MATERIALKUNSKAP

För att kunna laborera på ett effektivt sätt måste du känna till de verktyg vi har i laboratoriet och hur de används. Du borde ha lärt dig några av dessa i högstadiet, men här finns en genomgång av det mesta du kommer att använda under dina laborationer på gymnasiet. Se till att du lär dig alla dessa namn och vad de olika redskapen används till.  Mycket av det laborativa arbetet går ut på att mäta volymen, så det är speciellt viktigt att känna till vilken noggrannhet du kan förvänta dig hos de olika verktygen.

Vanliga glasvaror och redskap

Kemi ett praktiskt ämne. Under kemilaborationerna kommer du att använda en hel del redskap. Dessa har alla sin specifika uppgift, precis som snickarens verktyg. Det är viktigt att lära sig vad de olika redskapen är avsedda till för att dina laborationer skall bli så effektiva som möjligt och för att resultaten skall bli tillförlitliga.

Glasbehållarna används till en mängd olika uppgifter i labbet, framförallt för att hantera vattenlösningar av kemikalier.  Glas som skall värmas upp måste vara  av en värmetålig sort men man skall aldrig utsätta glas för stora temperaturskillnader. Glas med sprickor skall kasseras och slår du sönder något av glas skall detta samlas upp i en speciell behållare. 

               Bägare

Glasbägaren kan användas till det mesta utom att mäta volymer noggrant. Det finns  volymmarkeringar, men dessa är ungefärliga och skall endast användas om volymmätningen bara behöver vara ungefärlig. Detta gäller även E-kolven. Finns i olika storlekar.

             E-kolv

E-kolven (Ehrenmeyerkolv) har en smalare hals än bägaren och är därför bra till att lösa upp kemikalier i pulverform i vatten – man kan snurra runt E-kolven utan att riskera att spilla. E-kolven används också vid titrering. Finns i olika storlekar och med olika halsvidd.

         Rundkolv

Den runda formen är lämplig för uppvärmning eftersom den blir mindre spänningar i glaset. Rundkolven är därför vanlig vid destillering eller annan uppvärmning av vätskor. Formen gör att den måste sättas fast i ett stativ. Finns i olika storlekar.

          Sättkolv

Sättkolven har ungefär samma egenskaper och användning som rundkolven, men med den fördelen att den kan ställas på bordsytan. Om en rundkolv skall ställas måste man använda en korkring för att den inte skall välta. Finns i olika storlekar.

               Provrör

Många av de experiment du utför i skolan görs i ett provrör. Ett provrör kan användas för att studera kemiska reaktioner, det kan värmas upp eller stå i ett kylbad och med en kork för öppningen kan man skaka och blanda de kemikalier som finns i provröret. Finns i olika storlekar.

Provrörshållare

När man värmer provröret, är det lämpligt att man inte håller i det med fingrarna. En provrörshållare ser ut som en stor tvättklämma och gör det enkelt att undvika att bränna sig. Eftersom provrörshållaren är gjord i trä, är det vikrigt att hålla den borta från gaslågan.

Tratt

Tratten används, precis som hemma, när man vill hälla ett pulver eller en vätska i en behållare med smal öppning utan att spilla. Trattarna finns i både glas och plast – använd aldrig en glastratt när du skall hälla vätska i en byrett
(se nedan).

Kristallisationsskål

Denna används för att separera ett salt från vatten genom att man låter vattnet dunsta bort. Saltet bygger då ofta vackra kristaller.

Mortel

Alla kemiska reaktioner sker enklare om kemikalierna är finfördelade. En mortel med pistill är då användbar för denna finfördelning.

Mätglas

Mätglaset är noggrant graderat för att skall kunna mäta upp volymer med stor noggranhet. Finns i olika storlekar.

Mätkolv

Denna används för att bereda lösningar med noggrant bestämd koncentration. Man väger upp rätt mängd kemikalier och häller ner i mätkolven, fyller på med destillerat vatten ungefär upp till där mätkolven smalnar av, skakar mätkolven tills kemikalierna löst upp sig och sedan fyller man på med destillerat vatten upp till strecket.

Mätpipett

Detta är ett noggrant graderat glasrör, där man suger upp en noggrant mätt volym vätska ur en behållare och för över den till en annan behållare. Finns i olika storlekar.

Vollpipett

Vollpipetterna finns i olika storlekar och används precis som mätpipetten för att föra över en noggrant bestämd volym vätska från en behållare till en annan. Finns i olika storlekar..

Pasteurpipett

Denna är gjord i glas och har en gummiblåsa på toppen. Används för att föra över små volymer eller för att tillsätta lösningar droppvis.

Plastpipett

Som pasteurpipetten, men för engångsbruk. Finns i olika storlekar och en del har graderingar för att man skall kunna få en uppfattning om volymen.

           Pleusboll

Fyllning av mätpipett och vollpipett

När vollpipetten kom sög man upp vätskan med munnen. Det är lätt att inse att de då hände att oförsiktiga laboranter av misstag fick både giftiga och frätande vätskor i munnen. Idag är detta förfarande förbjudet! Vi använder nu istället antingen en pleusboll eller pipettpump för att fylla vollpipetter eller mätpipetter.

Pipettpumpen finns i olika storlekar (färgkodade) och är att föredra. man fyller med ett tumhjul och släpper ut vätskan med en knapp. Pleusbollen är lite knepigare att använda. Man pressar ut luften med hjälp av A. Sedan suger man upp vätskan genom att trycka på S och för att släppa ut den i den nya behållaren trycker man på E.

         Pipettpump

Avläsning

När man läser av mätglas, mätkolv, mätpipett, vollpipett och byrett (se nedan) är det viktigt att man tolkar vätskans nivå i förhållande till markeringarna som är tryckta på glaset.

Först måste man titta vinkelrätt mot glasytan, inte snett uppifrån eller underifrån.

För vattenlösningar är det också viktigt att inse att vätskeytan inte är rak. Ytspänningen gör att vätskan stiger upp mot kanterna på glaset så att ytan blir välvd neråt. Detta kallas menisk. Avläsningen skall alltid göras i meniskens nederkant eftersom dessa verktyg är kalibrerade för detta.

                 Byrett

 Titreringsuppställning

Byrett och titrering

Titrering är en vanlig analysmetod som innebär att man i en byrett har en lösning med en känd koncentration, som sätts till en E-kolv som innehåller en bestämd volym av en lösning vars koncentration skall bestämmas. Problemet kan också vara det omvända, det vill säga att man känner koncentrationen av vätskan i kolven och skall bestämma koncentrationen hos vätskan i byretten.

Metoden grundar sig på att en kemisk reaktion inträffar och att man till exempel med hjälp av en indikator eller något mätinstrument kan avgöra när ekvivalenta mängder har reagerat (när man nått ekvivalenspunkten). Genom att använda mätinstrument, till exempel en pH-meter, kan titreringen göras mer eller mindre automatiserad.

I uppställningen sitter byretten fast i ett stativ med en speciell byretthållare och vätskan i E-kolven rörs runt med hjälp av en magnetomrörare med tillhörande magnet i E-kolven. Denna kan ställas in för olika hastighet för att få lämplig omrörning.

Du hittar mer information om detta i analysavsnittet.

Massa

Mycket av kemin går ut på att väga och mäta, och det är då ofta viktigt att man skall kunna göra detta mycket noggrant. Redskap för att kunna väga är därför en viktig del i ett kemilabb. Vid all vägning är det viktigt att vara noggrann och se till att det hålls rent på platsen där vågen står. Oftast är det kemikalier i pulverform som skall vägas. Det är då viktigt att skruva tillbaka locket på burken så fort man är klar för att inte kontaminera kemikalierna och för att undvika förväxling om det finns olika kemikaler vid vågen.

Vågskepp eller muffinsform

Det finns speciella vågskepp för att väga upp kemikalier i pulverform, men oftas duger det bra med vanliga muffinsformar från livsmedelsaffären. De är billiga, väger lite och är lätta att vika ihop för att underlätta att föra över kemikalierna i till exempel en mätkolv.

               Urglas

Ett urglas kan också användas för uppvägning, men det används oftast för att studera vissa kemiska reaktioner.

                  Spatel

Spateln används främst för att föra över kemikalier i pulverform från en burk till ett vågskepp/muffinsform på vågen. För större mängder kan det vara praktiskt med en skedformad spatel, men vid små mängder är det lämpligare med en liten, rak spatel.

Analysvåg

Det finns vågar i olika storlekar och prisklasser. Det viktigaste är att den har tillräcklig noggrannhet för den laboration du skall utföra. För analysarbete i skolan bör vågen kunna väga ner till 0,01 g. Se till att lära dig hur vågen fungerar, framförallt knapparna för nollställning (tarering) och enheter. En bra analysvåg har en plexiglashuv med öppningsbara sidor. Analysvågen är så känslig att den kan påverkas av ventilationen i rummet, din andning eller rörelser i rummet. Det är då bättre att arbeta från sidan.

Stativ

Många experimentuppställningar är för komplicerade och innehåller så många komponenter att man måste använda ett stativ för att hålla fast dem. Stativet består av en rund stålstång (stativstav) som sitter fast i en tung fot som kan ha lite olika form.

Muff (Stativmuff)

Stativmuffen används för att sätta fast olika typer av hållare. Normalt är muffen dubbel för att skall kunna sätta fast olika saker i stativstaven.

Krok

Ibland finns det en upphängningsögla i det föremål du vill ha i stativet. Då passar en muff med krok bra. En enkelmuff kan också sitta permanent i en klämmare eller ring för enklare hantering.

Klämmare

Med stativklämmaren kan man sätta fast ett provrör eller en rundkolv så att man kan ställa en gasbrännare under. Finns i olika modeller med varierande konstruktion av  gripklorna för att passa olika ändamål.

Ring

Vissa föremål passar inte för att klämmas fast. Det är då bättre att placera dem i en ring. Detta gäller framförallt olika typer av trattar.

Byretthållare

Man får absolut inte använda en stativklämmare för att sätta fast en byrett  eftersom man då lätt klämmer lite för hårt så att det blir sprickor i byretten. Använd istället en speciell byretthållare.

Värme

De flesta kemiska reaktioner sker snabbare vid förhöjd temperatur. Värme är därför en viktig ingrediens vid många laborationer. Man måste då kunna höja temperaturen på en kontrollerat sätt till avsedd nivå och man måste ofta veta vilken temperatur man har i kärlen.

Brännare och trefot

Skall du bara värma upp vatten är det kanske bättre och enklare att bara använda en vanlig spisplatta. Det finns idag även elektriska "brännare", men gas är fortfarande vanligast och även nödvändigt om man vill nå höga temperaturer.

Lågan skall bara vara tänd under den tid du utför experientet – tänd den inte för tidigt och släck den så fort du är klar för att undvika att du bränner dig av misstag. I ett ljust rum kan det vara svårt att se en tänd låga.

Du reglerar lågan genom vredet på sidan. Många brännare har också ett reglage för att styra mängden syre som tillförs lågan. Börja alltid med detta reglage fullt öppet.
 

Trefoten passar över brännaren och används tillsammans med ett trådnät med en keramisk beläggning i mitten för värma upp vätskor i en bägare, e-kolv eller sättkolv. Använd alltid brännare och trefot på en träplatta för att undvika brännmärken på bordet.

                  Degel med lock

En porslinsdegel tål höga temperaturer och är användbar för att torka bort vatten från kemikalier eller för att göra aska av organiskt material för vidare analys av innehållet. Uppvärmningen kan ske med hjälp av en gasbrännare eller i en ugn. 

                        Degeltång

Det är inte bra att ta med fingrarna i varma föremål. Använd därför en degeltång för att flytta eller hålla varma deglar (eller andra varma föremål).

                       Triangel

I triangeln sitter det tre proslingsrör som tål hög värme. Storleken är anpassad för en normal degel och den passar att lägga på trefoten om man tar bort trådnätet.

                   Termometer

Termometern kan vara antingen digital eller analog. I labbet är det ofta enklare att använda en vanlig analog sprittermometer. De bygger på att vätskan (sprit) ökar i volym med temperaturen.

Observera att i många kemiska beräkningar måste vi använda Kelvin inte grad Celcius.

T[K] = T[°C] + 273,15

T[°C] = T[K] − 273,15