Il Laboratorio di Chimica - PDF

Il laboratorio di chimica Attrezzature & Vetreria Il laboratorio scientifico è un locale che fornisce condizioni controllate nel quale possano essere effettuati esperimenti scientifici, ricerche e misure. Micha...

Il laboratorio di chimica Attrezzature & Vetreria Il laboratorio scientifico è un locale che fornisce condizioni controllate nel quale possano essere effettuati esperimenti scientifici, ricerche e misure. Michael Faraday fisico e chimico del XIX secolo nel suo laboratorio (Fonte: Wikipedia) ATTREZZATURA DI LABORATORIO Le attrezzature e gli utensili che si trovano in un laboratorio chimico possono essere di materiale diverso: vetro, porcellana, plastica, sughero, gomma. Il vetro: è un tipo particolare di vetro, detto “vetro da fuoco”, che, presenta particolari caratteristiche di resistenza al calore e alle sollecitazioni termiche in genere, vetro di tipo Pyrex. La porcellana: consente di avere recipienti che possono sopportare sollecitazioni termiche particolarmente intense. La porcellana, a differenza del vetro, è in grado di sopportare la fiamma diretta, ciò che la rende particolarmente utile nelle operazioni di fusione, calcinazione, ecc..  Le attrezzature Per lo svolgimento delle diverse esperienze, il laboratorio è dotato di strutture di base fondamentali, come i banconi, la cappa aspirante e gli armadi dove vengono riposti i reagenti chimici.  I banconi Le esperienze di chimica vengono fatte sui banconi, con superficie di ceramica (materiale inerte), resistente al calore, agli acidi e ad altre sostanze corrosive. Per lo svolgimento delle attività, sul bancone troviamo le prese di corrente, i rubinetti per l’acqua e i rubinetti del gas, a cui vengono collegati i Bunsen (bruciatori a gas). Se la scuola non ha un impianto per il gas collegato alla rete distributiva possono essere utilizzati Bunsen “portatili”, dotati di bomboletta a gas per l’alimentazione.  La cappa Tutte le esperienze nelle quali è previsto lo sviluppo o l’utilizzo di sostanze gassose devono essere effettuate “sotto cappa”. La cappa aspirante ha una superficie attrezzata come un bancone (con prese della corrente, rubinetti dell’acqua e del gas), ma è chiusa in alto da un box provvisto di un’anta di vetro, o plexiglass, che scorre verticalmente (si abbassa per non far inalare eventuali gas, che vengono aspirati da una ventola collegata a un motore elettrico, situata nella parte alta della cappa e collegata a un tubo di scarico, che convoglia all’esterno i gas prodotti, nel rispetto della sicurezza).  Gli armadi Tutti i reagenti utilizzati per le esperienze di chimica devono essere conservati in sicurezza, chiusi a chiave all’interno di appositi armadi, provvisti di un sistema aspirante (almeno i più moderni), per eliminare eventuali esalazioni. Se possibile, sarebbe opportuno disporre in armadi separati: i reagenti che non richiedono particolari precauzioni (sali, ossidi, acidi e basi deboli, non corrosivi); gli acidi forti o concentrati; le basi forti e altre sostanze corrosive; le sostanze infiammabili; le sostanze comburenti  La vetreria di laboratorio Nel laboratorio si utilizzano vari contenitori di vetro (in genere resistenti al calore) di forme diverse e utilizzati per scopi diversi. L’insieme dei contenitori di vetro costituisce la vetreria del laboratorio. Alcuni contenitori sono “graduati”, cioè presentano delle linee che indicano i diversi volumi raggiunti dalla soluzione. Altri contenitori sono, invece, “tarati”, ossia presentano una sola “tacca” a livello della quale si raggiunge il volume segnato (da 50 ml, da 100 ml, da 10 ml ecc.). PROVETTE Tubi sottili cilindrici con fondo tondeggiante chiusi ad una estremità. Sono utilizzate per effettuare prove di reazioni chimiche in proporzioni ridotte. In genere, vengono inserite nei portaprovette. BECHER Sono recipienti cilindrici con beccuccio che permette di versare un liquido con facilità. Possono essere tarati e graduati (anche se, a causa del diametro piuttosto grande, le graduazioni vengono utilizzate solo a scopo indicativo perché nella misura di un volume si commetterebbe un errore grande). Hanno capacità da 25 mL a 1000 mL. Servono per riscaldare e mescolare liquidi e soluzioni, per evaporazioni, precipitazioni, decantazioni e filtrazioni. CILINDRI GRADUATI Sono contenitori di forma tubolare, con una base allargata, che portano una serie di graduazioni indicanti il volume del liquido contenuto. Per “leggere” accuratamente il volume bisogna mettersi con gli occhi all’altezza della superficie libera del liquido, considerando il livello al centro del tubo e non quello raggiunto dal liquido sulle pareti del cilindro stesso. Quanto più il cilindro è sottile, tanto più è preciso.  Beuta Sono recipienti di forma conica, con fondo piano e collo cilindrico largo o stretto, di capacità variabile da 25 mL a 1000 mL. La forma e il collo permettono di agitarne il contenuto senza spanderlo. Servono per raccogliere liquidi di filtrazione e per riscaldare liquidi limitando le perdite per evaporazione. MATRACCI e PALLONI Hanno un uso simile a quello delle beute. Un matraccio è un recipiente tarato, provvisto di tappo ermetico, con volume fisso indicato da una tacca sul collo. Si usa per la preparazione di soluzioni a titolo noto.  BURETTA E’ un tubo graduato, aperto superiormente e muniti di rubinetto all’estremità inferiore; vengono fissate mediante apposite pinze a un’asta di sostegno. Serve per dosare con precisione i volumi dei liquidi, anche goccia a goccia. Viene riempita caricandola dall’alto e dosando esattamente il volume di soluzione agendo sul rubinetto posto in fondo. Viene utilizzata di solito nelle titolazioni ed in prove sperimentali in cui è necessario dosare un liquido con precisione.  Imbuti Possono essere di vario diametro e servono per travasi e soprattutto filtrazioni (cioè per separare un solido da un liquido). Con la carta da filtro si preparano filtri lisci, se interessa recuperare il solido, o a pieghe se interessa solo il filtrato. I filtri a pieghe presentano una superficie utile maggiore di quelli lisci e consentono un'operazione più veloce. Filtro a pieghe Filtro liscio  Imbuto separatore Serve per separare due liquidi non miscibili e di densità diversa, come l’acqua e l’olio. Le due fasi vengono introdotte nell'imbuto separatore con un imbuto per la filtrazione attraverso il collo superiore, chiudibile con un tappo di plastica; si attende finché le due fasi sono decantate e ben separate. Poi si toglie il tappo, e si fa scendere la RUBINETTO fase inferiore attraverso il rubinetto, mentre la fase superiore si versa attraverso il collo superiore.  CAMICIA ALL’INTERNO Refrigeranti DELLA QUALE CIRCOLA ACQUA Sono tubi di vetro circondati da una ‘camicia’ pure di vetro saldata al tubo, in modo che nell'intercapedine così formata sia possibile fare circolare dell'acqua proveniente da un rubinetto tramite un tubo di gomma. I vapori che passano nel refrigerante vengono così raffreddati e si condensano. Essiccatore È impiegato per conservare i materiali asciutti conservati in essiccatori mentre si raffreddano per ridurre al minimo l’assorbimento di umidità. La parte alla base contiene un agente ghimico essiccante, come il cloruro di calcio anidro oppure il solfato di calcio. Le superfici di vetro smerigliato sono leggermente ricoperte di grasso.  Pipette Sono lunghi tubicini di vetro, tarati, che consentono di aspirare piccole quantità di liquidi. Pipetta Pasteur. È una piccola pipetta con la punta assottigliata come un capillare; all’altra estremità può essere applicato un gommino per l’aspirazione.  Vetrini da orologio Contenitore di vetro circolare, leggermente concavo. Deve la sua denominazione alla particolare forma a calotta sferica. Può essere utilizzato per evaporare liquidi, pesare piccole quantità di solidi. Bacchettina di vetro Serve per mescolare. Spruzzetta La spruzzetta è una bottiglia cilindrica di plastica flessibile in con coperchio avvitato, attraverso cui passa un tubo ripiegato e terminante a punta sottile. La semplice pressione della mano sulla bottiglia consente la fuoriuscita del liquido (in genere acqua distillata) sotto forma di getto sottile per il lavaggio di recipienti, precipitati.  Attrezzature in porcellana Capsule in porcellana Resistente al calore si usa per far evaporare tutta l’acqua e portare a secchezza qualcosa, tenendola direttamente sul fuoco con una pinza o appoggiandola sul treppiede. Mortai in porcellana Servono per pestare, polverizzare e mescolare sostanze solide da utilizzare per le reazioni chimiche. Attrezzature metalliche, in legno, gomma Sostegno metallico Sono costituiti da una sbarra verticale e da un basamento pesante e servono per il montaggio delle apparecchiature. Spatole Servono per il prelievo di polveri. Possono essere di varie forme e di vario materiale in base a quale e quanto materiale prelevare.  Pinze da laboratorio Le pinze da laboratorio servono per prendere degli oggetti senza esporsi a rischi (es. bruciature). Esistono vari tipi di pinze: di legno simili a delle mollette di legno ma con una impugnatura più lunga (usate soprattutto per sostenere le provette) di metallo con punte rotonde o all’insù, solitamente di acciaio inox (usate di solito per afferrare capsule e crogioli in ceramica) Palla di Peleo (o propipetta) La palla di Peleo è uno strumento utilizzato nel prelievo di liquidi. È composta da un piccolo palloncino di gomma su cui sono state applicate tre valvole a sfera, attivabili con la semplice pressione delle dita. Si monta la palla di Peleo sull'estremità superiore della pipetta; premendo la valvola "A" si sgonfia il palloncino creando una depressione, la pipetta viene immersa nel liquido da aspirare e si preme la valvola "S" (dall'inglese suck) o "B".  Pulizia della vetreria di laboratorio Le superfici sporche possono essere messe in ammollo in soluzione detergente calda e questo è normalmente sufficiente a rimuovere queste sporco e unto. Dopo che la vetreria è stata abbondantemente risciacquata con acqua di rubinetto, deve necessariamente essere avvinata* con acqua deionizzata. Raramente è necessario asciugare il materiale volumetrico prima dell’uso, in quanto questa operazione è uno spreco di tempo oltre che una potenziale fonte di contaminazione. *in chimica avvinare significa lavare un recipiente con lo stesso liquido che dovrà contenere  Unità di misura del volume L’unità di misura del volume è il litro (L), definito come 1 dm3; il millilitro (mL) è un millesimo di litro, o 1 cm3.