معدات المختبرات السريرية الحجمية: التصنيف والمعايرة - علم - 2025

تتكون المادة الحجمية للمختبر السريري من مجموعة من الأواني الزجاجية (في الغالب) التي لها وظيفة قياس الأحجام ، ولهذا لها مقياس قياس مطبوع. كل أداة قياس لها فائدة محددة داخل المختبر.

يقوم البعض بإجراء قياسات بشعة دون دقة كبيرة ، بينما يكون البعض الآخر خاصًا لقياس الأحجام الأكثر دقة. يعتمد اختيار المواد الحجمية لتنفيذ إجراء ما أو إعداد الحلول على ما يحتاج المحترف القيام به.

بالون حجمي ، دورق مخروطي ، أسطوانة متدرجة ، دورق ، ماصات مصلية وقطارة. كولاش من الصور التي التقطها المؤلف ماجستير. مارييلسا جيل.

هناك إجراءات معملية لا تتطلب أن تكون الأحجام دقيقة ، ولكن في حالات أخرى ، الدقة ضرورية. لذلك ، فهي موجودة بأشكال وتفاصيل وقدرات مختلفة.

يتم التعبير عن مقياس القياس للأجهزة الحجمية المختلفة بالمل أو سم ³ ، إلا أنها قد تختلف في تقديرها. يشير تقدير الأداة إلى المسافة بين قياسين ، مما يسمح بتحديد أقل كمية قابلة للقياس عند استخدام هذا المقياس.

أي أن البعض يسمح بقياس الأحجام مع أخذ ميكرولتر (ميكرولتر) في الاعتبار ، مثل 1.3 مل. هذا يعني أن الجهاز قادر على قياس 1 مل مع 3 ميكرولتر ، وبالتالي فإن تقديره جيد والحد الأدنى للكمية القابلة للقياس هو 0.1 مل أو ما يعادل 1 ميكرولتر.

من ناحية أخرى ، هناك أشياء أخرى لا يمكن لمقياس القياس فيها إلا قياس أحجام معينة ، أي أن القياس يقفز من 1 مل إلى آخر بدون أقسام وسيطة. على سبيل المثال 1 مل ، 2 مل ، 3 مل ، 4 مل إلخ. في هذه الحالة ، لا يكون التقدير جيدًا والحد الأدنى للكمية القابلة للقياس هو 1 مل.

معلمة أخرى مهمة هي قدرة أو نطاق أداة الحجم. يشير هذا إلى الحجم الأقصى الذي يمكن قياسه. على سبيل المثال ، 0.1 مل ، 0.2 مل ، 1 مل ، 5 مل ، 10 مل ماصات ، أو 100 مل ، 250 مل ، 500 مل ، 1000 مل قوارير حجمية.

تصنيف المواد الحجمية

يتم تصنيف مواد القياس إلى مجموعتين: تلك التي تقدم حجم قياس تقريبي وتلك التي تقدم حجم قياس أكثر دقة.

- المواد ذات الحجم التقريبي للقياس: أسطوانة أو أسطوانة متدرجة ، قوارير أو قوارير وأكواب Erlenmeyer ، أكواب مخروطية متدرجة ، ماصات وقطارات Pasteur.

- مواد حجمية عالية الدقة: ماصات مصلية طرفية أو أحادية المقياس ، ماصات مصلية ذات مقياس مزدوج أو ماصات ، ماصات أحادية القياس ، ماصات حجمية ذات قياس مزدوج ، سحابات ، قوارير حجمية ، ماصات صغيرة أوتوماتيكية.

يتم تصنيف المواد ذات الدقة العالية بدورها في الفئة A والفئة B. أما المواد A فهي ذات جودة أفضل وتكلفة أعلى ، والمواد B ذات جودة أقل ولكنها أرخص.

معايرة

إنها العملية التي يتم من خلالها تحليل الفرق بين القيمة التي تدعي الأداة الحجمي قياسها والتي يتم قياسها بالفعل. هذا الاختلاف هو قيمة عدم اليقين للأداة ويجب أخذها في الاعتبار في قياساتك.

في هذه العملية ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن قياسات الحجم تختلف باختلاف التغيرات في درجة الحرارة ، نظرًا لأن الحرارة توسع السائل ويتقلص البرودة. لذلك يتم استخدام جدول تصحيح القياس وفقًا لدرجة حرارة القياس.

يتكون الإجراء من وزن الجهاز فارغًا ، ثم وزن الجهاز المملوء بالماء إلى أقصى سعته التي تم تصميمها من أجلها. ثم يجب قياس كتلة الماء بطرح وزن الأداة المملوءة مطروحًا منه الفراغ.

يتم ضرب القيمة التي تم الحصول عليها في عامل التصحيح وفقًا لدرجة الحرارة (يتم استخدام جدول التصحيح).

ثم يتم طرح القيمة المقاسة غير المصححة من القيمة المصححة. يمثل هذا الاختلاف قيمة عدم اليقين. بعد ذلك ، يتم تكرار هذا الإجراء عدة مرات للحصول على مقاييس عدم اليقين المختلفة. يتم أخذ الانحراف المعياري من إجمالي عدم اليقين. هذا يمثل عدم اليقين المطلق.

لتنفيذ هذا الإجراء ، من الضروري التأكد من أن الأدوات نظيفة وسليمة جسديًا.

جدول التصحيح للقياسات الحجمية حسب درجة الحرارة. المصدر: Dosal M و Pasos A و Sandoval R و Villanueva M. الكيمياء التحليلية التجريبية. معايرة المواد الحجمية. 2007. متاح على: depa.fquim.unam.mx

التحقق من

تكمل خطوة التحقق خطوة المعايرة ، لأنه بمجرد الحصول على قيمة عدم اليقين المطلقة ، يتم أيضًا البحث عن الارتياب النسبي ويتم التحقق منه إذا كانت النسبة المئوية (٪) لخطأ القياس ضمن النطاقات المسموح بها التي تحددها معايير ISO. لكل آلة أو إذا خرج منها.

إذا خرجت عن القيمة المسموح بها ، يجب إيقاف المادة.

المواد الحجمية الرئيسية

- مادة قياس الحجم التقريبي أو دقة منخفضة

اسطوانات متدرجة أو أنابيب اختبار

كما يشير اسمه ، جسمها عبارة عن أسطوانة رفيعة لها قاعدة تمنحها ثباتًا وصنبورًا في الأعلى للمساعدة في نقل السوائل. على الجسم المقياس مطبوع بالمل.

تستخدم الأسطوانة المتدرجة لقياس الأحجام عندما لا تكون الدقة مهمة جدًا ، فهي تعمل أيضًا على نقل السوائل. هناك بلاستيك وزجاج. سعات مختلفة متوفرة في السوق ، على سبيل المثال: 25 مل ، 50 مل ، 100 مل ، 200 مل ، 500 مل و 1000 مل.

تستخدم أسطوانات 1000 مل بشكل شائع لقياس البول على مدار 24 ساعة.

أسطوانة مدرجة. المصدر: الصور التي التقطها المؤلف ماجستير. مارييلسا جيل

دورق

الدورق اسطواني الشكل ولكنه أعرض من أنبوب الاختبار ، وله فوهة في الفم تسهل نقل السوائل.

استخداماته متنوعة للغاية. معهم يمكنك وزن المواد وخلطها وتسخين المحاليل. تتراوح السعات المتاحة من 50 مل إلى 5000 مل.

فيما يتعلق بالجودة ، فهي من النوع C. لذلك ، فإن قياساتها ليست دقيقة على الإطلاق ، وبالتالي لا يوصى بها لإعداد الحلول.

هناك عدة أنواع أو تصميمات: زجاج جريفين ، زجاج برزيليوس ، زجاج مسطح.

زجاج جريفين

إنها نظارات ذات فم واسع وقاعدة مسطحة وجسم مستقيم وليست طويلة جدًا. لديهم ذروة على الحافة. هم الأكثر استخداما. لديهم مقياس مطبوع صغير.

زجاج برزيليوس

يحتوي هذا الزجاج على فم عريض وقاعدة مسطحة وجسم مستقيم ، لكن ارتفاعه أعلى من ارتفاع زجاج جريفين.

زجاج مسطح

زجاج واسع الفوهة ، يحتوي على صنبور للمساعدة في نقل المواد وهو منخفض الارتفاع. ليس لديها مقياس قياس مطبوع. يستخدم بشكل شائع لبلورة المواد ولاحتضان الحلول في الحمامات المائية.

المزهريات المتسرعة. المصدر: صورة التقطها المؤلف ماجستير. مارييلسا جيل.

مخروطي قارورة

تم تصميم دورق Erlenmeyer بواسطة Richard August Emil Erlenmeyer ، ومن هنا جاء اسمه.

لها قاعدة عريضة وعنق ضيق في الأعلى. وبهذه الطريقة ، فهو مثالي لمحاليل الخلط ، خاصة للسوائل التي تميل إلى التبخر ، حيث يمكن تغطيتها بسهولة بورق بارافيلم أو بغطاء مصنوع من الشاش أو القطن.

يوجد بين القاعدة والرقبة مقياس متدرج مطبوع ، لكن قياسه ليس دقيقًا.

يمكن استخدامه أيضًا لتسخين المحاليل. كثيرا ما يستخدم لتحضير وتعقيم وسائط الثقافة أو للحفاظ على المحاليل غير الحساسة للضوء ، سواء في درجة حرارة الغرفة أو في الثلاجة.

وهي مفيدة في إجراءات معايرة المواد أو معايرتها وكوعاء استقبال في معدات التقطير أو الترشيح.

هناك عدة سعات مثل: 50 مل ، 125 مل ، 225 مل ، 500 مل ، 1000 مل ، وحتى 6000 مل.

قوارير Erlenméyer. المصدر: الصور التي التقطها المؤلف ماجستير. مارييلسا جيل.

السفن المخروطية

كما يوحي الاسم ، فهي على شكل مخروط مقلوب. لديهم مقياس قياس وقاعدة دعم. إنها ليست أدوات دقيقة للغاية ، لذلك لا ينبغي استخدامها لإعداد حلول تتطلب الدقة.

-مادة حجمية ذات دقة أكبر

الماصات

هناك نوعان: مصلي وحجمي.

الماصات المصلية

الماصات المصلية عبارة عن أسطوانات رفيعة تُستخدم لقياس الأحجام بدقة. هناك نوعان ، محطات ومحطات فرعية.

تحتوي المحطات على سعة واحدة فقط ، وهي في الجزء العلوي حيث يبدأ مقياس القياس. يتم تحرير السائل المقاس حتى خروج آخر قطرة.

تتميز المحطات الفرعية بقياس أكثر دقة نظرًا لوجود قياس مزدوج ، أحدهما في بداية أو أعلى الماصة والآخر قبل نهاية الماصة. لذلك ، يجب على المشغل الاهتمام بالتسوية في المقياسين.

هناك 0.1 مل ، 0.2 مل ، 1 مل ، 2 مل ، 5 مل ، 10 مل و 25 مل. يتم تقييم جودة الماصة بناءً على دقة قياساتها. بهذا المعنى ، يقدم السوق ماصات من النوع أ (جودة أفضل) والنوع ب (جودة أقل).

يتم تحديد الكمية القصوى التي يمكن قياسها أعلى الماصة. على سبيل المثال ، 10 مل. يتم وصف الحجم بين خطي قياس أدناه. على سبيل المثال ، 1/10 مل. هذا يعني أن الحجم الذي تقيسه من خط إلى آخر هو 0.1 مل. هذا يسمى تقدير الأداة.

الماصات المصلية والقطارة. المصدر: الصور التي التقطها المؤلف ماجستير. مارييلسا جيل.

ماصات حجمية

هذه الماصات عبارة عن أسطوانة مثل السابقة ، ولكن في الجزء العلوي بها لمبة أمان خاصة لمنع الحوادث في حالة السوائل الخطرة. في الوسط لديهم اتساع أكثر وضوحا. بعد التمدد تستمر الأسطوانة الرقيقة.

مثل الماصات المصلية ، هناك ماصات طرفية وتحتية ، ماصات من الفئة A والفئة B. تكون الماصات الحجمية أكثر دقة من الماصات المصلية.

قوارير حجمية

يتكون الدورق الحجمي أو الدورق الحجمي من جزأين ، الجزء السفلي على شكل بالون والجزء العلوي له رقبة ضيقة أسطوانية طويلة إلى حد ما. في جزء من الرقبة لها علامة تسمى السعة.

لا يحتوي على مقياس قياس ، فقط لديه السعة القصوى التي يتم تحقيقها عندما يصل السائل إلى السعة (المستوى).

لجعل هذا الجهاز متدفقًا ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن مستوى السائل سيتم ملاحظته بشكل عام بطريقة محدبة ، لذلك يجب أن يكون الجزء السفلي من المنحنى فوق خط القياس.

مع وجود بعض السوائل بقوة التصاق أكبر من قوة التماسك ، تأخذ واجهة الهواء السائل شكلًا مقعرًا. في هذه الحالة ، يجب أن يلمس الجزء العلوي من الغضروف المفصلي خط المقياس.

لهذا من الضروري أن تكون وجهة نظر المراقب عموديًا على خط القياس. لن يتدفق بشكل صحيح إذا كان المراقب ينظر من أعلى أو من أسفل. توصيات التشديد هذه صالحة أيضًا لبقية أدوات القياس الحجمي ذات السعة.

الدورق الحجمي عبارة عن أداة عالية الدقة ، تُستخدم عندما يكون من الضروري تحضير المحاليل بتركيز دقيق. إنه مثالي لإعداد حلول المخزون ، والحلول القياسية ، والتخفيفات ، إلخ.

السعات الحالية هي 25 مل و 50 مل و 200 مل و 250 مل و 500 مل و 1000 مل و 2000 مل. عادةً ما يعبر الدورق عن قدرته ودرجة الحرارة التي يجب أن تقاس بها السوائل.

قوارير أو قوارير حجمية. المصدر: الصور التي التقطها المؤلف ماجستير. مارييلسا جيل.

Burettes

وهي عبارة عن أنابيب زجاجية متدرجة تشبه الماصات ، ولكن لها نوع من المفتاح أو الصمام (حنفية وصنبور) في الجزء السفلي يفتح ويغلق ، ويتحكم في إخراج السائل. إنها مثالية لعملية معايرة الحل. يوجد 10 مل و 20 مل و 25 مل و 50 مل.

المنقط المعاير

هذه الآلة الصغيرة عبارة عن أسطوانة متدرجة دقيقة باتجاه الطرف السفلي. عادة ما يوفر 20 نقطة لكل مل من السائل ، أي قطرة واحدة تساوي 0.05 مل. لقياس القطرات اللازمة ، احرص على عدم احتواء الأسطوانة على فقاعات هواء. يتم امتصاصه بلهاية.

تنظيف المواد الحجمية

من المهم جدًا غسل معدات المختبر بشكل صحيح. يوصى بتنظيفها في أسرع وقت ممكن بعد الاستخدام لتجنب تلف المواد.

بعد الغسيل ، تتمثل إحدى طرق التحقق مما إذا كانت نظيفة في معرفة ما إذا كانت المادة المبللة بها قطرات ماء عالقة على سطحها. إذا حدث ذلك ، فإن الزجاج دهني وليس نظيفًا جدًا. في الظروف المثلى ، يجب ترك السطح بغشاء أملس من الماء.

غسيل كلاسيكي بالماء والصابون

قبل أي شيء آخر ، يجب غسلها بالصابون وماء الصنبور. يمكن أحيانًا استخدام الفرشاة أو الإسفنج للمساعدة في التنظيف. بعد ذلك ، اشطفها جيدًا ثم مررها عدة مرات في الماء المقطر أو منزوع الأيونات.

الغسل بصابون خاص

صابون خاص متوفر في السوق لتنظيف الأواني الزجاجية للمختبرات. تأتي هذه الصابون في شكلين ، مسحوق ومحلول صابون.

يوصى بشدة بهذا النوع من الصابون ، لأنه يضمن تنظيفًا أكثر فاعلية ، ولا يترك أي نوع من البقايا ولا يتطلب تنقية ، أي يكفي غمر المادة في صينية بالصابون والماء ثم شطفها جيدًا بالماء. اضغط ثم منزوع الأيونات.

غسيل الحمض

في بعض الأحيان يمكن غمر المادة في حمض النيتريك بنسبة 10٪ لفترة معقولة ثم غمرها في الماء منزوع الأيونات عدة مرات.

غسل مزيج الكروم

هذا النوع من الغسيل لا يتم بشكل روتيني. يشار إليه عادة عندما تكون الأواني الزجاجية شديدة البقع أو دهنية. هذا المزيج شديد التآكل ، لذا يجب التعامل معه بحذر ، واستخدامه المتكرر يضر بالأواني الزجاجية.

يتم تحضير خليط الكروم بوزن 100 جرام من ثنائي كرومات البوتاسيوم (K ₂ Cr ₂ O ₂) ويذوب في 1000 مل من الماء ، ثم يضاف إلى هذا الخليط 100 مل من حمض الكبريتيك المركز (H ₂ SO ₄) شيئًا فشيئًا. بهذا الترتيب.

الأواني الزجاجية مغمورة في هذا المحلول وتترك طوال الليل. في اليوم التالي يتم جمع خليط الكروم وحفظه لاستخدامه في مناسبة أخرى. يمكن إعادة استخدام هذا الخليط ، قدر الإمكان ، ولن يتم التخلص منه إلا عندما يتحول إلى اللون الأخضر.

ستتطلب المادة عدة مرات شطف بكمية كبيرة من الماء ، حيث يترك الخليط بقايا ملتصقة بالزجاج.

تجفيف المواد الحجمي

يمكن ترك المادة لتجف في الهواء على سطح ماص ، ويفضل أن تكون مقلوبة ، في حالة الأدوات التي تسمح بذلك. هناك خيار آخر وهو التجفيف في الفرن ، ولكن هذا له عيب يتمثل في إمكانية تجفيف مواد قياس الحجم التقريبية فقط بهذه الطريقة.

لا ينبغي أبدًا تجفيف مواد القياس عالية الدقة في الفرن ، لأن الحرارة تجعلها تفقد معايرتها.

في هذه الحالة ، إذا احتاجوا إلى التجفيف بسرعة أكبر ، يتم وضع القليل من الإيثانول أو الأسيتون داخل الجهاز وتمريره على السطح الداخلي بالكامل ، ثم تنظيفه. نظرًا لأن هذه المواد متطايرة ، فسوف يتبخر الباقي بسرعة ، مما يترك الجهاز جافًا تمامًا.

المراجع

1. المواد المستخدمة بكثرة في المختبر. جامعة فالنسيا. قسم الكيمياء التحليلية. أدلة الوسائط المتعددة GAMM. متاح على: uv.es/gamm
2. Dosal M و Pasos A و Sandoval R و Villanueva M. كيمياء تحليلية تجريبية. معايرة المواد الحجمية. 2007. متاح على: depa.fquim.unam.mx
3. مخروطي قارورة. " ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. 30 مايو 2019، 19:50 UTC. 4 يونيو 2019، 19:58 en.wikipedia.org
4. دورق حجمي. ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. 14 أبريل 2019، 19:44 UTC. 4 يونيو 2019 ، 20:54 en.wikipedia.org
5. Cashabam V. تعليمات للتحقق من المواد الحجمية. متاح على: Academia.edu