Измельчение и смешивание твердых и жидких веществ в лаборатории

Измельчение
Смешивание
Перемешивание жидкостей

Измельчение твердых веществ и смешивание как твердых, так и жидких веществ в практике лабораторий проводится часто. Все твердые материалы, поступающие в лабораторию для анализа, обязательно измельчают. Для отбора средней пробы неоднократно измельчают исследуемое вещество. Перед приготовлением растворов твердые вещества также полезно измельчить.

Вернуться к содержанию

Измельчение небольших количеств веществ, порядка десятков граммов, можно проводить вручную.

Для ручного измельчения твердых материалов применяют различные ступки: стальные, чугунные, бронзовые, латунные, стеклянные, фарфоровые и агатовые. Выбор ступки зависит от твердости вещества, которое нужно измельчить. Твердость материала, из которого сделана ступка, должна быть больше твердости измельчаемого вещества. Это необходимо потому, что, если твердость последнего больше твердости материала ступки, она быстро срабатывает и измельчаемое вещество засоряется материалом, из которого сделана ступка. Грубое, предварительное дробление или измельчение больших кусков можно сделать в стальных ступках или даже ударами стального молотка, или же на стальных или чугунных плитах при помощи специально приспособленного тяжелого песта.

Фарфоровые ступки пользуются наибольшим распространением в лабораториях. Такие ступки представляют собой полушаровидную толстостенную чашку с фарфоровым пестиком. Перед работой ступку тщательно моют. Вещество, подлежащее размельчению, насыпают с таким расчетом, чтобы ступка была заполнена не больше чем на 1/3 ее объема. Осторожными ударами пестика разбивают крупные куски вещества, доводя их до размеров не больше горошины, а затем медленно растирают круговыми движениями, не очень сильно прижимая пестик к стенкам ступки. По мере размельчения скорость движения пестика можно увеличить, но так, чтобы частицы вещества не выбрасывались из ступки.

Никогда не следует насыпать полную ступку. Если насыпать в ступку измельчаемое вещество в количестве большем, чем указано выше, затрудняется измельчение и, кроме того, при растирании пестиком измельчаемое вещество будет высыпаться через края.

Во время измельчения вещество периодически счищают со стенок и пестика шпателем, собирают к центру ступки и только после этого продолжают измельчение. Когда будет достигнута нужная степень измельчения, шпателем счищают вещество вначале с пестика, затем с внутренней стенки ступки и пересыпают измельченное вещество в заготовленную заранее банку или же сразу используют полученный порошок для намеченной работы.

Ступку и пестик после работы нужно хорошо вымыть.

Если внутренняя стенка ступки и пестик не очищаются обычными приемами, то ступку очищают механическим путем. Для этого в ступке растирают немного поваренной соли. Через некоторое время соль удаляют и ступку с пестиком моют водой. Если и после такой обработки ступка не очищается, вместо соли берут чистый кварцевый песок и растирают его в ступке.

При измельчении сильно пылящих и особенно вредных веществ работу следует проводить в вытяжном шкафу. В этом случае ступку закрывают специальным чехлом из легкого, но пыленепроницаемого материала.

Нередко случается, что в ступке приходится растворять какое-либо твердое вещество. В этом случае общее количество жидкости и твердого вещества не должно занимать больше 1/3 емкости ступки. Вначале в ступку насыпают твердое вещество, а затем к нему постепенно, небольшими порциями, при постоянном растирании пестиком добавляют жидкость. Всю жидкость, которая нужна для растворения, употреблять не следует; не меньше 1/3 ее должно быть оставлено для того, чтобы после окончания растворения можно было сполоснуть ступку и обмыть пестик, добавив затем эту часть жидкости к полученному раствору. При работе со ступкой никогда не следует сильно ударять пестиком. Если имеющиеся крупные куски вещества не размельчаются от нажимания на них пестиком, то разбивать их нужно только осторожными ударами пестика.

В лабораториях иногда применяют стеклянные ступки, которые требуют более осторожного обращения.

Вернуться к содержанию

Смешивание является ответственной операцией, так как от нее часто зависит успех работы. Поэтому всегда стремятся к тому, чтобы эта операция выполнялась особенно тщательно.

Существует много способов смешивания твердых веществ. Естественно, что для получения однородной смеси составные части ее должны быть измельчены приблизительно до одинаковой величины зерен. Чем тоньше было измельчение, тем однороднее может быть полученная смесь.

Перекатывание на листе фильтровальной бумаги

Измельченные вещества помещают в центр квадратного куска бумаги такого размера, чтобы смесь можно было вначале распределить слоем и, последовательно поднимая концы листа, перекатывать массу до тех пор, пока не будет достигнута однородность смеси. В этом случае большое значение имеет степень измельчения веществ. Если смешиваемые вещества будут измельчены недостаточно мелко, при перекатывании смеси происходит разделение частиц по крупности. Сверху собираются более крупные частицы, а внизу — наиболее мелкие. Если смешивают большие количества материалов массой в несколько килограммов, вместо бумаги применяют брезент, полотно или клеенку.

Пересыпание смеси из одной банки в другую

Смешивание твердых тонко измельченных веществ можно проводить путем пересыпания смеси из одной банки в другую. Для получения хороших результатов, т. е. однородности смеси, пересыпать нужно не меньше 10 раз. Так как при пересыпании возможно пыление, операцию следует проводить под тягой.

Нужно быть очень осторожным при смешивании тонко измельченных органических веществ, так как в этом случае пыль может быть взрывчатой. Поэтому при смешивании органических веществ пересыпанием поблизости от места работы не должно быть горящих горелок, включенных электронагревательных приборов и пр.

Вернуться к содержанию

Перемешивание бывает необходимо при растворении твердых веществ в жидкости, при растворении жидкости в жидкости, при проведении многих работ.

При смешивании небольших объемов жидкостей перемешивание можно проводить при помощи стеклянной палочки, например в стакане.

При перемешивании в колбе ее вращают, придерживая за горло.

В закрытом сосуде перемешивают путем встряхивания или многократного перевертывания его.

Горячую жидкость перемешивают, обернув сосуд полотенцем, чтобы не обжечься.

Если приходится перемешивать вручную в закрытом сосуде жидкости с низкой температурой кипения, обязательно нужно придерживать пробку, так как в сосуде развивается повышенное давление вследствие испарения растворителя и пробка может выскочить.

Вернуться к содержанию

Ссылка на источник