Градуированный цилиндр

Обычное лабораторное оборудование, используемое для измерения объема жидкости.

Различные типы градуированных цилиндров: градуированные цилиндры емкостью 10 мл, 25 мл, 50 мл и 100 мл.

Градуированный цилиндр , также известный как мерный цилиндр или смесительный цилиндр , представляет собой распространенное лабораторное оборудование , используемое для измерения объема жидкости. Имеет узкую цилиндрическую форму. Каждая отмеченная линия на градуированном цилиндре представляет измеренное количество жидкости.

Материалы и структура

Большие градуированные цилиндры обычно изготавливаются из полипропилена из-за его превосходной химической стойкости или из полиметилпентена из-за его прозрачности, что делает их легче и менее хрупкими, чем стекло . Полипропилен (ПП) легко многократно автоклавировать ; однако автоклавирование при температуре выше 121 °C (250 °F) (в зависимости от химического состава: типичный полипропилен коммерческого качества плавится при температуре выше 177 °C (351 °F)), может деформировать или повредить полипропиленовые градуированные цилиндры, влияя на точность. . ^[1]

Традиционный градуированный цилиндр обычно узкий и высокий, чтобы повысить точность и точность измерения объема. Имеет пластиковое или стеклянное основание (подставку, ножку, подставку) и «носик» для удобного выливания отмеренной жидкости. Дополнительная версия широкая и низкая.

Смесительные цилиндры вместо носика имеют притертые стеклянные соединения , поэтому их можно закрывать пробкой или соединять непосредственно с другими элементами коллектора. ^[2] В этом типе цилиндра дозируемая жидкость не выливается напрямую, а часто удаляется с помощью канюли . Градуированный цилиндр предназначен для измерения поверхности жидкости на уровне глаз, где центр мениска показывает линию измерения. Типичная емкость градуированных цилиндров составляет от 10 мл до 1000 мл.

Обычное использование

Градуированные цилиндры часто используются для измерения объема жидкости. Градуированные цилиндры, как правило, более точны и точны, чем лабораторные колбы и химические стаканы , но их не следует использовать для выполнения объемного анализа ; ^[3] Следует использовать мерную стеклянную посуду, такую ​​как мерная колба или мерная пипетка , поскольку она еще более точна и точна. Градуированные цилиндры иногда используются для косвенного измерения объема твердого тела путем измерения смещения жидкости.

Масштабы и точность

Для точности объем градуированных цилиндров указывается на трехзначных шкалах : цилиндры емкостью 100 мл имеют деления 1 мл, а цилиндры емкостью 10 мл имеют деления 0,1 мл.

Для градуированных цилиндров существуют два класса точности. Класс A имеет двойную точность по сравнению с классом B. ^[4] Цилиндры могут иметь одинарную или двойную шкалу. Одинарные шкалы позволяют считывать объем сверху вниз (объем наполнения), а цилиндры с двойной шкалой позволяют считывать показания наполнения и заливки (обратная шкала).

Градуированные цилиндры калибруются либо на «содержание» (указывается объем жидкости внутри цилиндра) и маркируются как «ТС», либо «на подачу» (указывается объем вылитой жидкости с учетом следов жидкости, оставшихся в цилиндре) и маркируются «ТД». ^[5] Раньше допуски на «доставку» и «содержание» баллонов были разными; однако сейчас это то же самое. Кроме того, вместо «TC» и «TD» чаще используются международные символы «IN» и «EX» соответственно. ^[6]

Измерение

Чтобы точно прочитать объем, наблюдение должно находиться на уровне глаз и читать в нижней части мениска уровня жидкости. ^[7] Основная причина того, почему считывание объема осуществляется через мениск , связана с природой жидкости в замкнутом пространстве. По своей природе жидкость в цилиндре притягивается к окружающей его стенке за счет молекулярных сил. Это заставляет поверхность жидкости принимать выпуклую или вогнутую форму, в зависимости от типа жидкости в цилиндре. Считывание жидкости в нижней части вогнутой или верхней части выпуклой жидкости эквивалентно считыванию жидкости на ее мениске . ^[8] На рисунке уровень жидкости можно определить в нижней части мениска , который является вогнутым. Наиболее точные показания, которые можно здесь сделать, уменьшены до 1 мл благодаря имеющимся средствам измерения на цилиндре. Отсюда выведенная погрешность составляет одну десятую от наименьшей цифры. Например, если чтение завершено и рассчитанное значение установлено на уровне 36,5 мл. Погрешность плюс-минус 0,1 мл тоже должна быть включена. Поэтому более точное значение равно 36,5 0,1; 36,4 или 36,6 мл. Таким образом, на изображении градуированного цилиндра можно прочитать 3 значащие цифры . ^[9] Другой пример: считывание завершено и рассчитанное значение установлено на уровне 40,0 мл. Точное значение составляет 40,0 0,1; 40,1 или 39,9 мл. ^[10] ${\displaystyle \pm }$ ${\displaystyle \pm }$

История

Градуированный цилиндр был впервые представлен в 1784 году Луи Бернаром Гайтоном де Морво для использования в объемном анализе . ^[11]

Галерея

• 
  Два градуированных цилиндра. Традиционный градуированный цилиндр (А на изображении) и смесительные цилиндры (Б на рисунке).

Смотрите также

• Мерный стакан — аналогичное устройство, используемое для приготовления пищи.

Рекомендации

1. "Градуированные цилиндры - поставки SPI" . www.2spi.com . Проверено 20 февраля 2020 г.
2. «Элементал Сайентифик, ООО — Научные материалы и образовательные товары» . www.elementalscientific.net . Проверено 20 февраля 2020 г.
3. Прадьот Патнаик (2003). «Технические условия на объемную посуду». Справочник декана по аналитической химии, 2-е издание . МакГроу-Хилл. ISBN 978-0071410601.
4. «ASTM E1272-02 (2019) Стандартные спецификации для лабораторных стеклянных градуированных цилиндров» .
5. «Информация о градуированных цилиндрах» .
6. «Градуированные цилиндры». Размеры.com . Проверено 23 февраля 2016 г.
7. «Градуированный цилиндр» (PDF) . ohlon.edu . Архивировано из оригинала (PDF) 26 июня 2015 г. Проверено 25 июня 2015 г.
8. «Измерения объема с помощью градуированного цилиндра» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 16 февраля 2016 г. Проверено 4 февраля 2016 г.
9. «Математические навыки - научная запись» . www.chem.tamu.edu . Проверено 12 февраля 2016 г.
10. Робинсон, Майкл; Робинсон, Майк; Тейлор, Майк (1 января 2002 г.). Математика для продвинутой химии. Нельсон Торнс. ISBN 9780748765829. Проверено 15 марта 2016 г.
11. Олукога, АО; Болодеоку, Дж; Дональдсон, Д. (октябрь 1997 г.). «Лабораторное оборудование в клинической биохимии: историческая перспектива». Журнал Королевского медицинского общества . 90 (10): 570–577. дои : 10.1177/014107689709001013 . ISSN  0141-0768. ПМК 1296603 . Проверено 9 марта 2023 г.