بلاگ
انواع ارلن و بشر شیشهای و کاربرد آنها در آزمایشگاههای صنعتی
در هر آزمایشگاه صنعتی، از تولید مواد شیمیایی گرفته تا کنترل کیفیت محصولات، ابزارهای شیشهای نقش ستون فقرات عملیات آزمایشگاهی را دارند. میان این ابزارها، ارلنها و بشرها بیشترین استفاده را دارند؛ چرا که پایهی بسیاری از آزمایشها و فرایندهای ترکیب، حرارتدهی، اختلاط و اندازهگیری هستند. آشنایی با انواع ارلن و بشر شیشهای و تفاوتهای عملکردی آنها، برای هر متخصص یا مسئول آزمایشگاه ضروری است تا دقت، سرعت و ایمنی کار به حداکثر برسد.
آشنایی با ارلن و نقش آن در آزمایشگاه
ارلن یا ارلن مایر فلاسک (Erlenmeyer Flask) ظرفی است با بدنهی مخروطی و دهانهی باریک که برای مخلوط کردن، گرم کردن و نگهداری محلولها استفاده میشود. شکل مخروطی ارلن باعث میشود هنگام همزدن محلول، مایع از دهانه بیرون نریزد؛ به همین دلیل در واکنشهای شیمیایی که نیاز به همزدن و حرارتدهی دارند، ارلن جایگزین ایدهآل بشر است.
در آزمایشگاههای صنعتی، ارلنها معمولاً از شیشهی مقاوم بوروسیلیکات (مثل پیرکس) ساخته میشوند تا در برابر حرارت، شوک حرارتی و مواد خورنده مقاومت بالایی داشته باشند.
انواع ارلن و ویژگیهای هرکدام
تنوع انواع ارلن در بازار زیاد است و هر نوع کاربرد خاص خود را دارد. در ادامه به متداولترین نوعها اشاره میکنیم:
-
ارلن ساده (Standard Erlenmeyer Flask):
رایجترین نوع ارلن است که برای مخلوطسازی و نگهداری مایعات استفاده میشود. این ارلنها معمولاً در حجمهای 50 تا 2000 میلیلیتر تولید میشوند. -
ارلن تهصاف:
کف صاف آن باعث میشود روی صفحهی گرمکن آزمایشگاهی قرار گیرد بدون نیاز به تکیهگاه. برای حرارتدهی یکنواخت بسیار مناسب است. -
ارلن تهگرد:
کف گرد آن برای حرارتدهی با شعله مستقیم مناسبتر است. این مدل معمولاً در فرایندهای شیمیایی با دمای بالا استفاده میشود. -
ارلن درپیچی (Screw Cap):
دارای درپوش پیچی پلاستیکی یا تفلونی است تا از تبخیر یا آلودگی جلوگیری کند. مناسب برای نگهداری طولانیمدت محلولها یا حمل مواد شیمیایی است. -
ارلن خلا (Filter Flask یا Vacuum Flask):
دارای خروجی جانبی برای اتصال به پمپ خلا است. برای فیلتراسیون و جدا کردن رسوبات در محیط کنترلشده استفاده میشود. -
ارلن مدرج:
بر روی بدنه دارای تقسیمبندی حجمی است و امکان اندازهگیری تقریبی مایعات را فراهم میکند. در کارهای روتین آزمایشگاهی بسیار پرکاربرد است.
در صنایع شیمیایی و غذایی، انتخاب درست نوع ارلن به نوع واکنش، حساسیت ترکیبها و شرایط دما و فشار بستگی دارد.
بشر شیشهای چیست و چه تفاوتی با ارلن دارد؟
بشر (Beaker) ظرفی استوانهای شکل با دهانهی باز و لبهدار است که برای حل کردن مواد جامد، انتقال مایعات و حرارتدهی ساده به کار میرود. برخلاف ارلن، بشرها برای ترکیبهایی استفاده میشوند که نیازی به جلوگیری از پاشش یا تبخیر ندارند.
از نظر ساختار، بشرها نسبت به ارلنها حجم دقیقتری برای اندازهگیری ندارند اما دسترسی به محتویات آنها آسانتر است. به همین دلیل در مرحلهی آمادهسازی محلولها یا شستوشوی نمونهها، بشر ابزار اصلی محسوب میشود.
انواع بشر شیشهای
بشرها نیز مانند ارلنها در چند نوع مختلف تولید میشوند:
-
بشر ساده (Griffin Beaker):
پرکاربردترین نوع بشر است و برای حرارتدهی، همزدن و ترکیب مایعات استفاده میشود. -
بشر بلند (Tall Form):
دارای ارتفاع بیشتر و قطر کمتر است؛ برای آزمایشهایی که نیاز به کاهش تبخیر یا تمرکز حرارت دارند مناسب است. -
بشر کوتاه (Low Form):
با قطر بیشتر و ارتفاع کمتر برای کارهایی که نیاز به دسترسی سریع به محلول دارند به کار میرود. -
بشر مدرج:
برای اندازهگیری تقریبی حجم مایعات استفاده میشود و در کنترل کیفیت کارخانهها کاربرد زیادی دارد. -
بشر تفلونی یا پلاستیکی:
در مواقعی که استفاده از شیشه خطرناک یا ناکارآمد است (مثلاً در محیطهای با خطر شکستگی)، از بشرهای پلاستیکی مقاوم به حرارت و اسید استفاده میشود.
نکات ایمنی در استفاده از ارلن و بشر شیشهای
هرچند ارلنها و بشرها ابزار سادهای به نظر میرسند، اما اشتباه در استفاده از آنها میتواند باعث شکستگی شیشه، واکنش ناگهانی یا آلودگی نمونهها شود. رعایت چند نکتهی اساسی، عمر ظروف را افزایش و ایمنی محیط کار را تضمین میکند:
-
از تماس مستقیم ارلن یا بشر داغ با سطوح سرد یا مرطوب پرهیز کنید. شوک حرارتی میتواند باعث ترکخوردگی یا شکست شیشه شود.
-
فقط از شیشههای بوروسیلیکات استفاده کنید. این نوع شیشه تحمل بالاتری در برابر حرارت و اسیدها دارد.
-
قبل از استفاده، ظروف را بازبینی کنید. هرگونه خراش یا ترک ریز میتواند در دمای بالا منجر به انفجار شود.
-
در حین حرارتدهی از گیره یا پایه فلزی استفاده کنید. تماس مستقیم با شعله بدون پشتیبان باعث تمرکز حرارت و شکست میشود.
-
هیچگاه بشر را برای مخلوطهای فرار در بسته نگذارید. فشار گاز میتواند باعث ترکیدن ظرف شود.
-
برای تمیز کردن، از برس نرم و شویندهی خنثی استفاده کنید. استفاده از اسیدهای قوی برای شستوشو میتواند سطح شیشه را مات یا خورده کند.
کاربرد ارلن و بشر در صنایع مختلف
کاربرد انواع ارلن و بشر فقط محدود به آزمایشگاههای دانشگاهی نیست. در واقع، در بیشتر صنایع تولیدی و کنترل کیفی از آنها برای فرایندهای مختلف استفاده میشود:
-
صنایع شیمیایی: تهیه محلولها، انجام واکنشهای کنترلشده، آزمایش واکنشهای اسیدی و بازی.
-
صنایع غذایی: سنجش pH، تعیین درصد چربی یا قند، بررسی پایداری ترکیبات در دماهای مختلف.
-
صنایع دارویی: اختلاط محلولها، تست پایداری، و کنترل کیفیت مواد اولیه.
-
صنایع نفت و پتروشیمی: بررسی رفتار مواد نفتی، آزمایش واکنشهای کاتالیستی و تست نمونههای نفتی.
-
صنایع آب و فاضلاب: سنجش کیفیت آب، تست BOD و COD، اندازهگیری میزان فلزات سنگین.
در بسیاری از کارخانهها، مدیران فنی ترجیح میدهند از برندهای معتبر ظروف شیشهای استفاده کنند تا از دقت و دوام تجهیزات در درازمدت اطمینان داشته باشند. همین مسئله باعث شده خرید انواع ارلن و بشر شیشهای با کیفیت بالا به یکی از تصمیمهای کلیدی آزمایشگاهها تبدیل شود.
سوالات متداول درباره ارلن و بشر شیشهای
1. آیا میتوان از ارلن برای اندازهگیری دقیق حجم استفاده کرد؟
خیر. ارلنها برای اندازهگیری تقریبی طراحی شدهاند. برای دقت بالا باید از بورت یا پیپت استفاده شود.
2. تفاوت ارلن تهگرد و تهصاف چیست؟
ارلن تهگرد حرارت را یکنواختتر توزیع میکند اما نیاز به نگهدارنده دارد؛ ارلن تهصاف برای قرارگیری مستقیم روی صفحهی گرمکن مناسبتر است.
3. آیا بشرهای پلاستیکی قابل حرارت دادن هستند؟
بستگی به جنس پلاستیک دارد. بشرهای ساختهشده از پلیپروپیلن تا حدود ۱۲۱ درجه سانتیگراد مقاوم هستند، اما نباید مستقیماً روی شعله قرار گیرند.
4. بهترین برند برای خرید ارلن و بشر چیست؟
در بازار ایران برندهای متنوعی از چین، آلمان و ایران وجود دارد. انتخاب برند بستگی به نوع کاربرد، بودجه و حساسیت آزمایش دارد. برای کاربردهای صنعتی، برندهایی با شیشهی بوروسیلیکات توصیه میشوند.
5. آیا میتوان از ارلن برای نگهداری بلندمدت مواد شیمیایی استفاده کرد؟
فقط در صورتی که از ارلن درپیچی استفاده شود. در غیر این صورت تبخیر یا آلودگی محتویات رخ میدهد.
نکات عملی برای انتخاب ظروف مناسب
-
همیشه حجم ظرف را متناسب با حجم محلول انتخاب کنید (حداکثر تا دو سوم پر شود).
-
اگر واکنش گرمازا است، از ارلن با ظرفیت بیشتر استفاده کنید تا از پاشش جلوگیری شود.
-
در محیطهایی با خطر شکستگی بالا، بشر یا ارلن پلاستیکی مقاومتر است.
-
در آزمایشهای تیتراسیون، استفاده از ارلن مدرج شفاف دقت کار را افزایش میدهد.
انتخاب بین ارلن و بشر؛ کدام بهتر است؟
سؤال بسیاری از تکنسینها و مسئولان آزمایشگاه این است که در کدام شرایط باید از ارلن استفاده کرد و در کدام شرایط بشر انتخاب بهتری است. پاسخ کوتاه این است که انتخاب ظرف بستگی به ماهیت واکنش یا محلول دارد.
اگر آزمایش نیاز به همزدن شدید یا جلوگیری از تبخیر دارد، ارلن بهترین گزینه است. دهانهی باریک آن باعث میشود بخار کمتر خارج شود و مواد فرار درون ظرف باقی بمانند. اما اگر هدف شما حل کردن یا انتقال محلولها است و نیاز به دید مستقیم یا افزودن مکرر مواد دارید، بشر با دهانهی باز و لبهدار کار را آسانتر میکند.
در فرآیندهای صنعتی مثل تست کنترل کیفیت روغنها یا رنگها، معمولاً از هر دو ظرف در کنار هم استفاده میشود؛ محلول ابتدا در بشر آماده و سپس در ارلن برای حرارتدهی یا تیتراسیون منتقل میشود. این ترکیب کارایی و ایمنی را همزمان بالا میبرد.
تأثیر کیفیت شیشه در نتایج آزمایش
در آزمایشگاههای صنعتی، دمای بالا و تماس با اسید یا باز قوی کاملاً رایج است. اگر جنس شیشهی ارلن یا بشر از مواد بیکیفیت باشد، در مواجهه با شوک حرارتی یا مواد خورنده ترک برداشته یا حتی منفجر میشود. شیشهی بوروسیلیکات با ضریب انبساط حرارتی پایین (مثل شیشهی پیرکس یا دوراگلاس) میتواند تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد حرارت را تحمل کند بدون آنکه ترک بردارد.
همچنین کیفیت سطح داخلی شیشه بر دقت نتایج آزمایش تأثیر مستقیم دارد. سطح زبر یا خراشدار باعث میشود مواد به جداره بچسبند یا واکنش به درستی انجام نشود. بنابراین انتخاب ارلن و بشر با شیشهی صاف، شفاف و مقاوم نه فقط از نظر دوام، بلکه از نظر اعتبار نتایج آزمایشگاهی حیاتی است.
نگهداری و افزایش عمر ظروف شیشهای
برای اینکه ارلن و بشر سالها قابل استفاده بمانند، رعایت چند نکتهی نگهداری ضروری است:
-
پس از هر آزمایش بلافاصله شستوشو کنید. باقی ماندن رسوبات باعث ایجاد لکههای دائمی و تضعیف ساختار شیشه میشود.
-
از خشککن آزمایشگاهی استفاده کنید. حرارت مستقیم یا استفاده از هوای فشرده برای خشککردن میتواند به مرور ترکهای ریز ایجاد کند.
-
برای نگهداری، از قفسههای مخصوص استفاده کنید. ارلنها را از دهانه نگه ندارید و از تماس مستقیم با هم جلوگیری کنید.
-
در صورت لبپریدگی یا ترک جزئی، آن را کنار بگذارید. کوچکترین آسیب در دمای بالا به شکست کامل منجر میشود.
رعایت همین موارد ساده باعث میشود هزینههای خرید تجهیزات جدید کاهش یابد و کارایی آزمایشگاه در بلندمدت حفظ شود.
آیندهی ظروف آزمایشگاهی در صنایع مدرن
در سالهای اخیر، شرکتهای تولیدکننده ابزار شیشهای به سمت طراحی ارلنها و بشرهای هوشمندتر پیش میروند؛ مثلاً ظروفی با پوشش ضد چسبندگی، مقاوم در برابر شوک ناگهانی یا دارای نشانهگر دیجیتال حجم. این پیشرفتها باعث میشوند آزمایشهای صنعتی دقیقتر و ایمنتر انجام شوند.
در برخی کارخانهها نیز به دلیل مسائل ایمنی، استفاده از ظروف پلاستیکی مقاوم به حرارت (مثل پلیپروپیلن یا پلیکربنات) جایگزین شیشه شده است. با این حال، برای بیشتر واکنشهای شیمیایی حساس، شیشهی بوروسیلیکات همچنان انتخاب اول است؛ چون از نظر شیمیایی خنثی و مقاوم در برابر حلالهاست.
اگر نیاز به فرمولاسیون های کاربردی در انواع صنایع را دارید میتوانید به وبسایت فرمولاسیون برتر مراجعه کنید
جمعبندی
انتخاب درست و استفادهی اصولی از انواع ارلن و بشر شیشهای نهتنها ایمنی و دقت آزمایش را تضمین میکند، بلکه هزینههای نگهداری و خرید تجهیزات را هم کاهش میدهد. در محیطهای صنعتی که دقت، دوام و کیفیت ابزار اهمیت بالایی دارد، خرید ظروف شیشهای از منابع معتبر با کیفیت آزمایشگاهی اهمیت ویژهای پیدا میکند.
کاربرد و انواع روغن سیلیکون در روانکنندهها و صنایع شیمیایی