1. Cân
Là dụng cụ đo lường dùng để xác định khối lượng của một vật, trong phòng thí nghiệm thường phân biệt 2 loại cân: cân kỹ thuật và cân phân tích.
- Cân kỹ thuật là cân dùng để cân các khối lượng tương đối lớn (vài trăm gam), khối lượng nhỏ nhất mà cân kỹ thuật cân được khoảng 1g. Các loại cân kỹ thuật thường dùng là: cân Robeval, cân quang, cân bàn, …
- Cân phân tích là cân dùng để cân các khối lượng nhỏ từ 100g trở xuống đến 0,1mg (0,0001g) do đó người ta cũng thường gọi cân phân tích là cân 4 số lẻ hoặc cân 2 số lẻ. Có các loại cân phân tích: cân phân tích thường, cân phân tích điện, cân phân tích điện tử,…
Không nên nhầm lẫn rằng cân phân tích luôn luôn chính xác hơn cân kỹ thuật, nó chỉ chính xác hơn khi cân các khối lượng nhỏ, vì vậy không dùng cân phân tích để cân các khối lượng lớn hơn 200g. Trong trường hợp cân 1 lượng nhỏ 10g, 20g, nếu không cần độ chính xác cao, ta nên dùng cân kỹ thuật để nhanh hơn.
Những quy định khi sử dụng cân:
- Trước khi cân hay sau một loạt phép cân liên tục cần kiểm tra lại trạng thái thăng bằng của cân và đĩa cân, lau bụi trên đĩa cân rồi mới tếp tục cân.
- Khi sử dụng, thấy cân không bình thường, báo ngay với giảng viên hướng dẫn, không tự ý sửa chữa.
- Không được cân vật nặng hơn khối lượng quy định của từng cân.
- Không đụng mạnh vào cân khi cân đang dao động, chỉ đặt hoặc lấy quả cân, vật cân sau khi đã khoá cân. Mở khoá hay đóng khoá phải nhẹ nhàng, thận trọng.
- Khi cân hoá chất không để trực tiếp lên đĩa cân, phải để trên mặt kính đồng hồ, chén sứ, lọ cân … Cân các chất dễ hút ẩm, chất lỏng bốc hơi … dễ làm hỏng cân nhất thiết phải dùng lọ rộng miệng có nút nhám với lượng lớn hoặc lọ cân với lượng nhỏ.
- Không cân vật quá nóng hay quá lạnh. Vật cân phải có nhiệt độ phòng. Nếu cân vật nóng hay lạnh phải đặt vào bình hút ẩm để trở lại nhiệt độ phòng rồi mới cân.
- Khi cân chỉ được mở hai cửa bên, cửa trước chỉ dùng khi sửa chữa hoặc tháo lắp cân.
- Phải dùng cặp để gắp quả cân, không được cầm tay. Các quả cân phải để đúng vị trí.
- Trong một thí nghiệm, nếu cần cân nhiều lần, để tránh sai số nên thực hiện trên cùng một cân.
2. Dụng cụ thuỷ tinh
Dựa trên công dụng của chúng có thể chia dụng cụ thủy tinh thành 3 loại:
Dụng cụ thủy tinh không chia độ: ống nghiệm, cốc thủy tinh (becher), bình cầu, bình nón (bình tam giác) (erlen)…
Dụng cụ thủy tinh có chia độ: ống đong, cốc, pipet, buret, bình định mức…
Dụng cụ thủy tinh có tác dụng đặc biệt: bình kíp, bình tinh chế, ống sinh hàn, bình hút ẩm…
a. Dụng cụ thủy tinh không chia độ
Ống nghiệm: có nhiều loại với kích thước khác nhau, được dùng chủ yếu để đựng hóa chất thực hiện các thí nghiệm lượng nhỏ.
Cốc thủy tinh:có 2 loại là cốc có mỏ và cốc không có mỏ. Nó có nhiều dạng cao thấp với các thể tích khác nhau từ 25ml đến 2 lít. Cốc thường làm bằng thủy tinh chịu nhiệt, dùng để đựng hóa chất để thực hiện các phản ứng nhưng với lượng lớn hơn so với ống nghiệm.
Bình nón:thành mỏng đều, đáy bằng, miệng hẹp, đun được như cốc thủy tinh. Bình nón có công dụng: lắc quay tròn dễ nên trộn hóa chất nhanh, dùng đũa thủy tinh lấy được kết tủa ở đáy, miệng hẹp hạn chế sự bay hơi. Bình nón chủ yếu dùng để chuẩn độ.
Bình cầu:có 2 loại, bình cầu đáy bằng và bình cầu đáy tròn. Cổ bình cầu có thể dài, ngắn, rộng, hẹp. Có loại bình cầu không nhánh và bình cầu có nhánh. Bình cầu đáy bằng dùng để pha hóa chất, để đun nóng các chất lỏng. Bình cầu đáy tròn dùng để cất, đun sôi hoặc làm những thí nghiệm cần đun nóng. Bình cầu có nhánh dùng để điều chế các chất khí.
Phễu:dùng để rót chất lỏng.
b. Dụng cụ thủy tinh có chia độ
- Ống đong:dùng để lấy chất lỏng có thể tích xác định. Ống đong hình trụ có dung tích từ 5ml, 10ml đến 1 lít.
- Bình định mức: dùng để pha những dung dịch có nồng độ xác định hay để đong một chất lỏng tương đối chính xác. Bình định mức là bình cầu đáy bằng, cổ dài, có ngấn và nút nhám. Ngấn ở cổ bình xác định dung tích chất lỏng chứa trong bình ở 200C. Các nhiệt độ khác, thể tích chất lỏng đổ tới ngấn sẽ lớn hơn hoặc nhỏ hơn dung tích ghi trên bình. Nhiệt độ 200C được lấy làm nhiệt độ chuẩn trong phép đo lường về thể tích.
Bình định mức thường dùng có dung tích 100, 250, 500ml…
Khi rót chất lỏng vào bình định mức cần chú ý:
+ Cầm cổ bình phía trên ngấn, không cầm ở bầu tròn của bình để tránh làm tăng nhiệt độ chất lỏng trong bình.
+ Đổ chất lỏng vào bình cách ngấn chừng 1-2ml thì dừng lại, dùng pipet cho chất lỏng từ từ đến vòm khum khớp với ngấn.
+ Xác định vòm khum cần để mắt nhìn ngang với ngấn.
- Buret: Dùng để đo một lượng nhỏ dung dịch, thường chính xác tới 0,1ml, vạch số 0 ở phía trên. Buret dùng để chuẩn độ có dung tích 25ml và 50ml. Đổ chất lỏng vào buret phải dùng phễu cuống ngắn không chạm tới vạch số không. Sau đó mở khoá để dung dịch chảy xuống chiếm đầy bộ phận buret nằm dưới khoá đến tận đầu cùng của ống. Chú ý không để bọt khí ở phần chảy ra của buret. Chỉ được đưa buret về điểm 0, khi trong ống không còn bọt khí.
Dùng xong phải rửa sạch buret bằng nước, cặp vào giá, quay đầu hở xuống.
Lấy khoá nhám ra, bọc giấy lọc rồi đặt lại khoá vào buret.
Để đọc thể tích trên buret chính xác, thường để sau buret một mảnh gấy trắng, nửa dưới bôi đen làm màn ảnh. Do phản xạ ánh sáng, mặt khum sẽ hoá đen và đọc được rõ. Thực hành như sau:
+ Dùng becher 50ml cho nước vào buret.
+ Kiểm tra không có bọt khí còn sót lại trong buret.
+ Chỉnh buret đến mức 0.
+ Dùng tay trái điều chỉnh khoá buret cho 10ml nước từ buret vào bình nón.
- Pipet: dùng để lấy một lượng chính xác chất lỏng. Có 2 loại: loại pipet có dung tích cố định và loại chia độ. Pipet thường có dung tích 10, 20, 25 và 50ml và những micro pipet dung tích 1, 2 và 5ml.
Cách sử dụng pipet: muốn lấy chất lỏng vào pipet phải dùng quả bóp cao su đối với hoá chất, đối với nước chúng ta có thể dùng bằng miệng để tạo ra sự chênh lệch áp suất, tay trái cầm pipet, chú ý ngón trỏ của tay trái để gần miệng trên pipet có thể sẵn sàng bịt lại khi lấy chất lỏng. Đặt đầu hở quả bóp cao su vào miệng pipet. Nhúng pipet vào chất lỏng và thả lỏng từ từ tay phải để chất lỏng vào pipet cho tới quá ngấn trên của pipet một chút. Dùng ngón trỏ tay trái bịt lại. Nhấc pipet lên khỏi bề mặt chất lỏng, dùng giấy lau khô chất lỏng bên ngoài pipet. Sau đó nâng ngấn trên của pipet lên ngang mắt, hé mở ngón trỏ cho chất lỏng chảy từ từ từng giọt cho tới khi vòm khum khớp với ngấn chia độ. Đưa pipet qua bình đựng, mở ngón trỏ cho chất lỏng chảy vào bình. Nếu pipet có ngấn ở phía dưới thì dùng ngón trỏ điều chỉnh cho khum chất lỏng còn lại khớp với ngấn dưới pipet. Nếu pipet không có ngấn dưới để chất lỏng chảy hết, không dùng miệng thổi chất lỏng còn dính lại đầu cuối pipet.
Sau khi hút chất lỏng xong phải rửa sạch bằng nước sạch rồi mới cất vào chỗ quy định. Thực hành như sau:
- Dùng pipet 10ml lấy 10ml nước từ becher cho vào erlen (hút nước bằng miệng).
- Lặp lại phần thực hành trên nhưng hút nước bằng quả bóp cao su.
c. Dụng cụ thủy tinh có tác dụng đặc biệt
- Ống sinh hàn:dùng để ngưng tụ các chất hơi.
- Nhiệt kế: có nhiều loại dụng cụ để đo nhiệt độ: nhiệt kế lỏng, nhiệt kế điện trở, piromet nhiệt điện, piromet quang học, …
Nhiệt kế lỏng là nhiệt kế có chứa chất lỏng. Chất lỏng chứa trong nhiệt kế thường là rượu màu, thuỷ ngân, toluen, pentan … Nhiệt kế chứa pentan đo nhiệt độ thấp đến -2200C. Nhiệt kế thuỷ ngân đo đến nhiệt độ cao nhất là 5500C …
Khi đo nhiệt độ một chất lỏng, nhúng ngập bầu thuỷ ngân của nhiệt kế vào chất lỏng, không để bầu thuỷ ngân sát vào thành bình. Theo dõi đến khi cột thuỷ ngân không thay đổi nữa mới đọc kết quả, khi đọc kết quả để mắt ngang với mực thuỷ ngân.
Sử dụng nhiệt kế phải cẩn thận, tránh va chạm mạnh, rơi vỡ, không để nhiệt kế thay đổi nhiệt độ đột ngột. Không được đo nhiệt độ cao quá nhiệt độ cho phép của nhiệt kế, sẽ làm nhiệt kế nứt vỡ. Cần đặc biệt lưu ý thuỷ ngân và hơi thuỷ ngân rất độc, nếu không may nhiệt kế vỡ, dùng mảnh giấy thu gom những hạt thuỷ ngân vào lọ, không được nhặt bằng tay, khử thuỷ ngân còn sót bằng bột lưu huỳnh, hoặc tạo hỗn hống với kẽm … đồng thời làm thay đổi không khí trong phòng: mở cửa, quạt thông gió …
3. Dụng cụ bằng sứ
Dụng cụ bằng sứ cũng sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm. Dụng cụ bằng sứ bền chắc, ít bị ăn mòn bởi hoá chất, chịu được sự thay đổi đột ngột của nhiệt độ, đặc biệt chịu được nhiệt độ cao hơn dụng cụ thuỷ tinh (có thể tới 12000C). Song có nhược điểm là nặng, không trong suốt và đắt tiền.
Thường dùng là cốc, bát cô, chén sứ, cối chày, …
Chén sứ: dùng để nung các chất, đốt cháy các chất hữu cơ khi xác định tro…
Có thể đun trực tiếp trên đèn khí, không cần lưới amiang.
Để nung đặt vào giá hình tam giác cân, giá này có ba ống bằng sứ, chọn loại giá có kích thước thích hợp để khi đặt chén nung vào giá phải ngập 1/3 chiều cao của chén, sau đó đặt lên vòng sắt và lắp vào giá sắt.
Trong đa số trường hợp, khi nung cần đậy nắp. Khi lấy nắp ra phải dùng kìm để gắp. Nung xong làm nguội trong bình hút ẩm.
Chén sứ có thể chịu đến nhiệt độ 12000C trong lò nung.
Không dùng chén sứ nung nóng các chất kiềm như Na2CO3, axit HF nóng chảy vì làm sứ phân huỷ.
Bát sứ: dùng để cô các dung dịch, trộn các hoá chất rắn với nhau, đun chảy các chất …
Có thể đun các bát sứ bằng các ngọn lửa trực tiếp nhưng nếu đun qua lưới amiăng vẫn tốt hơn.
Chày, cối sứ: dùng để nghiền hoá chất rắn. Khi nghiền lượng chất rắn trong cối không quá 1/3 thể tích của cối. Đầu tiên dùng chày cẩn thận giã nhỏ những cục lớn cho đến khi kích thước bằng hạt đậu, sau đó dùng tay tỳ chày và xoáy mạnh chày vào cối cho chất rắn nhỏ dần. Trong khi nghiền, thỉnh thoảng dừng lại, dùng bay để đảo trộn và dồn chất cần nghiền ra giữa cối. Khi đạt đến kích thước cần thiết dung bay cạo sạch chất cần nghiền dính vào đầu chày và xung quanh thành cối sau đó đổ ra theo mỏ cối.
Khi nghiền các chất để làm thí nghiệm nổ, cối chày cần sạch và nghiền riêng rẽ. Không được khuấy hỗn hợp nổ trong cối. Sau khi nghiền xong rửa sạch chày cối ngay.
