Мерный цилиндр – основные характеристики, особенности и назначение

Мерные цилиндры — это незаменимые инструменты в арсенале любой лаборатории. Они обеспечивают точность при измерении объемов жидкостей и сыпучих веществ. Эти сосуды используются в разных научных и промышленных областях: от химии и биологии до медицины и фармацевтики. Благодаря разнообразию материалов и конструкций они адаптируются под специфические задачи. В этой статье мы рассмотрим основные характеристики, виды и особенности мерных цилиндров, для чего нужны в различных сферах.

Назначение, виды и особенности мерных цилиндров

Мерный цилиндр — это лабораторная посуда, предназначенная для точного измерения объемов жидкостей или сыпучих веществ. Он представляет собой узкий, вытянутый стакан с носиком на подставке или широким дном. Сосуд используется в химических, медицинских, фармацевтических и других лабораториях. Емкость для измерений подходит для работы с растворами, суспензиями, кислотами, щелочами, органическими и неорганическими соединениями, летучими и нелетучими веществами.

Лабораторная посуда для измерения объема жидкостей изготавливается по установленным стандартам. Например, российские производители придерживаются ГОСТ 1770-74, европейские — DIN EN ISO 4788, DIN 12680. Это обеспечивает точность, надежность, универсальность применения лабораторной посуды.

На поверхности измерительной емкости наносится четкая градуировка (краской или гравировкой), позволяющая измерять объем вещества. Указывается:

• Объем — обычно от 5 мл до нескольких литров.
• Температура измерений — стандартной считается температура +20°C, при которой посуда гарантирует точность.
• Цена деления — минимальное значение, которое можно точно измерить. Например, для малых объемов цена деления составляет 0,1-1 мл, для крупных — 1-10 мл.

Градуировка устойчива к химическим воздействиям и истиранию, что важно при регулярной эксплуатации.

Материалы для изготовления мерных цилиндров

Мерные цилиндры бывают двух видов — стеклянные и пластиковые. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки.

Боросиликатное стекло — это химически устойчивый материал, который часто используется для изготовления лабораторной посуды. Его главные преимущества— высокая прозрачность, стойкость к воздействию агрессивных химических веществ. Стеклянные модели выдерживают нагрев до высоких температур, температурные перепады, что позволяет использовать их при работе с горячими растворами или в термических экспериментах. Еще одним преимуществом является долгий срок эксплуатации. При бережном обращении и правильном уходе стеклянные модели служат долгие годы без потери точности.

Однако стекло имеет недостатки. Основной из них — хрупкость. Даже боросиликатное стекло, обладающее высокой прочностью, может разбиться при падении или сильном ударе. Кроме того, стеклянные цилиндры тяжелее пластиковых аналогов, что делает их менее удобными для частого перемещения.

Пластик (полипропилен или полиэтилен) — легкий, прочный, устойчивый к механическим повреждениям материал. Пластиковая лабораторная посуда практически не бьется, что делает ее предпочтительным выбором для учебных заведение или производственных условий, где важна устойчивость к физическим воздействиям. Кроме того, пластиковые модели легче, что упрощает их транспортировку и использование.

Среди недостатков пластика стоит отметить меньшую термостойкость. Пластиковые сосуды не подходят для работы с горячими растворами, автоклавирования, так как материал может деформироваться. Пластик менее устойчив к воздействию агрессивных химикатов, особенно органических растворителей, которые могут со временем повредить его поверхность. Еще один минус — со временем пластиковая посуда теряет прозрачность, что усложняет визуальный контроль уровня жидкости.

Исполнение мерных цилиндров

Лабораторная посуда этого типа также классифицируется по видам исполнения, которые различаются конструкцией. Согласно ГОСТ, мерные цилиндры могут быть:

Исполнение 1 — стеклянная труба со стеклянным основанием, дополнена носиком для удобного переливания жидкости. Пробка не предусмотрена, что упрощает использование. Подходит для работы с растворами, требующими быстрого переливания.

Исполнение 2 — стеклянная труба с основанием, без носика. Оснащен пришлифованной стеклянной пробкой, что позволяет герметично закрывать емкость. Подходит для хранения химических растворов.

Исполнение 2а — конструкция аналогична исполнению 2, но вместо стеклянной пробки используется пластиковая. Это делает емкость более устойчивой к повреждениям.

Исполнение 3 — стеклянная труба с пластиковым основанием и носиком. Такое сочетание материалов делает изделие легким, устойчивым к механическим повреждениям. Используется там, где важна прочность.

Исполнение 4 — стеклянная труба с пластиковым основанием, но без носика. Оснащен пришлифованной стеклянной пробкой. Такая конструкция удобна для хранения растворов, не требующих переливания.

Исполнение 4а — аналог исполнения 4, но с пластиковой пробкой вместо стеклянной. Это снижает вероятность повреждений при частом использовании.

Разнообразие конструкций позволяют использовать мерную посуду для конкретных задач в разных лабораторных условиях.

Мерный цилиндр в химии и биологии

Мерные цилиндры широко используются в химии для точного измерения объемов жидкостей. Они необходимы при приготовлении растворов, выполнении реакций, проведении экспериментов, где важно строгое соблюдение пропорций. Также эти сосуды применяются в процессе титрования и других аналитических методов, где требуется высокая точность.

В биологии их используют для дозирования жидкостей при подготовке питательных сред, разведении образцов, работе с биологическими растворами. Этот инструмент позволяет ускорить подготовку исследований и гарантирует точность при смешивании различных компонентов.

Помимо химии и биологии, мерные цилиндры находят применение в медицине для приготовления лекарственных растворов, в фармацевтике для контроля состава препаратов, а также в промышленности. В технологических процессах они помогают измерять объемы жидкостей при производстве косметики, напитков, химической продукции и других товаров.

Стандартные объемы мерных цилиндров

В лабораторной практике используется широкий диапазон объемов лабораторной посуды, что позволяет решать самые разные задачи — от работы с микроколичествами до измерения больших объемов жидкостей.

Согласно ГОСТ 1770–74, стандартная вместимость включает следующие значения:

• 5 мл;
• 10 мл;
• 25 мл;
• 50 мл;
• 100 мл;
• 250 мл;
• 500 мл;
• 1000 мл;
• 2000 мл.

Емкости малого объема (5-50 мл) используются для точных измерений в аналитической химии, биологии и фармацевтике. Они позволяют работать с небольшими количествами реактивов или образцов. Средние объемы (100-500 мл) подходят для приготовления растворов или проведения лабораторных экспериментов. Модели объемом 1000-2000 мл применяются в промышленных лабораториях и масштабных исследованиях, где требуется работа с большими объемами жидкостей.

Такое разнообразие вместимости позволяет подобрать мерный цилиндр для любой задачи, обеспечивая точность и удобство в лабораторной работе.

Принципы работы с мерным цилиндром

Принцип использования лабораторной посуды достаточно прост, но требует внимательности. В сосуд через горло медленно наливается жидкость. При этом важно избегать резких движений, чтобы не образовывались пузырьки воздуха, которые могут повлиять на точность измерений. Если работа ведется с летучими жидкостями или веществами, склонными к испарению, сосуд обязательно закрывается специальной пробкой. Это предотвращает утрату вещества и гарантирует безопасность при работе.

На шкале цилиндра четко отображается объем жидкости, что позволяет быстро и точно измерить необходимое количество. Уровень раствора фиксируется по нижней границе мениска. В случае работы с опасными или токсичными веществами важно соблюдать соответствующие меры предосторожности.

Пошаговая инструкция по использованию мерного цилиндра

• Установите емкость на ровную и устойчивую поверхность. Убедитесь, что она не наклоняется.
• Подготовьте жидкость для измерений, убедившись, что она не содержит крупных пузырьков воздуха.
• Медленно налейте жидкость в сосуд, контролируя уровень по градуировке.
• Встаньте так, чтобы уровень жидкости находился на уровне ваших глаз, и определите объем по нижней границе мениска.
• При необходимости аккуратно перелейте жидкость из цилиндра, используя носик (если он предусмотрен). Если нужно добавить раствор в сосуд, используйте пипетку.

Погрешности и точность мерных цилиндров

Пределы погрешности по объему устанавливаются для каждого вида мерной лабораторной посуды в зависимости метода применения (на «выливание» или на «вливание») и класса точности.

Таким образом, погрешность лабораторной посуды 1 класса должна составлять не более половины цены деления, а 2 — не больше одной цены деления шкалы градуировки.

Как выбрать мерный цилиндр для разных задач

Определите, какой объем жидкости вы планируете измерять. Мерные цилиндры бывают от нескольких миллилитров до нескольких литров. Выберите сосуд, который соответствует вашему диапазону измерений. Лучше взять модель, немного превышающую объем жидкости, которую вы будете измерять. В идеале иметь разные объемы емкостей, чтобы проводить измерения более точно.

Если вы работаете с агрессивными химическими веществами, убедитесь, что материал цилиндра устойчив к их воздействию. Стеклянная посуда – универсальный вариант, но пластиковые модели более прочные. Пластик подходит больше для полевых условий и бытовых нужд.

Точность сосудов для измерения объема жидкости указывается в маркировке или на поверхности. Также обращайте внимание на цену деления: чем она меньше, тем точнее измерение. В лабораториях обычно используется посуда 1 класса, для менее критичных задач можно использовать цилиндры 2 класса с крупными делениями. Рекомендуем также обратиться к специалистам, чтобы подобрать оборудование конкретно для ваших задач.

Рекомендации по хранению и уходу за мерными цилиндрами

Правильный уход за лабораторной посудой продлевает срок службы. Вот несколько рекомендаций по хранению и уходу за лабораторной посудой:

• После каждого использования тщательно промывайте сосуды дистиллированной водой, чтобы удалить остатки химических веществ. При необходимости используйте мягкие моющие средства.
• Дайте емкости полностью высохнуть перед хранением. Избегайте использования тканевых полотенец, чтобы не оставить ворсинки.
• Храните емкости в вертикальном положении в сухом и чистом месте. Избегайте мест с резкими перепадами температуры, влажности.
• Регулярно осматривайте лабораторную посуду на наличие трещин или сколов. Поврежденные сосуды могут давать неточные результаты и подлежат замене.
• Не подвергайте емкости воздействию высоких температур или прямого солнечного света, так как это может привести к деформации или повреждению материала.
• Используйте измерительное оборудование только по назначению.

Следуя этим советам, вы сможете поддерживать мерные цилиндры в хорошем состоянии и обеспечивать точность ваших измерений.

Где купить

При выборе места для покупки лабораторной посуды важно учитывать надежность поставщика. Сегодня на рынке представлено множество дистрибьюторов, однако существует риск приобрести некачественные изделия. У нас вы можете быть уверены в качестве продукции, так как мы предоставляем все необходимые документы на товары. Наша лабораторная посуда соответствует европейским стандартам и ГОСТам, проходит проверку перед передачей заказчику. Обратитесь к нашим менеджерам, чтобы заказать разную лабораторную посуду для ваших задач.

Источник фото: millab.ru, ru.freepik.com