اینکه دقت این ترازوها زیاد است، جریان هوا و گرد و غبار بر میزان دقت آن تاثیرگذار هستند و همیشه ترازو باید بدون گرد و غبار و دور از جریان هوا باشد.
«دماسنج آزمایشگاهی» (Laboratory Thermometer) برای سنجش دمای مایعات بکار می‌رود. این دماسنج‌ها می‌توانند به صورت شیشه‌ای یا از ترموکوپل ساخته شده باشند.
برای پر کردن پیپت از «پوآر» یا «پیپت پر کن» (Pipette Filler) استفاده می‌شود.
از پیپت‌ها برای اندازه‌گیری دقیق حجم یک مایع و انتقال آن به ظرف دیگر استفاده می‌شود. پیپت‌ها انواع مختلفی دارند. پیپت مدرج و پیپت حبابدار، دو نوع پرکاربرد از این لوازم آزمایشگاهی هستند. انواع دیگر آن عبارتند از:
- «میکرو پیپت جابجایی هوا» (Air Displacement Micropipettes)
- «پیپت الکترونیکی» (Electronic Pipette)
- پیپت جابجایی مثبت» (Positive Displacement Pipette)
- «پیپت پاستور» (Pasteur Pipette)
- «پیپت ون اسلیک» (Van Slyke Pipette)
- «میکروپیپت شیشه‌ای» (Glass Micropipette)
از «بالون ته‌گرد» (Round Bottom Flask) برای حرارت دادن، تقطیر و نگهداری مایعات استفاده می‌شود. گرد بودن انتهای این بالون‌ها عاملی است تا مایع در داخل آن به طور یکنواخت حرارت ببیند. به همین دلیل از بالون‌های ته‌گرد برای فرآیندهای حرارتی مثل تقطیر بیشتر استفاده می‌شود. همچنین این شکل از بالون‌ها مقاومت بیشتری در مقابل شکستن تحت شرایط خلا دارند.
از اسپاتول (قاشقک)، برای برداشتن مواد شیمیایی از ظروف خود استفاده می‌شود.
از «پایه» (Stand and Clamps) برای نگهداشتن بورت، بشر، بالون‌ها، بوته چینی و … در بالای ظروف یا بالای چراغ بونزن استفاده می‌شود.
همواره سعی کنید که لوازم آزمایشگاه را به خوبی به پایه متصل کنید. در اتصال ابزار شیشه‌ای مراقب شکستن آنها باشید و گیره را در اطراف آنها زیاد سفت نکنید. برای استفاده از حلقه متصل به پایه، ابزارهای دیگری نیز مورد نیاز هستند. به طور مثال توری فلزی در اطرف حلقه سبب توزیع یکنواخت حرارت در دیواره‌های بشر می‌شود. در نهایت سعی کنید که تمامی ابزارهای متصل به هم، تراز باشند.
«لوله آزمایش» (Test Tubes)، لوله‌ای شیشه‌ای با انتهای گرد برای نگهداری نمونه با حجم کم است. از لوله آزمایش برای بررسی‌های کیفی نمونه‌ها و مقایسه آنها استفاده می‌شود. این لوازم آزمایشگاه، بیشتر در آزمایشگاه‌های بیوشیمی به چشم می‌خورد چراکه در آنها، مقایسه و بررسی تعداد زیادی از نمونه‌ها انجام می‌گیرد. لوله‌های آزمایش به سادگی با استفاده از درپوش‌های لاستیکی مهر و موم می‌شوند.
«انبرک‌ها» (Tongs and Forceps)، برای گرفتن وسایلی بکار می‌روند که حمل و لمس آنها با دست خطرناک است. انبرک‌های مخصوصی برای حمل بشر یا لوله‌های آزمایش تولید شده‌اند. از پنس نیز برای حمل و انتقال ذرات بسیار کوچک بهره می‌گیرند.
«بالون حجمی» (Volumetric Flask)، یک بالن ته صاف با دهانه بلند است. از این بالن‌ها برای سنجش دقیق میزان حجم یک مایع استفاده می‌شود. این بالون‌ها در دهانه خود دارای یک خط نشان هستند که میزان مورد نیاز مایع برای رسیدن به حجم آن بالون را نشان می‌دهد. برای سنجش دقیق حجمی، باید نکاتی که در خصوص استوانه مدرج ذکر شد مد نظر قرار بگیرند، یعنی پایین‌ترین سطح مایع در خط نشان به عنوان مرجع سنجش در نظر گرفته شود. «بالون ژوژه» نام دیگری است که برای این دسته از لوازم آزمایشگاه استفاده می‌شود.
از «پیسِت» (Wash Bottle) یا آبفشان برای شستشوی لوازم آزمایشگاهی همچون لوله‌های آزمایش و بالون‌های ته‌گرد استفاده می‌شود. عملکرد این بالون‌ها به صورت فشاری است، یعنی بعد از پرکردن آنها، با فشار دادن بطری، از لوله متصل به آن، مایع با فشار خارج می‌شود که برای شستشوی ظروف بکار رود. از پیست در مواردی برای انتقال مایعات نیز بهره می‌گیرند.
کدهای رنگی مختلفی برای نشان دادن نوع مایع داخل پیست مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور مثال رنگ قرمز برای استون، سفید برای اتانول یا «سدیم هیپوکلریت»
، سبز برای متانول، زرد برای «ایزو-پروپانول» و آبی برای آب مقطر استفاده می‌شود.
«شیشه ساعت» (Watch Glasses)، ابزارهای شیشه‌ای لنز مانندی هستند که برای نگهداری مقادیر بسیار کمی از مواد جامد و مایع بکار می‌روند. در آزمایش‌هایی که با تبخیر همراه است به عنوان درپوش ظروف استفاده می‌شود
