Wyposażenie laboratorium badawczego pod lupą – co jest niezbędne do analizy sitowej, destylacji i przygotowania próbek?

Odpowiednie wyposażenie laboratoryjne ma wpływ na efektywne oraz wiarygodne analizy, pozwalając na uzyskanie możliwie jak najbardziej precyzyjnych wyników. Ponadto nowoczesny sprzęt to również bezpieczniejsze warunki pracy, co ma znaczenie zarówno w laboratoriach badawczych, jak i przemysłowych. Nie sposób pominąć faktu, iż współczesne laboratoria muszą sprostać coraz wyższym wymaganiom jakościowym, a także proceduralnym, w związku z tym znajomość wyposażenia oraz jego zastosowań jest nieodzowna dla każdego specjalisty. W dzisiejszym artykule skupimy się na trzech procesach, będących nieodłącznym elementem pracy laboratoriów – analizie sitowej, destylacji oraz na procesie przygotowania próbek. To operacje powszechnie stosowane w wielu dziedzinach nauki, wymagające nie tylko rozległej wiedzy, ale również odpowiednich narzędzi. Podpowiemy, jakie urządzenia są niezbędne do ich prawidłowego przeprowadzenia, zwracając uwagę czytelnika na znaczenie właściwego doboru sprzętu dla dokładności wyników, bezpieczeństwa użytkowników, a także ogólnej wydajności pracy. Serdecznie zapraszamy do lektury!

Analiza sitowa – precyzyjne rozdzielanie frakcji

Analiza sitowa to technika separacji, wykorzystywana w wielu dziedzinach nauki – od farmacji i budownictwa, aż po przemysł spożywczy. Znajduje szerokie zastosowanie także przy okazji kontroli jakości surowców i charakterystyki granulometrycznej gleb. W badaniach naukowych jest podstawowym narzędziem do określania rozkładu wielkości cząstek w różnorodnych materiałach. Do przeprowadzenia analizy sitowej niezbędnymi komponentami są sita oraz waga, natomiast przesiewacze (urządzenia stosowane w trakcie analizy) sprawiają, że proces jest powtarzalny. Do systemu należą:

• Sita laboratoryjne analityczne – stanowią podstawowy element analizy sitowej, wykonane najczęściej ze stali nierdzewnej, z pokładem z siatki lub blachy perforowanej o ściśle określonym rozmiarze oczek. Istnieją różne standardy sitowe, takie jak ISO 3310, czy ASTM E11, które ściśle określają zasady produkcji sit testowych. Normy branżowe określają rodzaj zastosowanego sita. Najczęściej stosowane są sita o oczkach kwadratowych z pokładem z siatki lub blachy perforowanej o średnicy 200 mm i wysokości ramki 50 mm.
• Urządzenie do przesiewania (wstrząsarka sitowa) – wykorzystywana dla powtarzalności procesu. Dostępne są różne typy tych urządzeń, działające na zasadzie wibracji elektromagnetycznych lub ruchów mechanicznych. Precyzyjna regulacja parametrów przesiewania, takich jak amplituda wibracji, częstotliwość i czas trwania procesu, ma bezpośredni wpływ na efektywność oraz powtarzalność separacji. Popularnym rozwiązaniem stosowanym do materiałów miałkich lub elektrostatycznych jest przesiewacz pneumatyczny, na którym pracujemy z jednym sitem.
• urządzenia do ważenia – po zakończeniu procesu przesiewania, każda z oddzielonych frakcji musi zostać dokładnie zważona. Wagi elektroniczne laboratoryjne należy regularnie kalibrować, aby zapewnić wiarygodność pomiarów masy poszczególnych frakcji.

Do prawidłowego przeprowadzenia analizy sitowej niezbędne są szalki zbierające umieszczane pod najniższym sitem oraz pokrywy zamykające górne sito zapobiegające utracie materiału podczas przesiewania. Bardzo ważnym elementem procesu jest oczyszczanie sit po każdej analizie, w tym celu stosujemy odpowiednie akcesoria tj.: myjki ultradźwiękowej, bądź pędzle o odpowiedniej twardości włosia, które umożliwiają czyszczenie sit bez ryzyka uszkodzenia delikatnej siatki.

Efektywne rozdzielanie cieczy

Destylacja to proces rozdzielania składników mieszaniny ciekłej wykorzystujący różnice w ich prężności par. Stanowi fundamentalną technikę stosowaną w laboratoriach chemicznych oraz przemysłowych do oczyszczania cieczy, rozdzielania mieszanin, a także w syntezie organicznej. Istnieje wiele typów destylacji, w tym destylacja prosta, frakcyjna (rektyfikacja), azeotropowa i próżniowa, z których każda znajduje zastosowanie w zależności od właściwości fizykochemicznych rozdzielanych substancji. Do elementów aparatury destylacyjnej zaliczymy kolbę destylacyjną, chłodnicę, odbieralnik oraz źródło ciepła. W warunkach laboratoryjnych bądź przemysłowych coraz częściej wykorzystuje się także nowoczesne destylatory laboratoryjne elektryczne, umożliwiające szybkie, a przy tym bezpieczne uzyskiwanie wody destylowanej o wysokim stopniu czystości. Urządzenia te dostępne są w wersjach jedno- i dwudestylacyjnych, często wyposażone w systemy automatycznego napełniania, czujniki poziomu wody oraz zabezpieczenia termiczne, co zapewnia ich bezobsługową, wysoce wydajną pracę. Doskonałej jakości destylarka do wody laboratoryjna o kompaktowej budowie – wykonana ze stali nierdzewnej lub szkła borokrzemowego – może znaleźć szerokie zastosowanie w laboratoriach analitycznych, placówkach medycznych i instytutach naukowych.

Przygotowanie próbek

Odpowiednie przygotowanie próbek jest obowiązkowe dla uzyskania wiarygodnych i reprezentatywnych wyników wszelkich analiz laboratoryjnych. Proces ten może obejmować różne etapy, takie jak rozdrabnianie, homogenizacja, rozpuszczanie, ważenie czy miareczkowanie. Każdy z nich wymaga odpowiedniego wyposażenia, do którego w tym przypadku zaliczymy:

• wagi elektroniczne laboratoryjne (różnej precyzji) – dobierane w zależności od etapu przygotowania próbki;
• szkło laboratoryjne tj. zlewki, kolby, pipety, biurety, cylindry miarowe – niezbędne do odmierzania, mieszania i przechowywania substancji;
• sprzęt do rozdrabniania i mielenia – z uwagi na to, że w przypadku próbek stałych często konieczne jest zmniejszenie wielkości cząstek. Wykorzystuje się do tego moździerze, a w bardziej zaawansowanych zastosowaniach młyn kulowy laboratoryjny lub inne typy młynków;
• homogenizatory – umożliwiające dokładne mieszanie i ujednorodnianie próbek, szczególnie biologicznych;
• mieszadła magnetyczne i mechaniczne – różne ich typy wykorzystywane są do mieszania cieczy oraz roztworów, zapewniając ich jednorodność;
• wirówki laboratoryjne – do oddzielania składników mieszanin o różnej gęstości poprzez wirowanie;
• łaźnie wodne i bloki grzejne – wykorzystywane do inkubacji oraz ogrzewania próbek w kontrolowanej temperaturze;
• pipety automatyczne i końcówki – zapewniające precyzyjne odmierzanie cieczy i minimalizujące ryzyko kontaminacji.

W zależności od specyfiki laboratorium mogą tu być wykorzystywane systemy do automatycznego przygotowania próbek, suszarka laboratoryjna do usuwania z nich wilgoci.

Inwestowanie w wysokiej jakości, starannie dobrane wyposażenie laboratoryjne z całą pewnością decyduje o sukcesie szczegółowych badań i analiz. Wybór konkretnych urządzeń powinien zawsze wynikać ze specyfiki realizowanych prac, wymogów metodologicznych, a także możliwości finansowych. Bezwzględnie należy pamiętać, że precyzyjne wagi elektroniczne, różnorodne sita do analizy sitowej, destylatory lub wydajny mieszalnik laboratoryjny to nie tylko narzędzia – to niezbędne składowe rzetelnych badań oraz pewnych wniosków naukowych, determinujące jakość i wiarygodność uzyskiwanych rezultatów.