第二節(jié) 玻璃儀器及其他用具
玻璃儀器是分析測試常用的儀器。它透明性好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,耐酸堿,熱穩(wěn)定性好,有良好的絕緣性。玻璃的化學(xué)成分主要是SiO2、CaO、Na2O、K2O。含有較高B2O3的玻璃屬于特硬或硬質(zhì)玻璃,稱為高硼硅酸鹽玻璃,具有較高的熱穩(wěn)定性,耐酸,可制作加熱用玻璃儀器,如燒杯、燒瓶等;含有較低B2O3并加入一定量ZnO的玻璃稱為軟質(zhì)玻璃,這種玻璃透明性好,可制作量器、滴定管等。HF、濃堿,特別是熱濃堿對玻璃有腐蝕作用,所以不能用玻璃器皿長期盛裝HF和濃堿溶液。
一、常用玻璃儀器
化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室使用的玻璃儀器種類繁多。表2-1列出了一些常用玻璃儀器。
表2-1 常用玻璃儀器




二、常用其他用具
1.瑪瑙研缽
瑪瑙是一種天然石英,具有很高的硬度,性質(zhì)穩(wěn)定,與大多數(shù)化學(xué)試劑不反應(yīng),用它制作的研缽稱為瑪瑙研缽。瑪瑙研缽價格昂貴,使用時要小心,避免破損。用后應(yīng)使用稀HCl處理,再用水沖洗,自然晾干。不能烘干或用紅外燈加熱,否則會炸裂。
2.瓷制器皿
瓷制器皿耐高溫,化學(xué)穩(wěn)定性高,灼燒失重小,價格便宜。瓷制器皿不能用堿熔法分解試樣,它易被NaOH、Na2CO3和KOH所分解。表2-2列出常用瓷制器皿。
表2-2 常用瓷制器皿

3.石英制品
石英玻璃由天然石英加工而成,分為半透明石英和透明石英制品。石英玻璃的優(yōu)點(diǎn)是熔點(diǎn)高(>1700℃),能承受溫度的劇烈變化,即使將紅熱的石英制品投入水中也不會破損;缺點(diǎn)是耐強(qiáng)堿能力差,也能被HF腐蝕。
常用的石英制品有石英管、石英舟、石英坩堝、石英燒杯、石英比色皿等。
4.金屬器皿
(1)鉑坩堝
鉑的熔點(diǎn)為1773.5℃,與大多數(shù)試劑不起作用,耐熔融堿金屬碳酸鹽及HF的腐蝕。使用鉑坩堝應(yīng)遵守下述規(guī)則:
①鉑較軟,應(yīng)輕拿輕放,避免與尖銳物體碰撞;
②在煤氣燈上加熱應(yīng)在氧化焰上加熱,避免在還原性火焰上加熱生成易脆的PtC;
③紅熱鉑不能放在水中,以免產(chǎn)生裂紋;
④高溫紅熱的鉑和其他金屬接觸易生成合金,必須用坩堝鉗夾取;
⑤不能用鉑坩堝溶解成分不明的試樣,以免損壞。
(2)銀坩堝
銀的熔點(diǎn)為960℃,不宜用煤氣燈加熱,只能在電爐或高溫爐中加熱,不受堿腐蝕,易受酸浸蝕。適宜在≤600℃用堿熔法分解試樣;但不能分解含硫試樣。Al、Zn、Sn、Pb、Hg等金屬能使熔融試樣時的銀坩堝變脆。
(3)鎳坩堝
鎳的熔點(diǎn)為1455℃,強(qiáng)堿和鎳幾乎不反應(yīng),可用于KOH、NaOH、Na2O2法熔融分解試樣。鎳溶于酸,不能用酸浸出試樣。
5.塑料制品
塑料是一種高分子材料,其優(yōu)點(diǎn)是耐酸堿性好,吸附性能小。缺點(diǎn)是耐熱性和強(qiáng)度差。
常用的塑料制品有燒杯、試劑瓶、洗瓶、漏斗等。
三、常用量器
量器指能準(zhǔn)確量取液體體積的玻璃儀器。有滴定管、容量瓶、移液管、量筒和量杯等。
1.滴定管
滴定管是準(zhǔn)確測量放出液體體積的玻璃儀器。滴定管按其用途可分為酸式滴定管和無塞滴定管兩種。酸式滴定管下端有活塞來控制滴液,主要用于盛裝中性、酸性和氧化性標(biāo)準(zhǔn)溶液,不能盛放堿液,因磨口玻璃活塞會被堿類溶液腐蝕,放置久了會粘連住。無塞滴定管下端用一段軟膠管連接管身和管尖端,管內(nèi)有直徑略大于軟膠管內(nèi)徑的玻璃球。A級滴頭不得更換,B級滴頭可以更換,主要用于盛裝堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液,但不能盛裝AgNO3、KMnO4、I2等氧化劑標(biāo)準(zhǔn)溶液,因?yàn)檐浤z管易被氧化而變脆。近年來又制成了聚四氟乙烯酸堿兩用滴定管,其旋塞是用聚四氟乙烯材料做成的,耐腐蝕、不用涂油、密封性好。
滴定管按其體積可分為常量滴定管、半微量和微量滴定管。常量滴定管體積為25mL、50mL、100mL三種,分度值為0.1mL,用于常量組分分析;半微量滴定管體積為10mL,分度值0.05mL;微量滴定管體積有1mL、2mL、5mL三種,分度值為0.01mL,后二者常用于半微量和微量分析。
滴定管按其結(jié)構(gòu)可分為普通滴定管和自動滴定管。普通滴定管用來裝在空氣中穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)溶液,而自動滴定管常用來裝在空氣中不穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)溶液如費(fèi)休試劑。
滴定管按其顏色可分為無色和棕色兩種,棕色滴定管用來裝見光易分解的標(biāo)準(zhǔn)溶液,如I2、KMnO4、AgNO3等標(biāo)準(zhǔn)溶液。滴定管如圖2-11所示,規(guī)格見表2-3。

圖2-11 滴定管
表2-3 滴定管規(guī)格

2.移液管
移液管是用于吸取一定量準(zhǔn)確體積的量器。它分為無刻度和有刻度兩類,如圖2-12所示。無刻度移液管[見圖2-12(a)]中間部分為膨大形,上部標(biāo)有環(huán)形標(biāo)線,下部為尖端放出液體。無刻度移液管為完全流出式,即溶液全部放出。有刻度移液管[見圖2-12(b)和圖2-12(c)]整個管子粗細(xì)均勻,標(biāo)有刻度。有刻度移液管分為完全流出式、吹出式和不完全流出式,常用的是前兩種。

圖2-12 移液管
3.容量瓶
容量瓶體積準(zhǔn)確,在分析測定中用于精確計量溶液體積,配制一定體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液,如圖2-13所示。容量瓶頸部刻有環(huán)形標(biāo)線,瓶體有20℃字樣,說明該容量瓶在20℃時的標(biāo)稱容量。規(guī)格有5mL、10mL、25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL、2000mL等。容量瓶為非標(biāo)準(zhǔn)磨口,必須和原磨口塞配用。容量瓶只適宜配制溶液,不適宜長期存放溶液。

圖2-13 容量瓶
4.量筒和量杯
量筒和量杯如圖2-14所示,常用于配制非標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液時量取體積。規(guī)格有5mL、10mL、25mL、50mL、100mL、250mL等。量筒和量杯在使用時不能加熱和驟冷,也不能在量筒和量杯中配制溶液。

圖2-14 量筒和量杯