A pipeta de vidro é um item básico em laboratórios em todo o mundo, conhecido por sua precisão e confiabilidade na transferência e medição de líquidos. Como fornecedor líder de pipetas de vidro, testemunhei em primeira mão as diversas aplicações e o papel crítico que esses instrumentos desempenham em pesquisa científica, diagnóstico médico e controle de qualidade industrial. Nesta postagem do blog, vou me aprofundar no princípio de trabalho de uma pipeta de vidro, explorando como ele funciona e por que ele continua sendo uma ferramenta indispensável em laboratório.
Estrutura básica de uma pipeta de vidro
Antes de discutirmos o princípio de trabalho, é essencial entender a estrutura básica de uma pipeta de vidro. Uma pipeta de vidro típica é um tubo cilíndrico e delgado, feito de vidro de borossilicato de alta qualidade, resistente a choque térmico e corrosão química. Ele tem uma ponta estreita em uma extremidade para entrega precisa de líquido e uma abertura mais ampla na outra extremidade, que pode ser conectada a um dispositivo de pipeta, como uma lâmpada de pipeta ou um controlador de pipeta.
Existem dois tipos principais de pipetas de vidro: pipetas graduadas e pipetas volumétricas. Pipetas graduadas, como oLaboratório 10ml 50ml de transferência de vidro química Pipete de medição graduada, têm marcas ao longo do comprimento do tubo, permitindo a medição de diferentes volumes de líquido. Pipetas volumétricas, como oLaboratório 15ml de tolerância reutilizável pipeta volumétrica com uma marca, são projetados para fornecer um único volume preciso de líquido e geralmente têm uma única marca de calibração.
O princípio de trabalho: ação capilar e diferença de pressão
A operação de uma pipeta de vidro é baseada em dois princípios físicos fundamentais: ação capilar e diferença de pressão.
Ação capilar
A ação capilar é a capacidade de um líquido de fluir em espaços estreitos sem a assistência ou mesmo em oposição a forças externas como a gravidade. Quando uma pipeta de vidro é imersa em um líquido, o líquido sobe dentro da pipeta devido às forças coesas e adesivas entre as moléculas líquidas e a superfície do vidro. As forças coesas são as atrações entre as próprias moléculas líquidas, enquanto as forças adesivas são as atrações entre as moléculas líquidas e o vidro.
A altura à qual o líquido se eleva na pipeta pode ser calculado usando a lei de Jurin: (h = \ frac {2 \ gamma \ cos \ theta} {\ rho gr}), onde (h) é a altura da coluna líquida, (\ gamma) é a tensão da superfície e o líquido (\ theta) é a tensão da superfície (\ theta), é a tensão da superfície (\ theta). O líquido, (g) é a aceleração devido à gravidade e (r) é o raio da pipeta.
No entanto, a ação capilar por si só não é suficiente para encher a pipeta no volume desejado. É aqui que a diferença de pressão entra em jogo.
Diferença de pressão
Para desenhar líquido para a pipeta, é criada uma diferença de pressão entre o interior e o exterior da pipeta. Quando uma lâmpada de pipeta ou um controlador de pipeta é conectado à extremidade larga da pipeta e espremida ou operada, o ar dentro da pipeta é expulso, criando uma região de baixa pressão.
Uma vez que a pressão dentro da pipeta é menor que a pressão atmosférica do lado de fora, a pressão atmosférica empurra o líquido para dentro da pipeta. O usuário pode controlar a quantidade de líquido desenhado para a pipeta liberando cuidadosamente a pressão na lâmpada de pipeta ou ajustando as configurações no controlador de pipeta.
Preenchendo e distribuindo o líquido
Enchendo a pipeta
Para encher a pipeta de vidro, as etapas a seguir são normalmente seguidas:
- Prepare o dispositivo de pipetagem: Anexe uma lâmpada de pipeta ou um controlador de pipeta na extremidade larga da pipeta. Verifique se a conexão é ar - apertada.
- Mergulhe a pipeta: Mergulhe a ponta da pipeta no líquido. Verifique se a ponta está totalmente submersa para impedir que bolhas de ar entre na pipeta.
- Criar uma diferença de pressão: Se estiver usando uma lâmpada de pipeta, esprema a lâmpada suavemente para expulsar o ar para dentro. Em seguida, libere lentamente a pressão na lâmpada para permitir que o líquido seja desenhado na pipeta. Se estiver usando um controlador de pipeta, opere o controlador de acordo com suas instruções para criar a diferença de pressão.
- Ajuste o nível de líquido: Depois que o líquido for desenhado para a pipeta, ajuste cuidadosamente o nível do líquido no volume desejado. Para as pipetas graduadas, alinhe o fundo do menisco (a superfície curva do líquido) com a marca de calibração apropriada. Para pipetas volumétricas, encha a pipeta ligeiramente acima da marca de calibração e depois drene lentamente o excesso de líquido até que o menisco esteja exatamente na marca.
Distribuindo o líquido
Para dispensar o líquido da pipeta, geralmente são tomadas as seguintes etapas:
- Posicione a pipeta: Coloque a ponta da pipeta sobre o recipiente onde o líquido deve ser transferido. Verifique se a ponta está em contato com a parede interna do recipiente para garantir uma entrega suave e precisa do líquido.
- Solte o líquido: Se estiver usando uma lâmpada de pipeta, aperte suavemente a lâmpada para aumentar a pressão dentro da pipeta e forçar o líquido. Se estiver usando um controlador de pipeta, opere o controlador para liberar o líquido a uma taxa controlada.
- Escorra completamente: Para a maioria das pipetas, permita que o líquido escorra completamente da pipeta. Algumas pipetas são projetadas para ter uma pequena quantidade de líquido restante na ponta, que não deve ser explodido, pois é explicado na calibração.
Fatores que afetam a precisão de uma pipeta de vidro
Vários fatores podem afetar a precisão de uma pipeta de vidro:
- Temperatura: O volume de um líquido muda com a temperatura. A maioria das pipetas de vidro é calibrada a uma temperatura específica, geralmente 20 ° C. Se a temperatura do líquido ou do ambiente for diferente da temperatura de calibração, o volume do líquido entregue poderá se desviar do volume pretendido.
- Limpeza: Uma pipeta suja pode afetar a ação capilar e a precisão da entrega do líquido. Os resíduos no interior da pipeta podem fazer com que o líquido siga de maneira desigual, levando a medições imprecisas de volume.
- Manuseio: Manuseio inadequado, como segurar a pipeta em ângulo durante o preenchimento ou distribuição, também pode afetar a precisão. A pipeta deve ser mantida verticalmente para garantir que o nível de líquido seja medido corretamente.
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Referências
- Atkins, PW, & De Paula, J. (2014). Química Física. Oxford University Press.
- Skoog, DA, West, DM, Holler, FJ, & Crouch, SR (2013). Fundamentos da química analítica. Cengage Learning.