Фарфоровая лабораторная посуда

Основное преимущество фарфора по сравнению со стеклом - термостойкость и механическая прочность. Твердый фарфор, из которого изготовляют лабораторную посуду, без покрытия глазурью выдерживает нагревание до 1300°С; фарфор, покрытый глазурью, размягчается при 1200 °С. Коэффициент линейного расширения у фарфора примерно такой же, как у стекла «пирекс».

Тонкостенная фарфоровая посуда выдерживает резкие перепады температур и поэтому может быть использована для прокаливания веществ на газовой горелке. Однако изделия из фарфора следует разогревать постепенно, повышая температуру не резко, разогретый сосуд не брать холодными щипцами и не ставить на холодную подставку.

Упаривание в фарфоровой чашке следует осуществлять либо на водяной или песчаной бане, либо на асбестовой сетке. При обогревании открытым пламенем перепад температур на границе фарфор - жидкость настолько велик, что фарфор может дать трещину.

Все фарфоровые изделия, предназначенные для нагревания и хранения жидкостей, покрывают изнутри глазурью. Сопротивление фарфоровой посуды действию химических веществ при высокой температуре зависит прежде всего от качества глазури.

Обычная глазурь по составу примерно соответствует стеклам с высоким содержанием SiO2 и Аl2O3. Поэтому ее устойчивость по отношению к горячим кислотам почти такая же, как у кварцевого стекла, т. е. концентрированные минеральные кислоты, за исключением фтористоводородной и фосфорной, при повышенной температуре на фарфор не действуют. Зато концентрированные растворы щелочей при нагревании заметно разрушают фарфор.

Фарфоровую посуду преимущественно используют для проведения химико-аналитических работ и подсобных операций в препаративных лабораториях.

Моют ее так же, как стеклянную. Тонкостенный фарфор можно очистить от нерастворимых в минеральных кислотах органических загрязнений выжиганием.

Для нагревания и проведения простейших операций выпускаются фарфоровые стаканы. Для выпаривания жидкостей и кристаллизации веществ служат выпаривательные чаши и кастрюли. Так как стенки фарфоровых кастрюль сравнительно толсты, нагревать их нужно равномерно, иначе они могут лопнуть. Для сплавления, спекания, озоления и прокаливания служат высокие и низкие фарфоровые тигли. Тигли Гуча - фарфоровые, с сетчатым дном и фарфоровой пластинкой (рис. 42) - предназначены для фильтрования отсасыванием химически активных веществ через асбестовый вкладыш. Для фильтрования осадков и отделения твердых веществ от жидкостей в горячем и холодном состоянии под уменьшенным давлением служат воронки Бюхнера (рис. 43). Для нагревания, расплавления и прокаливания веществ с одновременным улавливанием отходящих газов или подводом газов служат тигли Розе (рис. 44).

Тигли Гуча и Розе, воронка Бюхнера

Посуда из прозрачного кварцевого стекла

Кварцевое стекло обладает высокой стойкостью к действию высоких температур и температурным перепадам. Коэффициент линейного теплового расширения прозрачного кварца 5 * 10 в минус 7 К-1, т. е. примерно в 15 раз меньше коэффициента расширения обычного химико-лабораторного стекла. Посуду из кварца можно нагревать на голом пламени газовой горелки и сразу же охлаждать.

Известны два сорта кварцевого стекла: прозрачный кварц, получаемый из плавленого кристаллического кварца, и молочноматовый (непрозрачный кварц), получаемый из чистого кремниевого песка. Мутность последнего вызвана большим содержанием пузырьков воздуха.

Изделия из прозрачного кварца пропускают как видимые, так и ультрафиолетовые лучи; размягчаются только при 1400°С, однако они быстро расстекловываются при температуре свыше 1100°С.

Кварцевое стекло обладает наивысшей, по сравнению с другими стеклами, химической стойкостью по отношению к воде и кислым агрессивным средам. Однако при высокой температуре кварц разрушается щелочами, карбонатами щелочных металлов и оксидами металлов. При этом изделия при охлаждении растрескиваются.

Посуда из прозрачного кварцевого стекла применяется для работы с кислыми и нейтральными веществами при температурах до 1000 °С. Нельзя забывать, что фтористоводородная (плавиковая) и фосфорная кислоты разрушают кварц.

Следует также иметь в виду, что кварцевое стекло более хрупко, чем обычное, и его надо охранять от удара. Из прозрачного кварцевого стекла изготовляют тигли, чаши, стаканы, колбы, пробирки и др.