العينة: الخصائص والأنواع وأمثلة على الاستخدامات - كيمياء - 2026

في عينة أو الاسطوانة هو حجم أداة قياس وجود الدقة اللازمة للاستخدام في العديد من أنشطة مختبرات التدريس والبحث أو الصناعة. تستخدم الأسطوانة نطاقًا واسعًا يتراوح بين 5 مل و 2000 مل.

يمكن أن تكون أنابيب الاختبار مصنوعة من الزجاج أو البلاستيك ، اعتمادًا على اختيار الاستخدام المطلوب. على سبيل المثال ، إذا تم استخدام الأسطوانة مع حمض الهيدروفلوريك الذي يهاجم الزجاج ، فمن المستحسن استخدام أسطوانة بلاستيكية.

اسطوانات متدرجة أو أنابيب اختبار. المصدر: Pleple2000

بالمقارنة مع الماصات والسحاحات ، تعتبر الأسطوانات أدوات قياس حجم أقل دقة. ولكن عند مقارنتها بأكواب وقوارير Ernlermeyer ، فإن قياسات الحجم التي يتم إجراؤها باستخدام الأسطوانات بها أخطاء أقل بكثير.

تتوفر أنابيب الاختبار دائمًا عندما يجب تحضير وسائط الذوبان أو التفاعل ، والمحاليل العازلة ، ومحاليل المؤشرات ، من بين أمور أخرى. على الرغم من أنها غير مناسبة لإذابة المواد الصلبة ، كما هو الحال في الأكواب ، إلا أنها لا تزال من أكثر المواد الزجاجية المفيدة في المختبر.

مميزات

التصميم

وهو عبارة عن أنبوب أسطواني متدرج ، ومن هنا جاء الاسم الآخر الذي يعرف به. يمكن أن تكون الأسطوانة مصنوعة من الزجاج أو البلاستيك الشفاف. الطرف العلوي مفتوح للسماح للسائل بالدخول ، وعادة ما ينتهي على شكل صنبور لتسهيل صب السائل الموجود.

في أسطوانة الخلط ، يتكون الطرف العلوي من الزجاج المطحون ليناسب غطاء بنفس الخصائص التي تضمن إغلاقًا محكمًا من الداخل. هذا يسمح للسائل في الاسطوانة أن يهتز بقوة دون انسكاب.

بالطبع ، يتم إغلاق الطرف السفلي وينتهي في قاعدة تضمن عمودية العينة. عادة ما تكون القاعدة مصنوعة من الزجاج ، عندما تكون العينة مصنوعة من هذه المادة. الأسطوانات لها تخرج من 5 مل إلى 2000 مل.

المواد

يمكن تصنيع أنابيب الاختبار ، بالإضافة إلى كونها زجاجية ، من نوعين من البلاستيك: البولي بروبلين وبولي ميثيل بنتين. تتحمل أنابيب اختبار البولي بروبلين درجات حرارة تصل إلى 120 درجة مئوية في الأوتوكلاف ، دون إحداث تغيير هيكلي لها ؛ ومع ذلك ، تذوب هذه العينات عند 177 درجة مئوية.

تتميز عينات البولي ميثيل بروبيلين بكونها خفيفة للغاية وشفافية كبيرة ومقاومة أكبر للتأثيرات من العينات الزجاجية.

تستخدم أنابيب اختبار المواد البلاستيكية لقياس الكميات الكبيرة من السائل ؛ على سبيل المثال 1000 مل أو 2000 مل.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن أنابيب الاختبار ليست أدوات دقيقة للغاية ، لذلك بالنسبة لقياس حجم السائل الذي يتطلب دقة أكبر ، كلما أمكن ذلك ، يوصى باستخدام الماصات أو السحابات أو البالونات الحجمية..

قياس

من المهم تحديد أنبوب الاختبار المراد استخدامه بناءً على الحجم المراد قياسه. إذا كنت تريد قياس حجم 40 مل ، فلا يجب عليك استخدام أسطوانة سعة 1000 مل لأنك ترتكب خطأً كبيرًا جدًا في القياس. عند استخدام أسطوانة سعة 50 مل ، سيكون الخطأ أصغر بكثير.

تحتوي العينات على مؤشر على قدرتها ، أي الحجم الأقصى الذي يمكن قياسه. بالإضافة إلى ذلك ، يشار إلى تقديرهم ، أي الحد الأدنى للحجم الذي يمكن قياسه بدقة.

التقدير

إذا أردنا قياس حجم 60 مل بأسطوانة 100 مل ، يمكننا أن نرى أنه يشير إلى أنه يمكن قياس ما يصل إلى 100 مل ، وأن تقديره هو 1/100 من هذه السعة (1 مل).

تسمح لنا الملاحظة الأكثر تفصيلاً برؤية أن هناك 10 خطوط كبيرة في هذه الأسطوانة ، يوجد بينها فرق قدره 10 مل (100 مل / 10) ، أي 1 ديسيلتر. يتم تحديد الخطوط السميكة ، من أسفل إلى أعلى ، مثل 10 و 20 و 30 و 40 و 50 و 60 و 70 و 80 و 90 و 100 مل.

بين ضربتين كبيرتين متتاليتين هناك 10 ضربات صغيرة ، لذلك في هذه الأسطوانة ، يوجد فرق 1 مل (10 مل / 10) بين كل ضربة صغيرة. هذا يتوافق مع تقدير العينة.

قراءة

لقراءة الحجم الذي تم قياسه في أنبوب الاختبار ، تابع بنفس الطريقة المتبعة مع السحاحات: راقب الجزء السفلي من الغضروف المفصلي. نظرًا لأن معظم الحلول مائية ، فإن الغضروف المفصلي مقعر ، ويتم تخيل خط مماس في أسفله ليتزامن مع أقرب علامة.

أنواع

هناك نوعان من العينات: النوع أ والنوع ب.

إلى

إنها دقيقة للغاية ، لذا فإن الخطأ الذي يحدث عند استخدام هذه العينات منخفض جدًا. تُستخدم هذه العينات في مختبرات مراقبة الجودة ، وكذلك في تلك التي يتم فيها التحقق من صحة الأساليب التحليلية.

يقال إن تفاوت الحجم يقع ضمن حدود الخطأ التي حددتها معايير DIN و ISO.

ب

وهي أقل تكلفة من أنابيب الاختبار من النوع A وتستخدم في المعامل التعليمية حيث لا تكون الدقة العالية ضرورية. يكون تفاوت الحجم في حدود ضعف حدود الخطأ للفئة أو النوع A / As.

معنى الاختصارات In و Ex

يشير الاختصار "In" إلى أن مقدار الحجم الموجود في الأسطوانة يتوافق مع الحجم المطبوع عليها. الاختصار "In" يعادل الاختصار "TC". يشير أيضًا إلى أن المبلغ الذي تم جمعه يتوافق تمامًا مع مؤشر الحجم المطبوع على الأسطوانة.

الاختصار "Ex" يعني أن كمية السائل المسكوبة من أنبوب الاختبار تتوافق مع الحجم المطبوع عليه. الاختصار "Ex" يعادل الاختصار "TD".

أمثلة على الاستخدامات

وسائط المذيبات

يتمثل أحد تحليلات الثبات للتحقق من جودة دفعة من الأدوية في تحليل كمية العامل النشط الذي يتم إطلاقه ، بعد وقت التحريك المحدد مسبقًا ، في وسط معين ، بطريقة تحاكي سرعة ذوبانها في الداخل من الكائن الحي.

للقيام بذلك ، يتم استخدام المذيبات. تمتلئ حاوياتها بأحجام تصل إلى لتر واحد من المحلول ، والتي يمكن قياسها مسبقًا بأنابيب اختبار كبيرة ؛ 500 مل ، 250 مل ، أو 1000 مل شاملًا ، ثم اخلط المذيبات والكواشف في دورق كبير.

بشكل عام ، لا تتطلب قياسات هذه الأحجام الكثير من الدقة أو الدقة ، وهذا هو السبب في أن أنابيب الاختبار مفيدة جدًا في هذه الحالات.

مراحل المحمول

في الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) ، يجب تحضير كميات كبيرة من الأطوار المتنقلة باستمرار ، والتي تتكون من خليط من الكحوليات أو المذيبات العضوية غير القطبية ، اعتمادًا على المركب المراد تحليله..

هنا مرة أخرى ، تكون أنابيب الاختبار مفيدة ، لأنه يمكننا من خلالها قياس أحجام المكونات السائلة بشكل منفصل. بمجرد الانتهاء من ذلك ، يتم خلطها في وعاء كبير ، ويتم تمييزها وتحديدها.

يعني للحصول على درجات

هناك معايرات أو معايرات حجمية تتطلب درجة حموضة حمضية أو محلول منظم أو حجم مؤشر محدد وقابل للقياس. لهذا الغرض ، قبل البدء في المعايرة أو التقييم ، تكون هذه الوسائط جاهزة في أنابيب الاختبار الخاصة بها ، والتي تضاف إلى القارورة ؛ يعتمد الترتيب والوقت على الطريقة والتحليل.

نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة

على غرار ما تم شرحه للتو مع المعايرة ، يحدث الشيء نفسه مع التركيبات ، غير العضوية أو العضوية ، حيث يكون من الضروري إضافة وسائط تفاعل لا تشكك كميات الحجم في أداء التفاعل ؛ أي ، يجب ألا تكون دقيقة أو دقيقة.

على سبيل المثال ، افترض أنه يجب إضافة 100 مل من حمض الأسيتيك الجليدي إلى وسط التفاعل. إذا كان لديك أسطوانة 200 أو 250 مل ، فيمكنك قياس هذا الحجم بها ؛ ومع ذلك ، يعتبر الدورق أيضًا خيارًا جيدًا هنا ، طالما أنك لا تقيس أكثر من 100 مل المطلوب.

وسائط الاستخراج

وبالمثل ، مع أنابيب الاختبار ، سيتم إذابة الزيت من قشور بعض الخضروات ، على سبيل المثال. على سبيل المثال ، بمجرد سحق بعض بذور فاكهة افتراضية وضغطها ، يتم غمر هذه الكتلة في n-hexane لاستخراج ما تبقى من زيتها ؛ لأنه مذيب ممتاز للشحوم.

هنا مرة أخرى ، تُستخدم الأسطوانات لقياس الأحجام اللازمة من n-hexane لصب بالون الاستخراج.

حلول المؤشرات

وعلى الرغم من أنه قد يقال بالفعل ، يمكن أيضًا قياس الأحجام اللازمة (عادة أقل من 10 مل) باستخدام الأسطوانات لحلول المؤشرات. تُضاف هذه إما إلى المعايرة لتحديد نقطة نهاية التفاعل ، أو للتحليل النوعي أو حتى للتحقق من نطاقات الأس الهيدروجيني للعينة.

تحديد أحجام المواد الصلبة

لنفترض أن لديك أسطوانة سعة 50 مل بها حجم من الماء يساوي 10 مل. إذا تم غمر عملة معدنية في هذا ، فسيتم ملاحظة أن الغضروف المفصلي يرتفع إلى علامة جديدة ؛ على سبيل المثال ، 12.5 مل. هذا يعني أن حجم الماء المزاح كان 2.5 مل ، وهو ما يتوافق مع حجم العملة المعدنية.

تم استخدام هذه الطريقة البسيطة لتحديد حجم الأجسام أو الأشياء الصغيرة. يمكن فعل الشيء نفسه مع الرخام ، أو الدمية ، أو السلسلة ، أو القلم الرصاص ، وما إلى ذلك ، طالما أنه يمكن أن ينزلق بين حواف أنبوب الاختبار.

المراجع

1. جون ويليامز. (2019). ما هي الاسطوانة المتدرجة؟ - التعريف والاستخدامات والوظيفة. دراسة. تم الاسترجاع من: study.com
2. ويكيبيديا. (2019). تخرج الاسطوانة. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
3. Lab Pro (2019). أكواب مقابل. أسطوانات متدرجة: إيجابيات وسلبيات الأواني الزجاجية الشائعة في المختبر. تم الاسترجاع من: labproinc.com
4. مشرف. (2017). أنبوب اختبار. تم الاسترجاع من: toolsdelaboratorio.org
5. الكيمياء غير العضوية. (سادس). أنبوب اختبار. تم الاسترجاع من: fullquimica.com