Ответ на пост «Невидимость»
То ли масло не то, то ли стекло, то ли свет. Не вышло, в общем.
То ли масло не то, то ли стекло, то ли свет. Не вышло, в общем.
Доброго времени суток. Прошу помощи с матированием стекла.
Задача - найти способ матирования и повреждения стекла для нано-производства в домашних условиях. Желаемый результат повреждения на фото.
Простое макание в 40% плавиковую кислоту желаемого результата не даёт. Просто растворяется стекло, но поверхность остаётся глянцевой, становится немного рельефной, но глянцевой. Паста не подходит, так как нужно обрабатывать много мелких объектов. Вариант с парАми кажется слишком сложным в домашних условиях, а на улице сейчас холодно.
Бусины на фото сначала чем-то обработаны, а потом покрашены или покрыты металлическим напылением в вакууме. Изначально с производства сходят глянцевые и ровные, как чёрные на фото.
P.S. Форум стекольщиков результата не дал, там только пасту рекомендуют :(
Интересный получился эксперимент 💪🏻
А еще получит ачивку в профиль. Рискнете?
И снова у нас проверка на термическую прочность горных минералов! На этот раз камень-легенда, вокруг которого ходят рассказы и мифы. Обсидиан, вулканическое стекло, драконье стекло и другие названия этого минерала у всех на слуху.
Коллеги-химики, подписчики, а также просто любопытствующие - приветствую вас в своей алхимической берлоге!
Как же тяжко мне было писать этот пост, ох тяжко. Дело в том, что Пикабу опять решил, что я слишком ленивая жопа, и около месяца назад обнулил мой черновик с на 90% законченным постом. Бэкапом я, разумеется, не озаботился, так что пришлось писать с нуля. Хорошо хоть картинки сохранил.
Сегодня мы поговорим о посуде, священной для каждого праведного химика-органика. О круглодонных колбах (круглодонках) aka round-bottomed flasks. Если все плоскодонные колбы, несмотря на всю их несхожесть, хотя бы имели плоское дно, то с круглодонками всё не так однозначно, отвечаю. Мы, по крайней мере, я и знакомые мне химики-органики, называем круглодонками все колбы с неплоским дном. Именно в круглодонных колбах происходит самое главное таинство - органический синтез. А также упаривание на роторе, которое, наверное, является самой частой процедурой в органическом синтезе.
Каноничная круглодонная колба aka round bottom flask выглядит вот так:
Круглодонная колба с анализами
Используют такие колбы много и часто. В них ставят реакции, их используют как перегонные кубы и приемники при вакуумных перегонках, из них производят упаривание на роторных испарителях, лиофильных сушках и так далее. Из минусов - вытащить из такой колбы чистый продукт довольно сложно. Твердый продукт трудно полностью высыпать из-за наличия "плеча", а шпатель, чтобы он доставал до боковых стенок, нужно гнуть хитрой зюкой. Маслообразный продукт размазывается по поверхности колбы и собрать его пипеткой без потерь не выйдет. Плюсом идет то, что донышко сферическое и в нем отлично себя чувствуют якоря от магнитных мешалок.
Выполняют такие колбы в объемах от 5 мл и до 10 литров. Если постараться, можно найти и за пределами этого диапазона. Колбу часто греют, поэтому, разумеется, делают их из боросиликата. Делают их сейчас почти всегда со шлифом, обычно с коническим, но для некоторых целей и сферический используют. У разных производителей колбы могут иметь разную длину шейки.
Отечественная круглодонная колба с коническим шлифом стоит от 200р за 25 мл до 4000р за 10 литров. Импортные - от 500р за 5 мл и до 5000р за 2 литра. Брать лучше импортные, ибо качества шлифа у них намного лучше, а это критично при работе с вакуумом. Но последнее время проскакивают и отечественные со сносными шлифами.
Твердые продукты лучше всего доставать из другого вида круглодонок, называемых грушевидными. Аглицких названий у неё несколько: pear shaped flask, evaporation flask, recovery flask:
Грушевидная колба. Конкретно такие идут в комплект к роторам Heidolph.
Вся соль грушевидных колб в том, что у них, при полусферическом дне, ровные "верхние" стенки. А значит, оттуда легко и без вопросов можно высыпать или выскрести шпателем порошок. Ну и растворы из неё тоже удобнее выливать. В целом, это мой любимый тип круглодонок, они не имеют недостатков перед классикой, а преимущества налицо.
Делают эти колбы в объемах от 10 мл и до 2 литров. Делают опять же боросиликатные. Без шлифа ни разу не видел, даже в каталогах, и всегда шлиф конический. В отличие от классических круглодонок, у которых каждому номинальному объему соответствует вполне определенный диаметр бланка, у грушевидок одного объема бывает разное соотношение диаметра основания и высоты. Есть даже экзотные грушевидки, у которых основание очень сильно увеличено, что превращает колбу в неваляшку - она не падает, несмотря на круглое дно.
Отечественная груша стоит от 150р за 10 мл до 3000р за 2 литра. Импортные - от 500р за 5 мл и до 7000р за 2 литра. Отечественные груши меньше 50 мл в принципе можно брать, больше - очень неудобные и странной формы. Но я, опять-таки, в данном случае за импортные.
Замыкают "большую тройку" круглодонок в лаборатории оргсинтеза остродонные колбы. Англоговорящие с какого-то бодуна называют их тоже pear shaped, хотя каким местом они похожи на грушу - не очень понятно:
Как по мне, так больше всего они похожи на медиатор для гитары, ну или каплю.
Эта колба является полным антиподом груше: попытавшись высыпать из неё порошок, вы проклянете всё на свете. Однако у этой монеты есть и обратная сторона - в носике колбы отлично скапливаются жидкие и маслянистые продукты, которые можно из этого носика очень легко и без потерь забрать пипеткой. Якорям для магнитных мешалок такая форма дна не особо нравится, поэтому ставят реакции в таких колбах редко. Зато для вакуумных перегонок - первое дело, из таких колб кипящая жидкость меньше плюется.
Больших остродонок не делают, объемы - от 5 мл и до 250 мл. Видел пару раз 500 мл, но это жуткий изврат. Понятное дело, боросиликатные, понятное дело, с коническим шлифом. Конкретная форма может очень сильно изменяться от производителя к производителю, носики бывают как прям совсем острые (то, что я люблю), так и закругленные.
Отечественная остродонка стоит от 150р за 10 мл до 700р за 250 мл. Импортные - от 300р за 5 мл и до 1500р за 250 мл. Колбы эти часто используются на высоком вакууме, поэтому лучше брать импортные. Круглодонных колб всех трёх видов, по сумме, на одного синтетика, нужно 30-50 штук. А сколько каких - это уже по предпочтениям.
Представьте себе такую ситуацию - у вас есть реакция. Вам нужно по каплям прибавлять реагент, раствор при этом должен перемешиваться механической мешалкой, да ещё и температуру реакционной смеси надо контролировать. Представили? Впечатлились? Можно, конечно, поставить разветвитель - форштосс, но в итоге система будет похожа на тентаклевого монстра, станет громоздкой и неустойчивой. Ну так вот, хитрые химики придумали, как решить эту проблему. Прошу любить и жаловать - многогорлые колбы!
Колбы бывают двухгорлыми...
...трехгорлыми...
...и даже пятигорлыми. Четырехгорлую я вам не покажу, но идея, думаю, ясна?
Многогорлые колбы используют исключительно для постановки реакций, больше нигде лишние горла не нужны. Неразборчивые в средствах химики суют в эти горла всё подряд - капельные воронки, термометры, мешалки, обратные и прямоточные холодильники, газоподводы, электроды, ультразвуковые зонды.
Делают такие колбы, ясное дело, из боросиликата, ясное дело, со шлифами, объемом от 25 мл и до 5 л, при дальнейшем увеличении объема они мутируют в пилотные реакторы (но это уже совсем другая история). Бланки берут круглодонные или остродонные, грушевидных многогорлых ни разу не видел. Есть два лагеря химиков, вражда между которыми по уровню непримиримости и бессмысленности сравнима разве что с враждой остроконечников и тупоконечников. Первые признают лишь прямые горла (как на первых двух колбах), вторые - изогнутые (как на последней). Лично мне пофиг, лишь бы работало.
Чтобы примерно оценить стоимость многогорлой колбы, надо прибавить по 300 (для отечественных) - 700 (для импортных) рублей. Сильно многогорлые колбы часто делают стеклодувы по индивидуальному заказу.
Для того, чтобы удобнее было подводить и откачивать газы, не заморачиваясь с лишними деталями, сумрачный немецкий гений по имени Вильгельм Шленк придумал специальные колбы имени себя, они же Schlenk flask:
Колба Шленка. Маркировка на ней вызывает некоторые вопросы, ибо тело и ручка тефлонового клапана (справа) IRL должна быть намного, несоизмеримо меньше, чем размер бланка на 500 мл. Больше похоже на 50 мл.
Суть в том, что к колбе с завода припаян кран или клапан Янга, и отвод для шланга. Это позволяет легко открывать и перекрывать подачу или откачку газа, что бывает полезно, если происходит какая-то внезапность. А газы, особенно аргон, надо подавать часто, ибо многие вещества и реакционные смеси неадекватно реагируют на влагу и кислород из воздуха. В технике Шленка выполняют круглодонные колбы, а также пробирки:
Пробирка Шленка. Разнообразия для - со стеклянным краном. Их, в отличие от колб, обычно используют для хранения веществ под аргоном.
Отечественных, насколько я знаю, не делают. Чтобы получить цену импортной, надо прибавить к обычной одногорлой посудине 1500-3000р, в зависимости от типа крана. Самые дорогие - клапана Янга, но оно того стоит, поверьте мне...
Помимо этих хитровыделанных сосудов, товарищ Шленк придумал ещё и газово-вакуумную магистраль для работы с этими самыми сосудами. Но сегодня я про них рассказывать не буду, иначе мы тут надолго застрянем. Эта тема настолько богата и многогранна, что заслуживает отдельного поста. Сегодня и так неплохо обозрели.
На сегодня всё, надеюсь, я смогу собрать волю в кулак и впредь выпускать посты почаще. Напоследок - неплохое видео про промышленный ротационный испаритель с 20 л колбой. Пикабу почему-то не дает мне его вставить непосредственно в пост. Эх, когда я работал в индустрии, у нас такие стояли в соседней комнате. В университетах такие - редкость.
Удачи!
Приветствую!
После пробирок, стаканов и прочих простейших мы, наконец-таки, переходим к более интересному и функциональному стеклишку, а именно - к колбам!
Итак, колбы ака flasks. Альфа и омега любого органического синтеза. Сейчас колбами называют любую круглую стеклянную сволочь (и не только круглую), что меня, как химика, каждый раз изрядно коробит. В химии колбой называют, в принципе, любой сосуд, имеющий сужающееся горло. Сам сосуд при этом называют бланком. Форма сосуда и горла, а также наличие шлифа или резьбы - опционально.
Некоторые колбы с плоским дном называются плоскодонными. Но не все. И хотя в широком смысле плоскодонная колба - это любая колба с плоским дном, химики делят такие колбы на несколько семейств.
Канонiчная плоскодонная колба.
Используют такие колбы для кратковременного хранения растворов, и очень редко - для проведения реакций. Хотя они имеют плоское дно и худо-бедно устойчивы, опрокинуть такую колбу неловким движением - как нефиг делать. Для того, чтобы полностью вылить раствор из сферического бланка колбы, приходится переворачивать её чуть ли не на 180 градусов. А если в колбе есть осадок - хрен вы его вытащите без гнутого шпателя и какой-то матери.
Плоскодонные колбы выполняют в объемах от 10 мл до 5 литров, со шлифом или с прямым горлом. Отечественные стоят 50-1000 рублей без шлифа и 300-1500 - со шлифом. Импортные - в 4-5 раз дороже. Стеклянные обычно делают из боросиликатного стекла, хотя советские могут быть изготовлены из чего угодно, хоть из бутылочного. Кроме стеклянных делают полипропиленовые, цена - 100-1500 рублей. Смысла брать импортные особо нет. В принципе, такие колбы берут по 10-20 на человека, но лично я их предпочитаю вообще не брать. Почему - расскажу ниже.
Если вы видите колбу, похожую на плоскодонку, но с подозрительно узким горлышком, знайте - перед вами мерная колба! Мерная колба - наверное, самая узнаваемая вне химического сообщества посудина и непременный элемент антуража лаборатории в любом фильме.
Мерные колбы с растворами. На шейках хорошо видны круговые риски, отмечающие паспортный объем.
Мерная колба - священная корова аналитической химии. Существует множество ритуалов и поверий, связанных с мерными колбами, вплоть до того, сколько раз её взбалтывать и в каком направлении перемешивать. В отличие от прочей мерной посуды, мерные колбы не имеют шкалы и предназначены для того, чтобы отмерять фиксированный объем. 99% растворов точной концентрации готовится именно в таких колбах. Сначала в колбу загружают растворяемый образец, а потом доливают растворитель до риски. Таким образом, вне зависимости от объема и плотности исходного образца, объемная концентрация (моль/л или М) будет известна.
Мерные колбы, так же, как и обычные, бывают со шлифом (стеклянные и полипропиленовые) и без. Колбы без шлифа сейчас почти никто не покупает, но старых советских запасов хватит ещё не на одну сотню лет. Отечественные колбы со шлифом стоят 150-1500 рублей, импортные - 500-5000 рублей. Пластиковые - 300-2000 рублей. Несмотря на номинальное наличие ОТК, паспортов и прочей макулатуры, отечественные мерные колбы - это всегда лотерея. Поэтому если мерные колбы покупаются не ящиками, а штуками, имеет смысл брать импортные. Плюс, импортные мерные колбы имеют более четкую и легко читаемую риску, что упрощает работу с ними. Для водных растворов отлично подходят полипропиленовые, единственная проблема - если в них что-то въелось, это не всегда можно отмыть. У аналитиков поголовье мерных колб измеряется сотнями, но так или иначе мерные колбы порой использует практически каждый химик-экспериментатор. Обычно достаточно 3-5 мерных колб разных объемов на человека.
А теперь перейдем к моим любимцам (вернее любимицам) в мире плоскодонной посуды - коническим колбам или колбам Эрленмейера (правильнее было бы писать Эрленмайера, но уж как повелось)!
Согласитесь, они прекрасны? Идеальные пропорции, благородные очертания и сбалансированый дизайн.
Именно колбы Эрленмейера являются той самой причиной, по которой плоскодонки меня абсолютно не возбуждают. Хотя формально их предназначение аналогично последним - краткосрочное хранение растворов и изредка химические реакции - функционально они намного превосходят плоскодонки. В отличие от колб со сферическим бланком, конические колбы не имеют мертвых зон. Жидкости и осадки легко и без проблем переносятся из этих колб легким движением руки, стеклянной палочкой или шпателем можно достать абсолютно любую точку внутри колбы. Форма колбы способствует эффективному перемешиванию содержимого, а большой диаметр донышка позволяет использовать длинные мешальники. Конические колбы обычно изготавливают из боросиликатного стекла, что вкупе с большим диаметром донышка позволяет в ряде случаев использовать их как реакционные сосуды даже для реакций с нагреванием.
Думаете, это всё? Как бы не так! В отличие от обычных плоскодонок, на конические колбы часто наносят шкалу, что позволяет использовать их для того, чтобы отмерять жидкости и готовить растворы, если не требуется высокой точности (ну то есть почти всегда). Отдельно стоит отметить, что эти колбы устойчивее любой другой плоскодонной посуды, включая стаканы - опрокинуть колбу Эрленмейера ещё надо постараться. Но чтоб уж совсем точно исключить такую возможность, используют утяжеляющие кольца.
Вот такие шакалистые кольца, похожие на эспандеры. Но на самом деле эти кольца из стали. Ну или из свинца. Просто обрезиненные.
Конические колбы с утяжеляющими кольцами настолько устойчивы, что их можно спокойно ставить на шейкер (аппарат, представляющий из себя трясущуюся платформу). Для сравнения - попытка поставить на шейкер плоскодонную колбу скорее всего закончится печально.
Производят конические колбы с обычным горлом, со шлифом и с завинчивающимися крышками (что является ещё одним важным преимуществом), из стекла и полипропилена. Также существует забавное исполнение конических колб с ребрышками и пупырышками на дне. Это сделано для лучшего перемешивания содержимого на шейкерах.
Конические колбы с ребрышками. Обычно ребрышки немного другой формы, но тут намного нагляднее.
Отечественные стеклянные конические колбы стоят 30-500 рублей, полипропиленовые - 50-1000 рублей. Импортные стоят 150-2000 рублей. Со шлифом отечественные стоят 200-1000 рублей, импортные - 400-4000 рублей. С винтовой крышкой есть только импортные, стоят 500-5000 рублей. Брать импортные особого смысла не вижу, отечественные (насколько тот же Минимед можно назвать отечественным) вполне функциональны. Правда с винтовыми крышками есть только импортные, но, поверьте, они того стоят.
Я думаю, многие из моих читателей видели такую колбу:
Написано "Tested 0.3 MPa" - протестирована при давлении 0.3 МПа, то есть 3 атм.
Так это же колба Эрленмейера, ты про неё только что рассказывал!
Э нет, дорогие мои, тут все не так однозначно. Дело в том, что тот парень, который догадался присобачить к конической колбе отвод, удостоился высокой чести - получившуюся посудину назвали в честь него, а именно колбой Бунзена. Колба предназначена в основном для вакуумного фильтрования на воронке Бюхнера (про фильтрование будет в следующих частях) или на фильтре Шотта. Поэтому делается она из толстого стекла.
Каноническая колба Бунзена - без шлифа. Хотя последнее время и со шлифом встречаются. Отечественная колба Бунзена стоит 300-2000 рублей. Импортная - 1000-5000 рублей. На мой взгляд, лучше купить импортные - у них ровное и не овальное горло, резиновый уплотнитель прилегает куда лучше. Разбить колбу Бунзена почти невозможно - так что покупаются они раз и навсегда. Но если по-бюджетному, отечественными вполне можно пользоваться.
Эта часть получилась короткой - свободного времени мало. Кроме того, дальше будут круглодонные колбы, а там столько материала, что объединять их с плоскодонными не стоит. Напоследок - пару видео про колбы, просто чтобы не скучно было.
На сегодня всё!
PS. Никто не знает, где в СПб можно недорого воспользоваться ленточной пилой по металлу? Надо распилить пруток d=150 мм (сто пятьдесят, это не опечатка) на блины 4-5 см толщиной. Или может где можно уже готовые купить?
Вы, наверное, уже видели в интернете видео и гифки с «каплями принца Руперта»?
Их и молотком били, и под пресс клали, и из огнестрела в них стреляли. Но никто нормально не рассказал, как их сделать своими руками.
Вот я и задался целью получить эти капли в домашних условиях, было много попыток, но в итоге у меня получилось найти два рабочих способа закалки стекла.
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.