Книга_Введение в аналитическую биохимию

1. Техника безопасности

2. Лабораторная посуда

Лабораторные пипетки. Разновидности, отличия, особенности

Cуществуют различные виды пипеток: градуированные пипетки, пипетки Мора, Сали, Пастера, Панченкова, пипетки-капельницы и др. Как правило, они выпускаются из химически стойкого стекла, но существуют также пипетки из полимерных материалов.

В аналитической химии чаще всего применяются градуированные пипетки (с делениями) и пипетки Мора (с одной меткой). Эти пипетки относятся к лабораторной посуде из стекла и изготавливаются согласно ГОСТ 29227-91 и 29228-91 (пипетки градуированные) и ГОСТ 29169-91 (пипетки Мора). Среди градуированных пипеток можно отдельно выделить микропипетки – они предназначены для дозирования жидкостей объемом 0,1 и 0,2 мл.

Градуированные пипетки были изобретены еще в середине IXX века и до сих пор являются незаменимым инструментом для точного отмеривания определенного объема жидкости. Шкала пипеток отградуирована в кубических сантиметрах (см³) при температуре 20 гр.С. В России градуированные пипетки выпускаются двух классов точности (1-й и 2-й) согласно требованиям ГОСТов 29227-91 и 29228-91. Пипетки импортного производства имеют деление на классы А и B. Следуют отметить, что пипетки являются средством измерения и должны быть внесены в специальный реестр.

Согласно требованиям ГОСТ градуированные пипетки изготавливаются в нескольких исполнениях:

• Исполнение 1 – пипетки с делениями прямые;
• Исполнение 1а –  пипетки с делениями прямые с запасным резервуаром;
• Исполнение 2 – пипетки с делениями с расширением;
• Исполнение 2а – пипетки с делениями с расширением и запасным резервуаром.

Помимо этого, пипетки делятся на типы. Наиболее популярные пипетки трех типов:

• Тип 1 – пипетки на слив от верхней нулевой отметки до любой отметки. Нижняя отметка на пипетке соответствует номинальной вместимости. Такие пипетки называются пипетками на неполный слив. Пипетки данного типа могут быть 1 и 2 класса точности;
• Тип 2 – пипетки на слив жидкости от любой отметки до сливного кончика. Верхняя отметка соответствует значению вместимости. Это пипетки на полный слив. Пипетки данного типа могут быть 1 и 2 класса точности;
• Тип 3 – пипетки на слив жидкости от верхней нулевой отметки до сливного кончика. Нижняя часть сливного кончика соответствует номинальному объему. Пипетки данного типа могут быть только 2-го класса точности.

                      пипетка полный слив 2 класс                                       пипетка частичный слив 1 класс

Цветовая маркировка

Для удобства работы некоторые производители предусматривают цветовую маркировку пипеток. Маркировка наносится на верхнюю часть пипеток и соответствует определенному объему.

Мерные цилиндры из стекла. Основные характеристики и отличия

Стеклянные лабораторные цилиндры изготавливаются по ГОСТ 1770-74 и относятся к мерной лабораторной посуде. Цилиндры применяются для точного отмеривания объема летучих и нелетучих жидкостей. Широко используются в лабораториях различного профиля в процессе приготовления растворов химических реактивов. Существуют также модели стеклянных цилиндров без шкалы, они не относятся к мерной посуде, и применяются в процессе измерения плотности жидкостей с помощью стеклянных ареометров.

Согласно требованиям ГОСТ 1770-74 мерные лабораторные цилиндры изготавливаются двух классов точности (1-го и 2-го) в нескольких исполнениях:

• Исполнение 1 – на стеклянном основании с носиком
• Исполнение 2 – на стеклянном основании с пришлифованной стеклянной пробкой
• Исполнение 2а – на стеклянном основании с пластиковой пробкой
• Исполнение 3 – на пластмассовом основании с носиком
• Исполнение 4 – на пластмассовом основании с пришлифованной стеклянной пробкой
• Исполнение 4а – на пластмассовом основании пластмассовой пробкой

Цилиндры исп.1 и 3 не снабжены пробкой, они применяются для работы с нелетучими жидкостями. Цилиндры, снабженные стеклянной и пластиковой пробкой, можно использовать также для отмеривания летучих жидкостей. Не стоит выбирать модели с пластиковой пробкой при работе с органическими растворителями.

По ГОСТу цилиндры выпускаются нескольких объемов. Допустимая погрешность измерения объема у цилиндров 1-го класса точности ниже, чем у 2-го класса.

                          цилиндры (стекло)                                                           цилиндры (пластик)

Стеклянные лабораторные колбы. Различия и классификация

Стеклянные колбы относятся к лабораторной посуде и отличаются в первую очередь по способу применения: для отмеривания жидкостей и для проведения общелабораторных работ (разведение, титрование, выпаривание и т.д.).

Колбы для отмеривания жидкостей являются мерными и изготавливаются по ГОСТ 1770-74 (Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки).  Согласно данного стандарта изготавливается несколько разновидностей мерных колб, а именно модификации с одной или двумя метками, а также снабженные притертой стеклянной пробкой или пластиковой пробкой. Посуда, производимая по данному ГОСТу, вносится в специальный реестр средств измерения и поставляется с первичной поверкой. Наличие на колбе маркировки ГОСТ 1770-74 говорит о том, что эта колба мерная и не требует дополнительной поверки. Импортные колбы такую маркировку не имеют, но многие из них все же внесены в реестр средств измерения (проверить можно на сайте Росстандарта www.fundmetrology.ru в разделе «Сведения об утвержденных типах средств измерений»).

Мерные колбы изготавливаются 1 и 2 класса точности. Колбы 1 класса имеют более высокую точность, но и стоимость их значительно выше. Как правило, для проведения общелабораторных работы, используются колбы 2 класса. Большинство производителей лабораторной посуды выпускают мерные колбы именно этого класса точности.

Также колбы отличаются по количеству меток – могут иметь одну или две. Две метки наносятся на колбу в том случае, если отмеряют влитый и вылитый объемы. Нижняя метка указывает объем на вливание, а верхняя метка – на выливание. В маркировке таких колб присутствует указание двух объемов (соответствующий нижней и верхней метке). Согласно ГОСТа эти объемы следующие: 50-55, 100-110, 200-220 мл. Зачастую, заводы, производящие лабораторную посуду, выпускают колбы «на вливание», т.е. колбы с одной меткой.  Исходя из собственного опыта продаж лабораторной посуды, могу сказать, что мерные колбы с двумя метками запрашиваются и покупаются крайне редко.

Еще одним различием мерных колб между собой является исполнение горловины. Она может быть цилиндрической без конуса, иметь пришлифованную пробку или может поставляться с пластиковой пробкой. Стоит отметить, что в отличии от колб для общелабораторного применения, пришлифованная пробка (или пластиковая пробка) должна поставляться в комплекте с мерной колбой.

Учитывая указанные выше отличия в ГОСТе предусмотрено деление колб на несколько исполнений, а именно:

• Исполнение 1: мерная колба с одной меткой и цилиндрической горловиной
• Исполнение 2: мерная колба с одной меткой и пришлифованной пробкой
• Исполнение 2а: мерная колба с одной меткой и пластмассовой пробкой
• Исполнение 3: мерная колба с двумя метками и цилиндрической горловиной
• Исполнение 4: мерная колба с двумя метками и пришлифованной пробкой
• Исполнение 4а: мерная колба с двумя метками и пластмассовой пробкой

                               колбы мерные

Колбы для общелабораторного применения включают в себя большое количество разновидностей и изготавливаются по ГОСТ 25336-82 (Посуда и оборудование лабораторные стеклянные). Некоторые изготовители выпускают также продукцию по техническим условиям (ТУ). Данные колбы используются при проведении различных химических реакций, в процессе пробоподготовки, для разведения реагентов, при сборке различных аппаратов из стекла и т.д. К колбам данного вида относятся круглодонные и плоскодонные колбы с одной и несколькими горловинами, конические, грушевидные и остродонные колбы, колбы Бунзена, Кьельдаля, Энглера и другие разновидности. Колбы изготавливаются из термостойкого и нейтрального стела, могут иметь деления и притертые пробки. Стоит отметить, что наличие делений на колбе, не говорит о том, что она является мерной. Колбы по ГОСТ 25336-82 с делениями служат только для ориентировочного отмеривания жидкостей, но никак ни для точных измерений. 

Важно! некоторые производители изготавливают посуду не по ГОСТ, а по ТУ, в таком случае значения могут быть другими. Также значения могут отличаться у иностранных производителей. 

                                  Колбы конические                                                                                 Колба круглодонная

3. Весы, дозаторы

Классификация, основные параметры весов

Таблица 1. Классы точности весов

Значение d в единицах массы должно соответствовать члену ряда 1×10а,  2×10а, 5×10а, где а - целое число.

         Значение е должно удовлетворять одному из следующих требований

- для весов любого класса точности e = d;

- для весов специального и высокого классов точности e = 2d, e = 5d, e = 10d (допускается e = 20d, e = 50d, e = 100d, e = 200d, e = 500d, е = 1000d для весов специального класса точности, у которых е не более 0,1 мг). При этом значение e в единицах массы должно соответствовать члену ряда 1×10а ;

- для весов, не имеющих отсчетных устройств, значение e в единицах массы должно соответствовать члену ряда 1×10а,  2×10а, 5×10а.

Значения n и НмПВ в зависимости от класса точности и значения e должны соответствовать указанным в таблице 1

Сокращения :

(Материал из: Межгосударственный стандарт ГОСТ 24104-2001"Весы лабораторные. Общие технические требования"(введен в действие постановлением Госстандарта РФ от 26 октября 2001 г. N 439-ст))

Дозаторы для лабораторных исследований

Основные характеристики: воспроизводимость дозирования, диапазон дозирования, точность, химическая стойкость узлов и деталей прибора, количество каналов, затрата времени на набор и сброс исследуемого вещества, эргономические показатели, биологическая безопасность.

По типу:

• Механические
  
• Автоматические
  

 По способу дозирования:

• клапанные (задействуются в дискретных автоматических анализаторах);
  
• перистальтические (применяются в качестве компонентов проточных автоанализаторов);
  
• пипеточные (самые распространённые в клинико-диагностической практике, выпускаются в виде поршневых или плунжерных конструкций однократного дозирования, диспенсеров и дилюторов).
  

 Диспенсеры, или степперы, позволяют многократно делить введённый препарат на порции. Дилюторы предназначены для одновременной работы с двумя растворами, кроме дозирования осуществляют одновременное разбавление вещества.

 По объему:

• с фиксированным
  
• переменным
  

 В зависимости от количества каналов дозирования выделяют устройства:

• одноканальные;
  
• многоканальные;
  
• вариканальные (количество каналов меняется в диапазоне от 1 до 12).
  

4. Руководство по эксплуатации одноканальной пипетки переменного объема

Пять методов работы с пипетками для повышения производительности 

наиболее распространенные методические ошибки и способы их устранения

1. Неправильная глубина погружения наконечника

При правильной глубине погружения точность результата может возрасти на 5 %. Пипетки для микрообъемов следует погружать в образец на глубину 1–2 мм, а пипетки обычного объема — на 3–6 мм в зависимости от размера наконечника. Если погрузить наконечник глубже, то находящийся в нем воздух будет сжиматься, что приведет к всасыванию излишнего количества жидкости.

2. Неправильный наклон пипетки

Пипетку следует погружать в жидкость практически вертикально, ее наклон не должен превышать 20 градусов. Больший наклон приведет к избыточному всасыванию жидкости, а это повлияет на точность. Например, если отклонение от вертикали составляет 30 градусов, пипетка может набрать до 0,7 % лишней жидкости.

3. Ненадлежащее дозирование

Можно добиться большей точности и воспроизводимости результатов от образца к образцу, если жидкость будет до последней капли выходить из пипетки, не оставаясь на наконечнике. Обычно при дозировании рекомендуется, чтобы кончик наконечника касался стенки сосуда, так как это уменьшает или полностью исключает задержку жидкости в наконечнике. Такая методика позволяет повысить точность дозирования на 1 % и более.

4. Отсутствие предварительной промывки

Дозируемая жидкость оставляет на наконечнике тонкий слой, поэтому получаемый объем всегда оказывается чуть меньше положенного. Предварительная (по меньшей мере двукратная) промывка нового наконечника дозируемой жидкостью подготовит его внутреннюю поверхность к дальнейшей работе.

5. Непостоянный ритм дозирования

Дозируйте образцы с одинаковым стабильным темпом. Не спешите и размеренно выполняйте каждый этап цикла дозирования.