Лекция 1. Лабораторное оборудование. Лабораторное оборудование
 Скачать 442.97 Kb.
|
|
ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Основное лабораторное оборудование устройство и техника работы 1) Нагревательные приборы и оборудование. Электрические плитки. Применяют для термической подготовки проб, для нагревания колб и водяной или песчаной бани при проведении перегонки, позволяют нагреть объект до 350-400 Состоят из нагревательного элемента (открытой или закрытой спирали) и управляющей части (включение/отключение нагрева и выбор температуры. Плитки с открытой спиралью применяют в тех случаях, когда нет опасности попадания на спираль нагреваемого вещества (рисунок 5.1, а. Они удобны и тем, что при перегорании спирали ее легко можно заменить. Плитки с закрытой спиралью удобны и безопасны при работе с легковоспламеняющимися и летучими веществами (рисунок 5.1, б. Термостатируемая водяная баня. Используется для нагревания, выпаривания, высушивания, экстракции и других операций термической обработки проб (рисунок 5.1, в. Температурный диапазон составляет от 30 до 100 ºC. Представляет собой устройство с рабочей камерой, которую заполняют дистиллированной водой, и микропроцессором для установки и поддержания заданной температуры. Правила работы перед началом работы проверяют уровень воды в рабочей камере бани, если ее объем ниже 2/3, то воду доливают, используют только дистиллированную воду. Включают баню в сеть и устанавливают необходимую температуру. После достижения заданного значения температуры помещают сосуд с веществом, которое требуется нагреть, в рабочую камеру бани. На крышке водяной бани находятся съемные кольца разного диаметра, благодаря которым можно отрегулировать отверстие по величине помещаемого сосуда. После окончания работы сосуд с веществом извлекают из рабочей камеры бани, а прибор отключают от сети. Важно следить, чтобы в рабочую камеру бани не проливалась термостатируемая проба. Если это произошло, необходимо отключить прибор от сети, дать воде в рабочей камере остыть. После этого открыть сливной кран, слить воду и несколько раз промыть чистой дистиллированной водой. Затем заполнить рабочую камеру бани дистиллированной водой на 2/3 объема. Только после этого прибор пригоден к дальнейшей эксплуатации. Сушильный шкаф. Предназначен для нагревания, выпаривания, высушивания, экстракции и других операций термической обработки проб. В микробиологических лабораториях в сушильном шкафу проводят стерилизацию стеклянных, металлических и фарфоровых предметов и термостойких вещества также минеральных и растительных масел, жиров, вазелина, воска. Диапазон работы сушильного шкафа от 40 ºC до 250 ºC с предельным отклонением температуры ±5 ºC. Сушильный шкаф состоит из металлического корпуса и внутренней рабочей камеры с полками (рисунок 5.1, г, д. Полки не делают сплошными, чтобы внутри шкафа свободно перемещался нагретый воздух и тепло распространялось равномерно по всей камере. Температуру в сушильном шкафу контролируют по термометру, вставленному в специальное отверстие в потолке шкафа. Современные сушильные шкафы оснащены электронным регулятором температуры, обеспечивающим оперативную и точную настройку требуемого режима термообработки. Строго запрещается помещать в сушильный шкаф мерную посуду, агрессивные химические реактивы (концентрированные кислоты, легковоспламеняющиеся жидкости, горючие вещества). Последовательность действий при определении массовой доли влаги в объекте - включить сушильный шкаф в сеть, выставить температуру 105 С- после того, как в сушильном шкафу установится температура С (контроль производят по термометру, в него ставят чистый бюкс и высушивают до постоянной массы в течение 3 ч- по прошествии этого времени с помощью щипцов достают бюкс из шкафа и охлаждают в течение 30 мин в эксикаторе, на дне которого находится безводный кальция хлорид- затем, соблюдая все правила взвешивания, взвешивают бюкс на аналитических весах и записывают полученное значение массы- в бюкс берут навеску 5 г, взвешенную с погрешностью ±0,01 г- помещают бюкс с навеской в сушильный шкаф, нагретый до Си высушивают в течение 3 ч - затем отключают сушильный шкаф от сети, достают из него бюкс с навеской, охлаждают в течение 30 мин в эксикаторе и взвешивают а) б) в) г) д) е) ж) з) и) к) л) м) н) о) Рисунок 5.1 – Основное лабораторное оборудование а) электрическая плитка с открытой спиралью, б) электрическая плитка с закрытой спиралью; в) водяная баня, г, д) сушильные шкафы, е) термостат, ж, з) муфельные печи, и) центрифуга, к) микроцентрифуга, л) автоклав м) магнитная мешалка н) шейкер; о) шейкер-инкубатор 3 Содержание массовой доли влаги в объекте, в %, определяют по формуле: Х=(m 1 -m 2 )∙100/ где m 1 – масса навески пробы до высушивания, г m 2 - масса навески пробы после высушивания, г. Термостат. Предназначен для проведения исследований и осуществления процессов, в которых необходимо поддержание заданной температуры с высокой точностью (±0,1 ºC) (рисунок 5.1, е). Диапазон работы термостата от 20 ºC до 80 ºC. Термостат представляет собой металлический шкаф с теплоизолированной рабочей камерой, внутри которой расположены полки из металлической сетки, на которые ставят штативы с пробирками, чашки Петри и другую лабораторную посуду. В микробиологической лаборатории используют термостаты для выращивания и хранения культур микроорганизмов. Муфельная печь. Используют для прокаливания фарфоровых чашек и веществ, определения зольности при температуре 500-1200 рисунок 5.1, ж, з). Строго запрещается проводить работы со стеклянной посудой, а также тигелями или чашками, имеющими трещины и сколы, нельзя ставить вгорячую муфельную печь тигли или другие емкости при возможности разбрызгивания, вскипания или воспламенения содержимого. Включают печь в сеть, устанавливают заданное значение температуры. После нагрева печи до нужной температуры внутрь помещают исследуемое вещество, предварительно выпаренное или обугленное на электрической плитке и нагретое примерно до 100 ºC. Время начала прокаливания начинают отсчитывать с момента, когда печь с находящимся внутри объектом исследования нагреется до заданной температуры. По окончании прокаливания выключают муфельную печь из сети и ждут, пока температура в печи не снизится до 150-200 ºC (около 2 часов. Прокаленные образцы достают из печи и переносят в эксикатор для охлаждения. Во избежание термических ожогов при работе необходимо использовать специальные средства защиты (щиток, щипцысредства защиты рук). Автоклав. Используется для стерилизации паром под давлением лабораторной посуды, питательных сред, воды, веществ, не изменяющих своих свойств при высоких температурах, а также для обезвреживания отработанного зараженного материала (рисунки ли Рисунок 5.2 – Схема автоклава 1 стерилизационная камера 2 – кран для выхода воздуха 3 – манометр 4 предохранительный клапан 5 – водопаровая камера 6 – воронка для заполнения автоклава водой 7 – отверстия для поступления пара в стерилизационную камеру 8 – крышка автоклава 9 – подставка для размещения стерилизуемых материалов Пуск автоклав в работу следует производить в следующей последовательности: 1. Заполнить водой (до метки на кожухе) водопаровую камеру и закрыть спускной кран. Загрузить стерилизационную камеру материалом и предметами, подлежащими стерилизации. Закрыть герметично при помощи откидных болтов крышку автоклава, причем болты следует затягивать попарно, крест-накрест, а не по окружности. Установить предохранительный клапан на заданное давление в соответствии с режимом стерилизации нижнюю стрелку ставят на атм. ниже, верхнюю – на 0,1 атм. выше рабочего давления. Включить источник нагрева. Пароспускной (паровоздушный) кран необходимо оставить открытым. С началом парообразования и создания давления воздух выходит отдельными порциями, затем появляется ровная непрерывная струя пара, указывающая, что из стерилизационной камеры воздух полностью вытеснен. После удаления воздуха кран следует закрыть, при этом в стерилизационной камере начинается постепенное повышение давления. Началом стерилизации считается тот момент, когда стрелка манометра показывает заданное давление. По окончании стерилизации автоклав необходимо отключить от источника питания и дать остыть автоклаву естественным путем, давление при этом снижается до 0 (определяют по шкале манометра. Открыть расположенный на крышке паровоздушный кран для выравнивания давления. После того как давление в автоклаве выравнится с атмосферным, следует ослабить крест-накрест откидные болты. Затем осторожно поднять крышку автоклава, не допуская термических ожогов руки лица, источниками которых служат нагретые поверхности и пар) Оборудование для разделения смеси веществ Центрифуга рисунок 5.1, и) предназначена для разделения неоднородных жидких систем под действием центробежных сил. Представляет собой аппарат, главным рабочим органом которого является ротор с вмонтированными в нем гнездами для центрифужных пробирок. При быстром вращении ротора (центрифугировании) взвешенные в жидкости твердые частицы под действием развивающейся при вращении центробежной силы отбрасываются от центра и таким путем отделяются от жидкости. Центрифуги разделяются по максимальной частоте вращения ротора. Чаще всего в лабораторной практике используют центрифуги с частотой вращения ротора 1500-3000 об/мин. Центрифугу устанавливают на устойчивом столе. Последовательность действий при разделении суспензии дрожжей: - открыть крышку центрифуги- дрожжевую суспензию налить в центрифужные пробирки. Пробирки, наполненные жидкостью, должны иметь одинаковую массу. Поэтому перед установкой в центрифугу пробирки взвешивают на электронных весах, добавляя или убирая дрожжевую суспензию- уравновешенные пробирки установить попарно друг напротив друга. Важно центрифугировать можно только четное количество пробирок. Если число пробирок нечетное, дополнительно используют одну пробирку с дистиллированной водой - закрыть крышку центрифуги- подключить центрифугу к сети переменного тока- установить требуемое значение частоты вращения ротора или нажать кнопку, соответствующую определенной частоте (в зависимости от модели центрифуги. Увеличивать скорость вращения ротора центрифуги следует плавно (постепенно- ротор начнёт вращаться и достигнет заданной частоты вращения- после истечения требуемого времени центрифугирования выключить ценрифугу выключателем, расположенным на корпусе- после полной остановки ротора открыть крышку центрифуги и вынуть пробирки Строго запрещается тормозить рукой ротор центрифуги - отключить центрифугу от сети питания. Если произошёл пролив содержимого пробирки в гнезде ротора, необходимо удалить пробирку из гнезда, промыть дистиллированной водой и просушить. Микроцентрифуга. Позволяет проводить разделение жидкостей от твердых тел в микроколичествах, при температуре в пределах от минус 11 дои при максимальной скорости до 17000 об/мин (рисунок 5.1, кВ такой центрифуге используют специальные микроцентрифужные пробирки (Эппендорфа) (рисунок 2.2, в) Перемешивающее оборудование Магнитная мешалка Представляет собой электромеханическое устройство, которое обеспечивает выполнение операций по смешиванию реагентов при заданной постоянной скорости вращения (от 100 до 1 500 об/мин) магнитного перемешивающего элемента (якоря). Якорь представляет собой небольшую капсулу с магнитным сердечником в оболочке из химически инертного материала, который помещают в сосуд с перемешиваемой жидкостью. Внутри металлического или пластикового корпуса прибора находится электродвигатель, который под действием электрического тока приводит в движение якорь, который перемешивает раствор (рисунок, л. Магнитные мешалки могут быть с подогревом и с возможностью установки нескольких колб. Шейкер. Конструкция прибора представляет собой платформу, на которой размещаются и фиксируются емкости определенного объема (рисунок 5.1, м. Для крепления сосудов на платформе используются прижимные валики, которые могут быть зафиксированы в любом месте. В зависимости от модели платформа обеспечивает орбитальное и возвратно-поступательное встряхивание или перемешивание с различными скоростями до 500 об/мин. В биохимической лаборатории, например для проведения процессов ферментативного гидролиза, используют шейкеры с подогревом платформы. Шейкер-инкубатор. Представляет собой металлический шкаф со стеклянными дверцами, внутри которого стационарно установлена платформа, совершающая возвратные колебания в горизонтальной плоскости (рисунок 5.1, н. Внутри шкафа может поддерживаться температура в диапазоне от 5 до 80 °C. Шейкер-инкубатор предназначен для культивирования клеток микроорганизмов, эукариотических клеток, включая клетки млекопитающих, растений и насекомых, экстракции и пробоподготовке различных образцов 8 |