실험실 유리제품

Laboratory glassware
비커 3개, 엘렌마이어 플라스크, 등급이 매겨진 실린더, 체적 플라스크

실험실 유리제품은 과학적인 작업에 사용되는 다양한 장비를 말하며, 전통적으로 유리로 만들어졌다.유리는 여러 가지 크기와 모양으로 불리고 구부리고 자르고 성형할 수 있으며, 따라서 화학, 생물학, 분석 실험실에서 흔히 볼 수 있다.많은 실험실은 유리제품의 사용 방법을 시연하고 유리제품 사용과 관련된 안전 위험에 대해 처음 사용자에게 경고하는 교육 프로그램을 가지고 있다.

역사

코넬리스 드 맨(바르샤바 국립박물관)의 그림 속 17세기 후반 실험실 유리제품.

유리그릇의 역사는 최초의 유리그릇을 만드는 캠프파이어에서 유리그릇을 융합한 페니키아 인들로 거슬러 올라간다.유리기는 시리아, 이집트, 로마인을 포함한 다른 고대 문명들이 유리 제조 기술을 정제하면서 진화했다.AD 1세기 알렉산드리아의 연금술사 Mary the Jewestess는 가열된 물질에서 나오는 연기의 수집에 사용된 케로타키스와 같은 가열 장치를 포함하여 화학적 사용을 위한 최초의 유리 제품들을 만든 공로를 인정받고 있다.[1] 이러한 창조에도 불구하고, 화학적 용도의 유리제품은 실험에 필요한 열적 안정성이 낮기 때문에 이 기간 동안 여전히 제한되었고, 따라서 주로 구리 또는 세라믹 소재를 사용하여 만들어졌다.[1]16세기 베니스의 유리 제조 기술은 복잡한 모양을 만들 수 있을 정도로 정교해졌다.소다 라임에서 나온 19세기 실험실 유리 제조가 시작되기 얼마 전 독일에서 시작되었다.1820년대에 테스트 튜브를 발명했던 욘스 제이콥 베르젤리우스와 같은 많은 화학자들이 그들만의 유리를 만들었다. 이 유리는 줄기가 없고, 열에 강하고, 저렴한 디자인 때문에 화학자들 사이에서 빠르게 인기를 끌었다.[2]대부분의 실험실 유리제품은 제1차 세계대전이 시작될 때까지 독일에서 제조되었다. 제1차 세계대전이 일어나기 전, 미국의 유리제품 생산업체들은 실험실 유리제품이 교육용 재료로 분류되어 수입세의 적용을 받지 않았기 때문에 독일 실험실 유리제품 제조업체들과 경쟁하는데 어려움을 겪었다.제1차 세계 대전 동안 미국에 대한 실험실 유리제품의 공급이 중단되었다.[3]

1915년 코닝 글래스웍스는 붕소실리케이트 유리를 개발했는데, 이것은 미국의 전쟁 노력에 도움이 되었다.전쟁 이후 많은 연구소가 수입으로 돌아섰지만, 더 나은 유리제품에 대한 연구는 번창했다.유리제품은 화학적 불활성성을 유지하면서 열충격에 대한 면역력이 높아졌다.실험실 유리제품 개발에 영향을 미치는 더 중요한 기술에는 폴리테트라플루오로에틸렌의 개발이 포함되었고, 포인트 실험실 유리제품의 가격하락은 경우에 따라서는 재사용을 하는 것보다 버리는 것이 더 경제적이다.[4]

실험실 유리제품 선택

실험실 유리제품은 일반적으로 특정 실험실 분석 담당자가 주어진 과제의 필요성에 맞게 선정한다.작업에는 특정 유형의 유리로 만든 유리제품이 필요할 수 있다.이 작업은 저가의 대량 생산된 유리 제품을 사용하여 쉽게 수행될 수 있으며, 또는 유리 블로워에 의해 만들어진 특수 부품이 필요할 수 있다.이 작업에는 유체의 흐름을 제어해야 할 수 있다.과제에는 독특한 품질 보증 요건이 있을 수 있다.

유리 종류

갈색 유리병 뒤에 투명한 유리 그릇이 있다.

실험실 유리제품은 각각 다른 기능을 가진 여러 종류의 유리로 제작될 수 있으며 다른 용도로 사용될 수 있다.붕소실산염 유리는 투명하여 열응력을 견딜 수 있다.석영 유리는 매우 높은 온도를 견딜 수 있고 전자기 스펙트럼의 특정 부분에서 투명하다.어두운 갈색이나 황색 유리는 자외선과 적외선 방사선을 차단할 수 있다.중벽 유리는 가압된 용도에 견딜 수 있다.유리는 기체나 액체가 통과할 수 있는 미세한 다공성 유리다.코팅된 유리제품은 파손이나 고장 발생을 줄이기 위해 특별히 취급한다.유기농 시료가 유리에 달라붙지 않도록 실란화(실리콘화) 유리제품은 특별히 취급한다.[5]

과학 유리 불기

일부 대형 실험실에서 시행되는 과학적인 유리 불기(glass blowing)는 유리 불기(glass blowing)의 전문 분야다.과학적인 유리 파동은 유리의 모양과 치수를 정밀하게 제어하고, 비싸거나 교체하기 어려운 유리 제품을 수리하며, 다양한 유리 부품을 융합하는 것을 포함한다.많은 부품들이 매우 전문화된 실험실 유리 제품을 만들기 위해 긴 길이의 유리 튜브에 융합되어 사용할 수 있다.

유체 흐름 제어

유리기구를 사용할 때는 유체의 흐름을 조절해야 하는 경우가 많다.그것은 보통 마개로 멈춘다.유체는 연결된 유리제품 조각 사이에서 운반될 수 있다.상호연결 구성요소 유형에는 유리관, T커넥터, Y커넥터, 유리 어댑터 등이 있다.누출이 없는 연결부의 경우 접지 유리 조인트를 사용한다(케이크 클립과 같은 클램핑 방법을 사용하여 보강).유리 제품을 연결하는 또 다른 방법은 호스 바브와 유연한 튜브를 사용하는 것이다.유체 흐름은 밸브를 사용하여 선택적으로 전환할 수 있으며, 그 중 스톱콕은 유리제품에 융합된 일반적인 유형이다.유리로 만들어진 밸브는 유체의 흐름을 제한하는 데 사용될 수 있다.유체 또는 흐르는 물질은 깔때기를 사용하여 좁은 개구부로 유도될 수 있다.

특정 글라스웨어로 유체 흐름 제어
  • An all-glass check valve.

    올 글라스 체크 밸브.

  • An Erlenmeyer and a filtering flask.

    엘렌마이어와 여과 플라스크.여과 플라스크에 있는 철조망 측면부에 주의하십시오.

  • A glass adapter.

    왼쪽에는 호스 바브가 있고 오른쪽에는 접지 유리 커넥터가 있는 유리 어댑터.

  • A taper joint stopper with PTFE sealing ring.

    PTFE 실링 링이 있는 테이퍼 조인트 스토퍼.우측 유리 조인트에 의해 압력을 받는 좁은 씰링 링의 광학적 투명성을 기록해 두십시오.

  • A thread T-bore plug valve

    슐렌크 플라스크의 사이드 암으로 사용되는 나사산 T-보어 플러그 밸브.

  • A common straight bore glass stopcock attached with a plastic plug retainer

    슐렌크 플라스크의 측면 암에 플라스틱 플러그 고정기와 함께 부착된 일반적인 직선 보어 유리 스톱콕.


품질보증

도량형; 도량형학

실험실 유리제품은 고밀도 체적 측정에 사용할 수 있다.실험실에서 하는 것과 같은 높은 정밀도의 측정으로 유리기의 도량형 등급이 중요해진다.그 다음 도량형 등급은 측정 마크의 공칭값 주변의 신뢰 구간과 NIST 표준에 대한 교정의 추적성 둘 다에 의해 결정될 수 있다.정기적으로 실험실 유리제품의 교정을 점검해야 할 수 있다.[6]

용존실리카

실험실 유리제품은 실리카로 구성되어 있다.실리카는 불산과 같은 몇 가지 예외를 제외하고는 대부분의 물질에서 불용성인 것으로 간주된다.용해되지 않는 양의 실리카는 용해되며, 이는 물에서 실리카의 높은 정밀도와 낮은 임계값 측정에 영향을 미칠 수 있다.[7]

청소

식기세척기에 실험실 유리제품 세척

실험실 유리 세척은 때때로 필요하며 여러 방법을 사용하여 수행할 수 있다.유리제품은 기름기를 제거하고 대부분의 오염을 완화하기 위해 세제 용액에 담글 수 있다.그런 다음 이러한 오염은 헹굴 수 없는 입자를 제거하기 위해 브러시 또는 청소 패드로 문질러진다.튼튼한 유리제품은 스크러빙의 대안으로 소음을 견딜 수 있을 것이다.어떤 민감한 실험의 경우 유리제품은 실험을 방해하는 것으로 알려진 특정 오염물질의 미량량을 용해하기 위해 아쿠아 리지아나 순산과 같은 용제에 담글 수 있다.세척이 끝나면 건조대에 유리 제품을 거꾸로 매달기 전에 세 번 헹구는 것이 일반적이다.[8]

예

다양한 종류의 실험실 유리제품 품목이 있다.

유리 용기의 예는 다음과 같다.

  • 비커는 시약이나 시료를 담는 데 사용되는 간단한 원통 모양의 용기다.
  • 플라스크는 목이 좁은 유리 용기로, 일반적으로 원뿔형 또는 구형이며 시약이나 시료를 보관하기 위해 실험실에서 사용된다.플라스크의 예로는 엘렌마이어 플라스크, 플로렌스 플라스크, 슐렌크 플라스크 등이 있다.
  • 병은 일반적으로 시약이나 시료를 보관하는 데 사용되는 좁은 개구부가 있는 용기다.작은 병은 바이알이라고 불린다.
  • 항아리는 밀봉될 수 있는 넓은 개구부가 있는 원통형 용기다.종 항아리는 진공 상태를 담는 데 사용된다.
  • 시험관은 화학자들에 의해 특히 정성적 실험과 측정을 위해 소량의 고체 또는 액체 화학물질을 보유, 혼합 또는 가열하는데 사용된다.
  • 유리구조의 방습기는 물질을 건조시키거나 물질을 건조하게 유지하기 위해 사용된다.
  • 시계 안경과 같은 유리 증발 접시는 주로 증발 표면으로 사용된다(비커를 덮는 데 사용될 수도 있지만).
  • 유리 페트리 요리는 살아있는 세포를 배양하는 데 사용된다.
  • 현미경 슬라이드는 현미경 아래 물건을 고정하는 데 사용되는 얇은 스트립이다.

측정에 사용되는 유리제품의 예는 다음과 같다.

  • 등급이 매겨진 실린더는 체적 측정에 사용되는 원통형 용기다.
  • 체적 플라스크는 특정 체적의 유체를 측정하기 위한 것이다.
  • 뷰렛은 정확한 양의 액체 시약 분산을 위해 사용된다.
  • 유리 피펫은 정확한 양의 유체를 전달하는데 사용된다.
  • 유리 전구계는 액체의 비등점을 정확하게 측정하는 데 사용된다.

기타 유리제품의 예는 다음과 같다.

  • 교반봉은 화학물질을 섞는데 사용된다.
  • 콘덴서는 뜨거운 액체나 증기를 식히기 위해 사용된다.
  • 유리 리토트는 증류하는 데 사용된다.
  • 건조권총은 물이나 다른 불순물로부터 샘플을 해방시키기 위해 사용된다.

참조

  1. ^ a b Rasmussen, Seth C (2019-12-16). "A Brief History of Early Silica Glass: Impact on Science and Society". Substantia: 125 – 138 Pages. doi:10.13128/SUBSTANTIA-267.
  2. ^ Jackson, Catherine. "The "Wonderful Properties of Glass": Liebig's Kaliapparat and the Practice of Chemistry in Glass". Isis. 106: 43–69.
  3. ^ Jensen, William (2006). "The origin of pyrex". Journal of Chemical Education. 83 (5): 692. Bibcode:2006JChEd..83..692J. doi:10.1021/ed083p692.
  4. ^ Donnelly, Alan (March 1970). "History of Laboratory Glassware". Laboratory Medicine.
  5. ^ Bhargava, Hemendra (1977). "Improved Recovery of Morphine from Biological Tissues Using Siliconized Glassware". Journal of Pharmaceutical Sciences. 66 (7): 1044–1045. doi:10.1002/jps.2600660738. PMID 886442.
  6. ^ Castanheira, I. (2006). "Quality assurance of volumetric glassware for the determination of vitamins in food". Food Control. 17 (9): 719–726. doi:10.1016/j.foodcont.2005.04.010.
  7. ^ Zhang, Jia-Zhong (1999). "Laboratory glassware as a contaminant in silicate analysis of natural water samples". Water Research. 33 (12): 2879–2883. doi:10.1016/s0043-1354(98)00508-9.
  8. ^ Campos, M.L.A.M. (2007). "Dissolved organic carbon in rainwater: Glassware decontamination and sample preservation and volatile organic carbon". Atmospheric Environment. 41 (39): 8924–8931. Bibcode:2007AtmEn..41.8924C. doi:10.1016/j.atmosenv.2007.08.017.

외부 링크