دستگاه های آزمایشگاه شیمی تجزیه

شیمی تجزیه بخشی گسترده در علم زیبا و پر از رمز و راز شیمی است که کار اصلی آن بررسی و محاسبه کردن واکنش‌های شیمیایی است. بخش مهمی از کار کردن در آزمایشگاه شیمی تجزیه کار کردن با دستگاه‌های آزمایشگاهی مانند اسپکتروسکوپی مایع، گازی و …. است. شیمیست‌های تجزیه علاوه بر داشتن دانش کافی در علم شیمی باید بتوانند با دستگاه‌های آنالیز شیمیایی کار کنند، نتایجی که بدست می‌آیند را آنالیز کنند و اگر خطایی در هنگام کار با دستگاه پیش آمد آن را رفع کنند. از فعالیت‌هایی که در آزمایشگاه شیمی تجزیه اتفاق می‌افتد می‌توان به تجزیه شیمیایی انواع آب‌های معدنی، تعیین خواص شیمیایی و فیزیکی مواد، تجزیه و شناسایی کاتیون‌ها و آنیون‌های انواع سنگ‌ها و کانی‌ها اشاره کرد. همچنین در آزمایشگاه شیمی تجزیه تیتراسیون و وزن سنجی و اندازه‌گیری، سختی آب، میزان اسیدی یا بازی بودن، کلراید، سولفات و فسفات می‌پردازند. در ادامه تعدادی از دستگاه‌ها و ظروفی را که در آزمایشگاه شیمی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند را معرفی می‌کنیم.

دستگاه های آزمایشگاه شیمی تجزیه

ترازو یا بالانس آزمایشگاهی

ترازوی آزمایشگاه شیمی تجزیه وسیله‌ای است که وزن جسم یا ماده موردنظر را اندازه گیری می‌کند. ترازوی آزمایشگاه شیمی تجزیه یک کفه دارد که کاملا الکترولیتی بوده و غالبا دارای مسیری برای وصل کردن آن به کامپیوتر می‌باشد. انواع بسیار متنوعی از ترازوهای آزمایشگاه شیمی تجزیه وجود دارد که حساس‌ترین آنها با اسم ترازوی آنالیتیکی شناخته می‌شود؛ این ترازوها می‌توانند تا 0.00001 گرم را اندازه گیری کنند.

ترازوی آزمایشگاهی

هات پلیت و هات پلیت مگنت

هات پلیت مگنت یا هات پلیت همزن مغناطیسی یک دستگاه آزمایشگاهی است که برای گرم کردن و هم زدن مایعات و محلول‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد. هات پلیت شامل یک صفحه حرارت مسطح و یک همزن مغناطیسی است که با یکدیگر کار می‌کنند تا همزمان بتوانند محلول را گرم کنند و مخلوط کنند. صفحه گرمایش آن از مواد مقاوم در برابر حرارت مانند سرامیک یا آلومینیوم ساخته می‌شوند و مجهز به المنت گرمایی هستند که توسط یک تنظیم کننده دما کنترل می‌شوند. صفحه گرمایش بسته به مدل خاص آن می‌توانند به دماهای بالا نیز برسد که معمولا تا 300 درجه سانتیگراد یا بیشتر است.

هات پلیت مگنت

دستگاه ph متری

دستگاه ph متری دستگاهی الکترونیکی است که برای اندازه گیری میزان اسیدی یا بازی بودن محلول‌ها استفاده می‌شود. Ph معیاری برای اندازه گیری میزان اسیدی یا بازی بودن محلول است که برحسب مقیاس لگاریتمی از عدد 0 تا 14 اندازه گیری می‌شوند. اگر ph سنج کمتر از 7 را نشان دهد، محلول خاصیت بازی دارد و اگر ph متر عددی بین 7 تا 14 را نشان دهد، محلول خاصیت اسیدی خواهد داشت.

دستگاه ph متری

دستگاه هدایت سنجی

دستگاه هدایت سنجی در آزمایشگاه‌های شیمی تجزیه برای اندازه‌گیری میزان رسانایی مایعات استفاده می‌شود. واحد اندازه گیری آن زیمنس بر سانتی متر است. انواعی از دستگاه‌های هدایت سنجی وجود دارد که در زیر نام تعدادی از آنها را آورده‌ایم.
• هدایت سنجی رومیزی
• هدایت سنج پرتابل
• هدایت سنجی قلمی

دستگاه ph متری

حمام آب یا بن ماری

در آزمایشگاه‌های شیمی تجزیه و بسیاری دیگر از آزمایشگاه‌ها نیاز هست تا دما به صورت تدریجی و یکنواخت توسط آب بالا رود تا شرایط مناسبی را برای انجام واکنش‌های شیمیایی بوجود آورد. گستره دمایی بیشتر بن ماری ها در محدوده دمای اتاق تا 60 درجه سانتی گراد است. البته بن ماری هایی با توانایی ایجاد دمای 100 درجه سانتی گراد نیز وجود دارد.

حمام آب

اجزای یک بن ماری آزمایشگاهی

بن ماری آزمایشگاه شیمی تجزیه دارای یک مخزن دوجداره استیل است که کاملا عایق بندی شده است. بن ماری آزمایشگاه شیمی شامل اجزای زیر می‌باشد.

• المنت:از المنت برای گرم کردن آب که داخل بن ماری است استفاده می‌شود. المنت‌های مختلف قدرت گرمایی متفاوتی دارند که براساس گنجایش آب داخل بن ماری انتخاب می‌شوند. المنت‌های بن ماری پوشیده و عایق شده‌اند تا از تماس مستقیم الکتریسیته با آب جلوگیری شود.
• دماسنج: برای اندازه گیری دمای آب در بن ماری از دماسنج استفاده می‌شود. دماسنج‌های بن ماری می‌تواند آنالوگ یا دیجیتال باشد.
• ترموستات: ترموستات بن ماری برای تنظیم و تثبیت دمای آبی که در مخزن انکوباتور آزمایشگاهی است مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• همزن: برای انتشار یکنواخت گرمایی که توسط المنت تولید شده از یک همزن استفاده می‌شود، که برای به گردش درآوردن آبی که داخل مخزن بن ماری قرار داده شده است. همزن باعث یکنواخت شدن دمای آب می‌شود.

حمام آب

سانتریفیوژ

از ساننتریفیوژ آزمایشگاه شیمی تجزیه برای جداسازی ذرات معلق موجود در مایع با توجه به اندازه و چگالی ذرات، ویسکوزیته محیط، و سرعت روتور استفاده می‌شود. نیروی گرانشی باعث می‌شود ذرات با چگالی بالاتر از حلال غرق شوند و ذرات با چگالی کمتر از حلال به سمت بالا شناور شوند.
زمانی که روتور به دور یک محور مرکزی می‌چرخد، نیروی گریز از مرکز باعث می‌شود تا ذرات را از محور چرخش دور کند. اگر نیروی گریز از مرکزی که ایجاد می‌شود از نیروهای شناور موجود در محیط مایع و نیروی اصطکاک ایجاد شده توسط ذره بیشتر شود، ذرات رسوب می‌کنند.

سانتریفیوژ

انواع روتورهای سانتریفیوژ آزمایشگاه شیمی تجزیه

• زاویه ثابت
• زاویه متغیر یا زاویه باز

سانتریفیوژ

پتانسیومتری در آزمایشگاه شیمی تجزیه

پتانسیومتر آزمایشگاه شیمی تجزیه، دستگاهی برای انجام تیتراسیون است. در تیتراسیون‌های پتانسیومتری تغییرات پتانسیل الکترود شناساگر نسبت به الکترود مرجع، به ازای افزایش حجم‌های معینی از تیتر کننده سنجیده می‌شود. در تیتراسیون‌های آزمایشگاهی الکترود مرجع معمولا الکترود کالومل اشباع یا نقره_ نقره کلرید اشباع است. نوع الکترود شناساگر بستگی به نوع تیتراسیونی که انجام می‌دهید دارد.

پتانسیومتری

کروماتوگرافی گازی یا GC

یکی از دستگاه‌های آزمایشگاه شیمی تجزیه که بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد، دستگاه کروماتوگرافی گازی یا GC است که امکانات و توانمندی‌های بسیاری دارد که به کمک شیمیست‌های تجزیه آمده است.
با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی می‌توان اطلاعات متنوع و بسیار مفیدی را در زمینه تجزیه کیفی و تجزیه کمی درباره تک تک اجازه تشکیل دهنده یک مخلوط پیچیده بدست آورد. در ساختار این دستگاه لوله‌های بسیار بلندی وجود دارد که داخل آن گاز حامل همراه با نمونه‌های بخار شده در جریان است. اساس کار دستگاه GC بر اساس اختلاف نقطه جوش مایعات است. اگر علاقه‌مند به یادگیری و فعالیت به عنوان متخصص دستگاه کروماتوگرافی گازی هستید می‌توانید به آموزش کروماتوگرافی گازی رایمون لب مراجعه کنید.

کروماتوگرافی گازی

نتیجه گیری
در آزمایشگاه‌های شیمی تجزیه انواع بسیاری از دستگاه‌ها و وسایل برای انجام آزمایشات مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ که در این مقاله به اختصار درباره هرکدام از آنها توضیح داده شد.