第一节 玻璃仪器
一、仪器玻璃
化验室中大量使用玻璃仪器,是因为玻璃具有一系列可贵的性质,它有很高的化学
稳定性、热稳定性,有很好的透明度、一定的机械强度和良好的绝缘性能。玻璃原料来
源方便,并可以用多种方法按需要制成各种不同形状的产品。用于制作玻璃仪器的玻璃
称为“仪器玻璃”, 用改变玻璃化学组成的方法可以制出适应各种不同要求的玻
璃。
玻璃的化学成分主要是SiO 2 、CaO 、Na2 O 、K 2 O 。引入B 2O 3 、Al2O 3 、ZnO 、BaO 等
以使玻璃具有不同的性质和用途。
表6 -1 -1 列出了各种仪器玻璃的化学组成及性质。
从表6 -1 -1 中可以看出,特硬玻璃和硬质玻璃含SiO 2 和B 2O 3 较高,均属于高硼
硅酸盐玻璃一类。它们具有较高的热稳定性,在化学稳定性方面耐酸、耐水性能好,耐
碱性能稍差。一般仪器玻璃和量器玻璃为软质玻璃,其热稳定性及耐腐蚀性稍差。
玻璃的化学稳定性较好,但并不是绝对不受侵蚀,而是其受侵蚀的量符合一定的标
准。因玻璃被侵蚀而有痕量离子进入溶液中和玻璃表面吸附溶液中的待测分析离子,是
微量分析要注意的问题。氢氟酸很强烈地腐蚀玻璃,故不能用玻璃仪器进行含有氢氟酸
的实验。碱液特别是浓的或热的碱液对玻璃明显地腐蚀。贮存碱液的玻璃仪器如果是磨
口仪器还会使磨口粘在一起无法打开。因此, 玻璃容器不能长时间存放碱
液。
石英玻璃属于特种仪器玻璃,其理化性能与玻璃有同又有异,它有极其优良的化学
稳定性和热稳定性,但价格较贵。石英制品在化验室中也占有重要的地位,我们在后面
专节讲述。
表6 -1 -1 仪器玻璃的化学组成、性质及用途①
玻璃
名称
通
称
化学组成w/%②
SiO 2 Al2 O 3 B 2 O3
R 2 O
(Na2 O ,
K 2 O)
CaO ZnO
膨胀
系数③
耐热急
变温差
软
化
点
主要用途
特硬
玻璃
特
硬
料
80.7 2.1 12.8 3.8 0.6 —
32 ×
10 -7
下低于
270 ℃
820 ℃
制作烧器
类耐热产品
硬质
玻璃
九
五
料
79.1 2.1 12.5 5.7 0.6 —
41 ~42
×10 -7
不低于
220 ℃
770 ℃
制作烧器类
及各种玻璃
仪器
一般仪
器玻璃
管料74 4.5 4.5 12 3.3 1.7
71 ×
10 -7
下低于
140 ℃
750 ℃
制作液管、
吸管及培养
皿等
量器
玻璃
白料73 5 4.5 13.2 3.8 0.5
73 ×
10 -7
不低于
120 ℃
740 ℃
制作量器
等
①参见“北京玻璃厂产品样本”。
②w 是质量分数,以“%” 为单位。
③线膨胀系数是指当物体温度升高1 K 时,单位长度上所增加的长度。
二、常用的玻璃仪器
化验室所用到的玻璃仪器种类很多,各种不同专业的化验室还用到一些特殊的玻璃
仪器,我们这里主要介绍一般通用的玻璃仪器及一些磨口玻璃仪器的知识。关于容量仪
器的使用方法请看第三章第四节内容。
常用玻璃仪器的名称、规格、用途见表6 -1 -2 ,图形见图6 -1 -1 。
表6 -1 -2 常用玻璃仪器名称、用途一览表
名 称规 格主要用途使用注意
(1) 烧杯
容量/m L :
10 、15 、25 、50 、100 、
250 、400 、500 。600 、
1000 、2000
配制溶液、溶样
等
加热时应置于石棉网上,
使其受热均匀,一般不可烧
干
(2 ) 三角烧瓶
(锥形瓶)
容量/m L :
50 、100 、250 、500 、
1000
加热处理试样和
容量分析滴定
除有与上相同的要求外,
磨口三角瓶加热时要打开
塞,非标准磨口要保持原配
塞
(3) 碘瓶
容量/m L :
50 、100 、250 、500 、
1000
碘量法或其它生
成挥发性物质的定
量分析
同上
(4) 圆(平) 底
烧瓶
容量/ml:
250 、500 、1000 可配
橡皮塞号:
5 ~6 、6 ~7 、8 ~9
加热及蒸馏液体;
平底烧瓶又可自制
洗瓶
一般避免直接火焰加热、
隔石棉网或各种加热套、加
热泪加热
(5) 国底蒸馏烧
瓶
容量/ml:
30 、60 、125 、250 、
500 、1000
蒸馏; 也可作少
量气体发生反应器
同上
(6) 凯氏烧瓶
容量/m L :
50 、100 、300 、500
消解有机物质
置石棉网上加热,瓶口方
向勿对向自己及他人
(7) 洗瓶
容量/m L :
250 、500 、1000
装纯水洗涤仪器
或装洗涤液洗涤沉
淀
带港口塞;也可用锥形瓶
自己装配;可置石棉网上加
热
(续表)
名 称规 格主要用途使用注意
(8) 量筒
(9) 量杯
容量/m L :
5 、10 、25 、50 、100 、
250 、500 、1000 、2000 ,
量出式
粗略地量取一定
体积的液体用
沿壁加入或倒出溶液
(10) 容量瓶(量
瓶)
容量/m L :
10 、25 、50 、100 、150 、
200 、250 、500 、1000 ⋯
量入式, 一等,: 二
等,无色,棕色
配制准确体积的
标准溶液或被测溶
液
非标准的磨口塞要保持原
配;漏水的不能用;不能用
直接火加热,可水浴加热
(11) 滴定管
容量/m L :
25 、50 、100 、一等、
二等, 无色、棕色,
量出式
酸式,减式(或聚
四氟乙烯活塞)
容量分析滴定操
作
活塞要原配;漏水的不能
使用;不能加热;不能长期
存放碱液;碱管不能放与橡
皮作用的标准溶液
(l2) 微量简定管
容量/m L :
1 、2 、3 、4 、5 、10 ,
一等、二等,量出式
微量或半微量分
析滴定操作
只有活塞式;其余往意事
项同上
(13) 自动滴定
管
滴定管容量25m L ,
储液瓶容量1000m L ,
量出式
自动滴定;可用
于滴定液需隔绝空
气的操作
除有与一般的滴定管相问
的要求外,注意成套保管,
另外,要配打气用双连球
(l4) 移液管
容量/m L :
l 、2 、5 、10 、15 、20 、
25 、50 、100 , 一等、
二等,量出式
准确地移取一定
量的液体
名 称规 格主要用途使用注意
(15) 直管吸量
管
容量/m L :
l 、2 、5 、10 、15 、20 、
25 、50 、100 ;
微量0.1 、0.2 、0.5 ,
一等、二等完全流出
式、不完全流出式
准确地移取各种
不同量的液体
同上
(l6) 称量瓶
矮形:
容量/ 瓶高/ 直径/
mL m m m m
10 25 35
15 25 40
30 30 50
⋯⋯
高形:
10 40 25
20 50 30
矮形用作测定水
分或在烘箱中烘干
基准物;高形用于
称量基准物、样品
不可盖紧磨口塞烘烤,磨
口塞要原配
( 17 ) 试剂瓶、
细口瓶、广口瓶、
下口瓶
容量/m L :
30 、60 、125 、250 、
500 、1000 、2000 、
10000 、20000 , 无色、
棕色
细口瓶用于存放
液体试剂;广口瓶
用于装固体试剂;
棕色瓶用于存放见
光易分解的试剂
不能加热;不能在瓶内配
制在操作过程放出大量热量
的溶液;磨口塞要保持原
配;不要长期存放碱性溶
液,存放时应使用橡皮塞
(18) 滴瓶
容量/m L :
30 、60 、125 无色、棕
色
装需滴加的试剂 同上
(19) 漏斗
长颈:
口径50 、60 、75 m m ;
管长150 m m
短颈:
口径50 、60 m m ;管长
90 、120 m m ,锥体均为
60°
长颈漏斗用于定
量分析,过滤沉淀;
短颈漏斗用作一般
过滤
不可直接火加热
名 称规 格主要用途使用注意
(20) 分液漏斗
容量/m L :
50 、100 、250 、500 、
1000
分开两种互不相
溶的液体;用于萃
取分离和富集; 制
备反应中加液体
(多用球形及滴液漏
斗)
磨口旋塞必须原配,漏水
的漏斗不能使用;不可加热
(21) 试管
普通试管
离心试管
容量/m L :
试管10 、20 ; 离心试
管5 、10 、15 带刻度、
不带刻度
离心试管可在离
心机中借离心作用
分离溶液和沉淀
硬质玻璃制的试管可直接
在火焰上加热,但不能骤
冷;离心管只能水浴加执
(22) 比色管
容量/m L :
10 、25 、50 、100 带刻
度、不带刻度,具塞、
不具塞
光度分析
不可直接火加热,非标准
磨口塞必须原配;注意保持
管壁透明,不可用去污粉刷
洗
(23) 吸收管
波氏
全长/m m :
173 、233
多孔滤板吸收管185 ,
滤片#
吸收气体样品中
的被测物质
通过气体的流量要适当;
两只串联使用;磨口塞要原
配;不可直接火加热;多孔
滤板吸收管吸收效率较高,
可单只使用
(24) 冷凝管
全长/m m :
320 、370 、490
直形、球形、蛇形,
空气冷凝管
用于冷却蒸馏出
的液体,蛇形管适
用于冷凝低沸点液
体蒸汽,空气冷凝
管用于冷凝沸点
150 ℃以上的液体蒸
汽
不可骤冷骤热;注意从下
口进冷却水,上口出水
名 称规 格主要用途使用注意
(25) 抽气管
伽氏、爱氏、改良
式
上端接自来水笼
头,侧端接抽滤瓶,
射水造成负压, 抽
滤
不同样式甚至同型号产品
抽力不一样,选用抽力大的
(26) 抽滤瓶
容量/m L :
250 、500 、1000 、2000
抽滤时接收滤液
属于厚壁容器, 能耐负
压;不可加热
(27) 表面皿
直径/m m :
45 、60 、75 、90 、100 、
120
盖烧杯及漏斗等
不可直接火加热,直径要
略大于所盖容器
(28) 研钵
厚料制成; 内底及
杆均匀磨砂; 直径:
70 、90 、105 m m
研磨固体试剂及
试样等用;不能研
磨与玻璃作用的物
质
不能撞击;不能烘烤
(29) 干燥器
直径/m m :
150 、180 、210 ,无色、
棕色
保持烘干或灼烧
过的物质的干燥;
也可干燥少量样品
底部放变色硅胶或其它干
燥剂,盖磨口处涂适量凡士
林;不可将红热的物体放
入,放入热的物体后要时时
开盖以免盖子跳起
(30) 蒸馏水蒸
馏器
烧瓶容量/m L :
500 、1000 、2000
制取蒸馏水
防止爆沸(加索瓷片);
要隔石棉网用火焰均匀加热
(31) 砂芯玻璃
漏斗(细菌漏斗)
容量/m L :
35 、60 、140 、500 滤板
l ~6 # (详见第三章)
过滤
必须抽滤;不能骤冷骤
热;不能过滤氢氟酸、碱
等;用毕立即洗净
(32) 砂芯玻璃
坩埚
容量/m L :
10 、15 、30
滤饭l ~6 #
重量分析中烘干
需称量的沉淀
同上
名 称规 格主要用途使用注意
(33) 标准磨口
组合仪器
磨口表示方法;
上口内径/磨面长度,
单位为m m , 长颈系
列:Φ1 0/19 、Φ14.5/
23 、Φ19/26 、Φ24/29 、
Φ29/32 ⋯
有机比学及有机
半微量分析中制备
及分离
磨口处无须涂润滑剂;安
装时不可受歪斜压力;要按
所需装置配齐购置
三、玻璃仪器的洗涤方法
在分析工作中,洗净玻璃仪器不仅是一个必须做的实验前的准备工作,也是一个技
术性的工作。仪器洗涤是否符合要求,对化验工作的准确度和精密度均有影响。不同分
析工作(如工业分析、一般化学分析、微量分析等) 有不同的仪器洗净要求。
(一) 洗涤仪器的一般步骤
1.水刷洗
准备一些用于洗涤各种形状仪器的毛刷,如试管刷、烧杯刷、瓶刷等。首先用毛刷
蘸水刷洗仪器,用水冲去可溶性物质及刷去表面粘附的灰尘。
2.合成洗涤剂水刷洗
市售的餐具洗涤灵是以非离子表面活性剂为主要成分的中性洗液, 可配成1 % ~
2 %的水溶液,(也可用5 %的洗衣粉水溶液) 刷洗仪器,温热的洗涤液去油能力更强,
必要时可短时间浸泡。去污粉因含有细砂等固体摩擦物, 有损玻璃, 一般不要使
用。
将滴管、吸量管、小试管等仪器浸于温热的洗衣粉水溶液中,在超声波清洗机液槽
中超洗数分钟,洗涤效果极佳。
洗净的仪器倒置时,水流出后器壁应不挂水珠。至此再用少量纯水涮洗仪器三次,
洗去自来水带来的杂质,即可使用。
(二) 各种洗涤液的使用
针对仪器沾污物的性质,采用不同洗涤液通过化学或物理作用能有效地洗净仪器。
各种洗涤液见表6 -1 -3 。要注意在使用各种性质不同的洗液时,一定要把上一种洗涤
液除去后再用另一种,以免相互作用,生成的产物更难洗净。
洗涤液的使用要考虑能有效地除去污染物,不引进新的干扰物质(特别是微量分
析),又不应腐蚀器皿。强碱性洗液不应在玻璃器皿中停留超过20 min , 以免腐蚀玻
璃。
铬酸洗液因毒性较大尽可能不用,近年来多以合成洗涤剂、有机溶剂等来去除油
污,但有时仍要用到铬酸洗液,故也列入表内。