Bezpieczne użytkowanie naczyń łączonych

Autor artykułu: DWK Life Sciences

Wiele tradycyjnych konstrukcji laboratoryjnych wymaga użycia elementów łączonych.

Przykładowo procesy destylacji, ekstrakcji, filtracji i powrotu skroplin wymagają różnych skomplikowanych zestawów szkła laboratoryjnego. Chociaż wielu naukowców, którzy pomogli w opracowaniu tych technik, musiało korzystać ze szklanych naczyń wykonanych na zamówienie, korków i gumowych rurek do łączenia elementów, wynalezienie wymiennych, łączonych naczyń szklanych sprawiło, że obecnie dostępnych jest o wiele więcej opcji i są one bezpieczniejsze.

W tym artykule na blogu przyjrzymy się dostępnym rodzajom szklanych naczyń łączonych, ich najpopularniejszym zastosowaniom oraz podstawowym technikom ich bezpiecznej obsługi.

Podstawowe rodzaje połączeń naczyń szklanych

Korzystanie ze szklanych naczyń łączonych pomaga unikać wycieku potencjalnie szkodliwych, a często wartościowych substancji podczas przeprowadzania doświadczeń. Ich zalet nie trzeba nikomu tłumaczyć, jednak ważne jest, aby wybrać odpowiednie naczynia łączone dostosowane do danego procesu.
Istnieją różne rodzaje łączeń, a każde z nich ma specyficzną charakterystykę.

Połączenia stożkowe

Jest to najczęściej spotykany rodzaj połączenia szklanego, składający się ze stożka i gniazda. Tego rodzaju gniazda często mają zaokrągloną krawędź, co dodatkowo wzmacnia połączenie, a także czyni je mniej podatne na powstawanie odprysków w porównaniu z krawędzią prostokątną.

Połączenia kulowe

Połączenia kulowe mogą być wykorzystywane w przypadku technik wymagających pewnego stopnia elastyczności kątów łączonych ze sobą naczyń szklanych. Są one powszechnie stosowane do łączenia kolb odbiorczych np. z kondensatorami obrotowymi, których masa może znacznie wzrosnąć w miarę napełniania kolby. Połączenie kulowe umożliwia połączenie kolby z pochylonym kondensatorem pod kątem pionowym, co zmniejsza nacisk na łączenie.

Połączenia kołnierzowe

Połączenia kołnierzowe, inaczej złącza doczołowe, służą do tworzenia połączeń prostych. Ten typ połączenia jest powszechnie stosowany przy budowie ciągów rurek oraz na kolbach i zbiornikach reakcyjnych o dużej pojemności. Możliwość zastosowania szerszych połączeń kołnierzowych ułatwia dostęp do zawartości kolb i probówek.

Połączenia gwintowane

Połączenia gwintowane są mocne, a zarazem zapewniają możliwość regulacji. Idealnie nadają się do zastosowań, w których długość konstrukcji może być zmienna – w takim przypadku można wykorzystać połączenie przesuwne. Powszechnie stosowane są również szklane naczynia z podwójnymi nakrętkami, które umożliwiają regulację linii z obu stron dla jeszcze większej elastyczności.

Jak bezpiecznie korzystać z łączonych naczyń szklanych

Podobnie jak w przypadku innych rodzajów szkła laboratoryjnego, istnieją pewne podstawowe kroki, których należy przestrzegać, aby bezpiecznie korzystać z łączonych naczyń szklanych.

Nowe naczynia należy zawsze umyć przed pierwszym użyciem, tak aby uniknąć zanieczyszczenia włóknami opakowaniowymi. Należy również obejrzeć naczynia, aby upewnić się, że nie są porysowane, wyszczerbione, popękane czy wytrawione, gdyż wszelkie wady zmniejszają wytrzymałość mechaniczną naczyń i mogą powodować pękanie w trakcie użytkowania.

Istnieje również kilka konkretnych zaleceń umożliwiających bezpieczne i wielokrotne użytkowanie łączonych naczyń szklanych.

1. Połączenia można uszczelnić smarem silikonowym, jednak wiele z nich nie wymaga stosowania smaru, co pozwala uniknąć zanieczyszczeń. Czystszą alternatywą, która nie grozi zanieczyszczeniem, jest zastosowanie tulei łączącej z PTFE, która pasuje do połączeń stożkowych
2. Należy każdorazowo sprawdzić wytyczne dotyczące temperatury maksymalnej dla użytkowanego sprzętu. Chociaż maksymalna zalecana temperatura dla naczyń laboratoryjnych wykonanych ze szkła borokrzemowego wynosi 500°C (tylko przez krótki czas), temperatura robocza dla wszelkich innych elementów łączących, na przykład plastikowych złączy, korków, rurek itp. może być znacznie niższa.
3. Przy pracy w warunkach temperatur powyżej 150°C proces ogrzewania i chłodzenia należy przeprowadzać powoli i jednorodnie, aby uniknąć uszkodzeń wywołanych szokiem termicznym
4. W przypadku stosowania płyty grzewczej w ramach konstrukcji należy upewnić się, że górna część płyty jest większa niż podstawa podgrzewanego naczynia. Nigdy nie należy stawiać łączonych naczyń szklanych na rozgrzanej płycie grzewczej
5. Używając palnika Bunsena, należy stosować łagodny płomień i używać drucianej gazy z ceramicznym środkiem do rozpraszania płomienia. Pozwoli to uniknąć powstawania „gorących punktów” w miejscach połączeń i w innych miejscach konstrukcji – mogą one powodować pękanie naczyń
6. Nie należy stosować wysokiej temperatury lub źródeł ciepła bezpośrednio na szkło wolumetryczne wchodzące w skład połączonego zestawu, ponieważ zmniejsza to dokładność wolumetryczną
7. Należy zachować ostrożność przy podgrzewaniu łączonych naczyń szklanych w kuchence mikrofalowej. Jeśli łączone naczynia szklane są wykonane ze szkła borokrzemowego, wówczas można bezpiecznie podgrzewać je w kuchence mikrofalowej. Należy jednak upewnić się, że zawartość oraz wszelkie akcesoria również nadają się do podgrzewania w kuchenkach mikrofalowych.
8. Połączone naczynia szklane mogą czasami zatrzeć się po przeprowadzeniu procesu. W takim przypadku należy najpierw odstawić łączone naczynia szklane do naturalnego ostygnięcia, a następnie zanurzyć je na krótki czas w letniej wodzie z dodatkiem detergentu odpowiedniego do czyszczenia szkła laboratoryjnego. Umożliwi to poluzowanie zatartego połączenia i rozłączenie elementów bez wywierania nadmiernego nacisku na szkło. Ważne jest unikanie tego nacisku, tak aby szkło nie pękło ani nie zostało uszkodzone przed ponownym użyciem.