La verrerie de laboratoire se présente sous différentes formes et tailles, et sont utilisés pour un certain nombre d’objectifs. Vous ne savez pas distinguer votre flacon à fond rond de votre flacon de Florence, ou vos pipettes de vos burettes ? Ce graphique vous couvre. Ci-dessous, vous trouverez également quelques détails sur l’utilisation de chacun d’entre eux.
La verrerie de base
Ces articles devraient être familiers à quiconque a participé à une leçon pratique de chimie à l’école. Les tubes à essai sont l’image archétypale de la chimie, tandis que les béchers font également de fréquentes apparitions dans les travaux pratiques à l’école. Les tubes à bouillir ne sont pas si différents des tubes à essai en apparence, mais sont utilisés lorsqu’il faut chauffer – ils ont tendance à être fabriqués en verre plus épais, et sont légèrement plus grands et plus larges.
Flasques
De tous les flacons utilisés en chimie, le plus emblématique est le flacon conique (Erlenmeyer). Nommée d’après le chimiste allemand Emil Erlenmeyer, qui a créé la fiole en 1860, elle est conçue de manière à ce que son contenu puisse être tourbillonné facilement sans se renverser. Cela les rend également utiles pour faire bouillir des liquides, et en plus leur col peut supporter des entonnoirs à filtre.
Les fioles jaugées sont principalement utilisées pour la préparation de solutions étalons. Pour créer une solution d’une concentration spécifique, nous devons connaître le volume de la solution ; le col étroit de la fiole jaugée aura une fine graduation pour montrer où un volume spécifique est atteint.
Les fioles à fond rond et les fioles de Florence se ressemblent beaucoup, mais il existe une légère différence entre les deux. Tous deux ont un fond rond, conçu pour répartir uniformément la chaleur lorsqu’ils sont chauffés. Ils sont fréquemment utilisés par les chimistes pour les réactions et dans les évaporateurs rotatifs. Alors que les flacons à fond rond sont généralement dotés d’un joint en verre rodé sur leur col, pour permettre le raccordement à d’autres appareils, les flacons de Florence, censés porter le nom de Florence en Italie, ont tendance à n’avoir qu’un rebord. Ils peuvent également venir avec soit un fond plat afin qu’ils soient autoportants, soit un fond arrondi, et ont des cols plus longs.
Le flacon Kjeldahl a un col encore plus long, et a été développé pour être utilisé dans la méthode Kjeldahl, qui est utilisée pour déterminer la teneur en azote d’une substance.
Les flacons en forme de poire sont généralement des flacons plutôt petits, utilisés pour des distillations à petite échelle. Leur forme permet de récupérer plus de matière que les flacons à fond rond.
Les flacons de cornue, d’aspect plutôt étrange, sont utilisés dans les distillations, bien que leur utilisation ait surtout précédé l’apparition des condenseurs. Aujourd’hui, ils sont très rarement utilisés.
La fiole Schlenk et la fiole Straus sont deux autres qui se ressemblent assez. Les flacons Schlenk sont couramment utilisés dans la chimie sensible à l’air, car le bras latéral permet de pomper un gaz inerte comme l’azote dans le récipient. La fiole de Straus, quant à elle, est utilisée pour stocker des solvants séchés. Le goulot principal est en fait rempli à mi-hauteur, et relié à un goulot plus petit bouché ; ce goulot principal peut être relié à d’autres appareils, et permet d’extraire le solvant lorsque le bouchon est légèrement retiré ou retiré entièrement.
Enfin, la fiole de Claisen, conçue par le chimiste Ludwig Claisen, est destinée à la distillation sous vide ; la distillation sous vide produit des quantités problématiques de bulles lorsque les solutions sont bouillies. Le ballon de Claisen comprend un tube capillaire qui insère de petites bulles dans le liquide, facilitant la férocité de l’ébullition, tandis que la partie ramifiée du ballon accueille un thermomètre. Aujourd’hui, la fiole de Claisen est moins utilisée.
Funnels, Analyse & Séparation
Une variété d’appareils différents peut être utilisée pour la filtration. Le plus évident est l’entonnoir à filtre, dans lequel on peut placer du papier filtre, puis verser un mélange. L’entonnoir à chardon, plus petit, n’est pas du tout utilisé pour filtrer, mais pour ajouter des liquides dans les appareils.
La fiole de Buchner peut être utilisée conjointement avec un entonnoir de Buchner dans la filtration sous vide, et c’est un processus beaucoup plus rapide que la filtration par gravité utilisée avec les entonnoirs filtrants normaux. Un tube à vide peut être fixé sur le bras latéral de la fiole, qui aspire rapidement le solvant, laissant tout solide dans l’entonnoir de Buchner.
Pour séparer des solutions ou des liquides de différentes densités, on peut utiliser des entonnoirs de séparation. Les liquides de plus faible densité flotteront vers le haut, puis les mélanges pourront être soutirés séparément. L’ampoule à décanter d’apparence similaire est utilisée pour ajouter des liquides ou des solutions à une réaction.
Une autre méthode de séparation des mélanges de composés est la chromatographie sur colonne, qui peut être réalisée à l’aide d’une colonne de chromatographie. Le mélange passe à travers une colonne de dioxyde de silicium ou d’oxyde d’aluminium, les différents composants du mélange mettant plus ou moins de temps à passer à travers la colonne.
Enfin, le tube de Thiele est un appareil utilisé pour déterminer le point de fusion d’un composé solide. Il contient et chauffe un bain d’huile, dans lequel un échantillon peut être placé ainsi qu’un thermomètre. Le chauffage permet ensuite de déterminer le point de fusion. La conception du ballon permet à l’huile de circuler, assurant un chauffage uniforme.
Condenseurs
Une gamme de condenseurs différents peut être utilisée dans les laboratoires comme composants importants des appareils de distillation. Le condenseur le plus couramment utilisé dans les écoles est le condenseur de Liebig, qui possède un tube interne à travers lequel la vapeur s’écoule, entouré d’une » enveloppe » à travers laquelle l’eau froide passe et condense la vapeur. Le condenseur de Graham est similaire à celui-ci, mais il possède un chemin en spirale dans lequel la vapeur s’écoule et se condense. Le condenseur de Friedrichs, quant à lui, inverse la disposition des choses, avec un serpentin en spirale à travers lequel le liquide de refroidissement s’écoule, la vapeur l’entourant. D’autres variétés de condensateurs sont également disponibles, bien qu’elles ne soient pas présentées ici.
Une autre pièce de verrerie qui entre vaguement dans cette catégorie est la colonne de fractionnement. Cela permet de séparer un mélange pendant la distillation, car les vapeurs s’accumulent et distillent sur les petits » plateaux » en verre qui montent dans la colonne. Seuls les gaz les plus volatils monteront jusqu’au sommet de la colonne pour être distillés.
Appareil de mesure
Un certain nombre de pièces de verrerie de chimie sont utilisées pour mesurer précisément les volumes ; la plus évidente étant l’éprouvette graduée, ou cylindre de mesure, qui peut venir dans une variété de tailles.
Pour mesurer les volumes de solutions plus précisément, une pipette volumétrique peut être utilisée. Celles-ci existent dans une variété de tailles, chacune mesurant un volume fixe de solution. On peut également utiliser des pipettes graduées, qui permettent de mesurer différents petits volumes. Pour mesurer les volumes lors des titrages (l’addition d’une solution à une autre pour déterminer une concentration inconnue), on utilise des burettes. Ce sont des tubes longs et étroits, avec des marques de volume incrémentielles, qui permettent de faire tomber des volumes précis de solutions dans une autre solution.
Pour mesurer le volume de gaz produit dans une réaction, on peut utiliser une seringue à gaz. Cet appareil peut être fixé au sommet d’un flacon via un morceau de tube, et le gaz produit pousse le piston de la seringue, ce qui permet de mesurer le volume de gaz.
La seule pièce de verrerie que nous n’avons pas mentionnée est l’extracteur Soxhlet. Il est utilisé pour extraire les produits chimiques d’un échantillon solide dans un liquide. Vous pouvez le voir en action dans cette vidéo qui détaille l’extraction de la caféine du café.
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