Химия и Химики № 8 2013. Химическая Лаборатория, Посуда, Оборудование, Реактивы

Оглавление

Видео опыты по химии

Видео опыты по физике

На главную страницу

Химия и Химики № 8 2013
Журнал Химиков-Энтузиастов

Химическая Лаборатория, Посуда, Оборудование, Реактивы

В.Н. Витер

Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Ареометры, бутирометры (жиромеры), термометры

Ареометры

Ареометры предназначены для измерения плотности жидкостей, чаще всего - кислот, спирта, водных растворов щелочей и солей. Работают они по принципу поплавка: чем ниже плотность жидкости, тем глубже в нее погружается ареометр. В верхней узкой части ареометра есть шкала плотности. Деление шкалы, которое находится на поверхности жидкости, соответствует ее плотности.

Обычно шкала одного ареометра соответствует узкому интервалу плотностей, поэтому в лаборатории приходится иметь целый набор ареометров, чтобы покрыть весь интервал плотности наиболее употребимых жидкостей - начиная от этилового спирта и водного раствора аммиака (плотность ниже 1) и заканчивая концентрированной серной кислотой.

Разумеется, если в лаборатории работа ведется в основном с одним и тем же раствором, может хватить и 1-2 ареометров, но только до тех пор, пока не придется работать с чем-то новым.

Ареометры используются не только в лаборатории, но и в быту. Наиболее известные их "бытовые" применения - измерение плотности электролита для свинцовых аккумуляторов и измерение крепости спиртных напитков (спиртометр). Для удобства такие ареометры градуируют не в единицах плотности, а в единицах концентрации растворенного вещества, поскольку в данном случае плотность определяют именно с целью узнать концентрацию раствора.

Кроме спиртометров есть также сахарометры, солемеры и т.п. Для чего они предназначены - несложно догадаться из названия.

Ареометры

Ареометры. Слева для электролита,справа для спирта (спиртометр).

Ареометр

Набор ареометров

Измерение плотности раствора ареометром

Бутирометры (жиромеры)

Бутирометры (жиромеры) предназначены для определения содержания жира в молоке и молочных продуктах. Методика примерно такая. В жиромер помещают навеску молочного продукта, добавляют 50% раствор серной кислоты и изоамиловый спирт - для разрушения белков, при необходимости бутирометр греют на водяной бане [K1].

Далее закрытый бутирометр ставят в специальную "молочную" центрифугу и включают вращение. Жир и водная фаза разделяются. Содержание жира определяют по шкале в узкой части бутирометра.

Бутирометры

Термометры

Термометры бывают разные. Но в любом случае термометры необходимы в каждой химической лаборатории. Раньше чаще всего использовали ртутные термометры, реже - спиртовые. Главное преимущество ртутных термометров - простота устройства, надежность и хорошая точность. Очевидный недостаток - хрупкость. Один из основных источников загрязнения лабораторий парами ртути - именно разбитые термометры. По рассеянности термометры нередко роняют на пол, случайно ударяют ними о твердые поверхности. Иногда термометр, вставленный в реактор, бьется от ударов о лопасти мешалки.

Но не всегда ртутные термометры бьются от механических ударов. Бывает и хуже. Иногда по недосмотру (или в результате поломки блока регулирования) термостат со вставленным ртутным термометром разогревается до температуры, гораздо более высокой, чем способен выдержать термометр. В результате ртуть не только растекается по всем углам, но еще и испаряется. Потом приходится проводить демеркуризацию.

В наше время ртутные термометры нередко заменяют термометрами сопротивления и термопарами.

Термометры со шлифами - незаменимы при перегонке и в органическом синтезе.

Ртутные термометры без шлифа (0-300°С)

Спиртовый термометр

Ртутный термометр и кварцевые трубки

Изогнутый ртутный термометр - бывают и такие

Для чего предназначены эти термометры - не знаю. Обратите внимание на большой резервуар со ртутью и наличие промежуточного резервуарчика [K2]

Электронный термометр (по-видимому - термометр сопротивления)

Электронный термометр (по-видимому - оснащен термопарой) [K3]

Самый большой термометр в Германии (Мюнхен, 1930)

Большой термометр в Ашхабаде

Термометр для измерения температуры морских глубин (1896 г)

Электроконтактные термометры

Раньше такие термометры широко использовались в блоках регулирования температуры термостатов. Один контакт подключался ко ртути, второй контакт находился сверху и его положение можно было регулировать поворотом "крышки" термометра (при этом контакт двигался вверх-вниз). После того, как нужная температура была выставлена, "крышка" фиксировалась с помощью специального винтика.

Когда температура достигала заданной, столбик ртути поднимался, соприкасался с верхним контактом и цепь замыкалась. На блок регулирования поступал ток, который отключал подачу питания к нагревательным элементам. А когда термостат остывал ниже заданной температуры, столбик ртути опускался, цепь размыкалась, ток прекращал поступать в блок регулирования. В результате блок регулирования возобновлял подачу питания к нагревательным элементам и т.д.

Были также и электроконтактные термометры, рассчитанные только на одну температуру (т.е. нерегулируемые).

В наше время электроконтактные термометры почти полностью вытеснены терморегуляторами, которые работают по другим принципам - регуляторы управляются сигналом от термопары или терморезистора. В таких терморегуляторах отсутствуют механические контакты.

Электроконтактные термометры

Температура установлена на 23 градуса (контакт внутри капилляра левее столбика ртути)

Отметка 23 градуса задана на верхней шкале (определяет положение контакта)

Установка температуры срабатывания: вращая ручку ("крышку"), подвижный контакт погружают в капилляр на требуемую глубину, после чего фиксируют стопорным винтом.

Электроконтактный термометр, рассчитанный только на одну температуру - 80°С. Устройство такого термометра гораздо проще, но он и гораздо меньше востребован. (Для поддержания разных температур нужно иметь целый набор таких термометров)

Электронный блок регулирования температуры каталитического реактора. Оснащен термопарой. [K4]

Электронный блок регулирования температуры муфеля (аналогичный)

Комментарии

^К1 Деструкция белков необходима для разрушения мицелл, содержащих молочный жир.

^К2 Это похоже на укороченные термометры, градуированные на определенный диапазон - иногда достаточно узкий. При нагреве от температур меньших минимальной измеряемой расширяющаяся ртуть вначале заполняет утолщение капилляра, и только потом поступает в его градуированную часть. Таким образом, общая длина прибора может быть сделана минимальной при сохранении высокой точности.

^К3 Как правило, в таких термометрах используют термопары в сочетании со специализированными усилителями. Электронные компоненты (ИМС) бытовых термометров сейчас очень дешевы и легко доступны.

^К4 Такие устройства построены на микроконтроллерах и позволяют поддерживать как температуру, так и скорость нагрева в соответствии с задаваемой операторам последовательностью.

<Химическая Лаборатория, Посуда, Оборудование, Реактивы>

<Химические вулканы и Фараоновы змеи ч.2> <Химические вулканы ч.1> < Опыты со щелочными металлами > < Опыты со щелочными металлами 1 > [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном] <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Хлористый азот (трихлорид азота). Иодистый азот (нитрид иода)> <Перекись ацетона, ГМТД, органические перекиси> <Черный порох> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин, Этиленгликольдинитрат, Нитроэфиры, Нитропроизводные> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (Холодный огонь)> <Ртуть, Амальгамы, Соединения Ртути>
<Химическая посуда (Обсудить на форуме)> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]