Виды, материалы и назначение современной лабораторной посуды

Лабораторная посуда – это сосуды и принадлежности, которые используются при проведении различных исследований, изысканий и экспериментов. Она востребована повсеместно. В лабораторной посуде хранят образцы и реактивы в разнообразных состояниях, проводят химические и физические реакции, приготавливают растворы, а также используют её для других целей. 

Вследствие широты сфер использования лабораторная посуда очень разнообразна. Поэтому существует несколько подходов к её классификации. Основными являются разделение по назначению и по материалам, использующимся для её изготовления.

Классифицирование лабораторной посуды по сфере применения

При классификации по сфере применения выделяют три вида современной лабораторной посуды:

• Мерная. Эта лабораторная посуда обычно прозрачная и оснащается градуированной шкалой на одной или нескольких сторонах. Применяется для измерения объёма налитой в неё жидкости. В ассортимент подобной лабораторной посуды входят мензурки, специальные стаканы, колбы и так далее.
• Немерная, также называющаяся посудой общего назначения. Может быть непрозрачной, градуированной шкалы на ней нет. Некоторые примеры – банки, стаканы, чашки, пробирки, колбы и так далее.
• Специальная. Данная лабораторная посуда имеет ограниченную сферу применения и разрабатывается для определённых целей. Некоторые виды – чашки Петри, тигли и так далее.

Разделение на виды достаточно условное. Одни и те же лабораторные принадлежности могут использоваться для разных целей. Например, чашки Петри предназначены для выращивания микробиологических культур – но никто не мешает использовать их как посуду общего назначения и хранить в них какие-либо образцы.

Единственная особенность: мерная лабораторная посуда нуждается в поверке. Как правило, она производится производителем. Затем ежегодно лабораторные сотрудники проверяют, сохранила ли актуальность и точность показаний нанесённая на посуду измерительная шкала.

Классифицирование лабораторной посуды по материалам изготовления

Лабораторная посуда может изготавливаться из различных материалов. Наиболее распространены четыре вида:

• Стеклянная посуда;
• Пластиковая посуда;
• Фарфоровая посуда;
• Металлическая посуда и лабораторное оснащение из комбинированных материалов.

Рассмотрим их подробнее.

Стеклянная посуда

В большинстве случаев лабораторная посуда, предназначенная для использования в химических, медицинских, фармацевтических, биохимических научно-исследовательских центрах, изготавливается из стекла. При этом применяется особая разновидность этого материала. Так, химическая посуда выполняется из лабораторного стекла, закалённого, с добавлением оксидов бора.

Лабораторное боросиликатное стекло, из которого изготавливается посуда для использования в химических центрах, характеризуется высокой практичностью:

• Прозрачность с коэффициентом светопроницаемости до 98% – выше только у свинцовых и натриево-кальциевых видов.
• Химическая инертность, устойчивость к действию кислот, щелочей и других едких веществ.
• Тугоплавкость, устойчивость к нагреванию. Некоторые разновидности выдерживают температуру до 1200 градусов по шкале Цельсия.
• Низкое температурное расширение, хорошая теплопроводность.

Единственный минус лабораторного стекла – его хрупкость. Кроме того, цена на такую посуду зачастую выше, чем на аналоги из пластика или других материалов.

Пластиковая посуда

Сегодня всё чаще применяется лабораторная посуда из пластика и полимерных материалов. Она нашла своё применение в медицинских исследовательских центрах, а также в некоторых химических и биохимических. Особенно широко пластиковая лабораторная посуда распространена за рубежом. Так, множество европейских и американских исследовательских центров ещё во второй половине XX века начали использовать принадлежности из полимерных материалов.

Пластиковая лабораторная посуда обладает рядом преимуществ перед химическим стеклом:

• Высокая механическая прочность – посуда выдерживает центрифугирование, удары, падения, толчки и другие воздействия, которые могут разбить стекло.
• Достаточная химическая инертность – такая посуда не разрушается при воздействии щелочных растворов или плавиковой кислоты.
• Оптимальные показатели прозрачности.
• Низкая цена – лабораторная посуда из пластика дешевле стеклянных аналогов.

Впрочем, недостатки у неё также есть. В первую очередь – термическая неустойчивость. В большинстве случаев максимальная температура, до которой можно нагреть пластик без риска его деградации или повреждения, составляет 130 градусов по шкале Цельсия. Предел охлаждения тоже меньше, чем у конкурентов – всего –35 градусов по шкале Цельсия. Поэтому такие принадлежности применяются в лабораториях, где не требуется проводить нагревание или замораживание образцов.

Особенно широко принадлежности из пластика и полимерных материалов применяются в медицинских лабораторных исследованиях. Сочетание низкой цены и высокой практичности позволило сделать их по-настоящему одноразовыми. Большинство моделей пробирок и банок для исследования получаемых от пациентов образцов тканей выполнены именно из пластика.

Фарфоровая посуда

Фарфор – один из самых прочных и термических устойчивых лабораторных материалов. Поэтому из него изготавливаются принадлежности и элементы оснащения, которые применяются для перемалывания твёрдых веществ и проведения реакций с нагревом образца.

Ключевое достоинство фарфора в сравнении с лабораторным стеклом заключается в его способности переносить резкое повышение температуры. Поэтому этот материал часто используется для изготовления выпаривателей, тиглей, чаш сжигания и других принадлежностей. Также из него делают ванны для водяных бань.

Ступки, пестики и подобная лабораторная посуда также выполняется из фарфора – он имеет высокую механическую прочность, благодаря чему подходит для измельчения, перемалывания и другой обработки твёрдых веществ.

Главный недостаток фарфора – его непрозрачность. Поэтому пробирки, банки и стаканы, изготовленные из этого материала, встречаются на рынке крайне редко, а некоторые специализированные лаборатории даже заказывают их индивидуальное изготовление.

Металлическая посуда и принадлежности из комбинированных материалов

Стекло, полимерные соединения и фарфор – не единственные материалы, из которых изготавливаются химические, медицинские и физические предметы лабораторного оснащения. Также на рынке можно найти принадлежности, выполненные из:

• Стали и других сплавов на основе железа. Прочное, термически устойчивое, теплопроводное, однако быстро окисляется и приходит в негодность, а также легко вступает в реакцию с агрессивными веществами.
• Золота, платины, серебра и других благородных металлов. Практически полная инертность к действию реагентов делает такие принадлежности востребованными в лабораториях, где используются агрессивные химикаты – например, плавиковая кислота.
• Кварц. Один из самых прочных материалов, который устойчив к действию химикатов, механических ударов, давления, нагревания и резких перепадов температур, едких щелочей, органических кислот и даже ионизирующего излучения. При этом он прозрачный. Единственный минус – сравнительно высокая цена.

Комбинированные материалы также нашли применение в производстве лабораторного оснащения. Например, некоторые принадлежности могут быть изготовлены из кварца и металла, металла и фарфора, стекла и платины.

Выбор конкретного материала зависит от планируемого использования принадлежностей. Поэтому многие лаборатории используют широкий ассортимент элементов оснащения.