Предисловие: «Вначале был стаканчик. Одноразовый.»
Мои первые эксперименты были проведены именно в пластиковых стаканчиках в силу их легкодоступности и дешевизны. Но со временем опыты усложнялись, появилась необходимость нагревать растворы. Также стаканчики, как и любая посуда, пачкались, мыть их неудобно, а использовать постоянно новые не есть рационально. Прежде всего с точки зрения загрязнения окружающей среды - природу надо беречь. Что уж говорить про их неустойчивость («Сколько растворов оказалось на столе из-за пластика…»).
Стеклянные банки из-под огурцов и майонеза разного объёма пришли на смену пластиковой посуде. Но опять же, нагрев для них - дело рискованное. Данная посуда не терпит резких перепадов температуры.
Этап химической деятельности, на котором я находился, требовал от себя частых выпариваний растворов, а повреждение сосуда при этом было бы очень нежелательно. Знакомство со стекольным делом было неизбежно. Оказалось, перепады температур отлично выдерживает тонкое стекло. Тут-то и просвет, лампочка загорелась. До 90% потребляемой лампой накаливания энергии переходит в тепло. А это значит, что в первые секунды после включения стеклянная колба лампочки испытывает резкое изменение температуры, и ведь не лопается! Я понял, что это то, что мне нужно.
Конечно, кроме колб необходимы и пробирки - для проведения опытов, не столь серьёзных. Перемешивать растворы надо бы стеклянной палочкой, нагревать их - на специальной стойке.
Всё это будет рассмотрено в данной статье.
Понадобится
Итак, нам понадобится:
- Шпилька М3;
- 20 гаек М3;
- Шпилька М8;
- 8 гаек М8;
- Решётка кулера из-под компьютерного блока питания;
- Сантехнический уголок диаметром 50мм;
- Пластиковый футляр для кассеты.
И, конечно, лампы:
- 40 Ватт (будущий объём - около 75мл);
- 150 Ватт (около 150мл);
- 500 Ватт (500мл).
Колбы
Прежде чем бить стекло, давайте соорудим стойки для будущих колб. Вначале для большой.
Для этого извлекаем из уголка резинку и отпиливаем часть, в которой она лежала. Ровняем место спила при надобности.
Также отпилил кусочек с другой стороны, на него удобно ставить колбу на 150мл.
Примеряем спиленное кольцо:
Чуть свободно налазит - отлично.
Теперь от шпильки отпиливаем четыре отрезка длиной 13см. Для этого подойдёт ножовка по металлу или лобзик с соответствующим полотном. На расстоянии 2см от края загибаем на 90 градусов.
Гайки на концах приклеил намертво, для пущей надёжности.
В кольце при помощи горячей отвёртки делаем четыре взаимно противоположных отверстия. Продеваем в них шпильки и закрепляем каждую двумя гайками.
Примеряем:
Всё подходит. Если какая-то ножка не касается поверхности, нужно чуть разогнуть две близлежащие.
Для средней колбы из шпильки М3 выгибаем следующую конструкцию:
Её размеры приведены на следующих рисунках
По аналогии делаем подставку для самой маленькой колбы при необходимости.
Также все основания можно утяжелить свинцовыми грузиками.
Теперь перейдём к самим колбам. Есть два способа разбить лампу под наши нужды: с использованием стеклореза, и без него.
1 способ
Вдоль цоколя проводим стеклорезом линию, умеренно нажимая на стекло.
Теперь надо найти трансформатор, который сможет накалить маленький отрезок нихромовой нити. Саму нить я закрепил меж двумя болтами при помощи гаек.
Также необходимо подготовить немного льда.
Включаем питание и прикладываем лампу намеченной линией к нити на 20 секунд
Сразу же после этого место нагрева охлаждаем льдом. Должна образоваться трещина. Проделываем данную процедуру для всей линии. Затем цоколь вместе с нитью накала можно простым движением отделить от колбы. Те же махинации проделываем для всех ламп.
Колбы готовы.
Рекомендую начитать с маленьких лампочек, они менее ценны. Первый разрез получится не столь ровный как хотелось бы, но каждый следующий будет всё более радовать своим качеством. Тут важна практика. Да и края колб всегда можно попробовать обработать на наждачном круге, но данная статья не о том.
Цоколь со внутренностями 500 Ватт лампы не выбрасывать! Позже пригодится.
2 способ
При помощи кусачек и молотка извлечь средний контакт лампы, вместе с чёрной керамической изоляцией. Через образовавшееся отверстие постукиваниями по прямой отвёртке аккуратно выбиваем внутренности лампы. Высыпаем осколки на салфетку и утилизируем их. Затем необходимо избавиться от остатков цоколя и клея, на котором он держался, и колба готова.
Соответственно, целостность стеклянной трубки с контактами не сохранится. Также есть риск этими же контактами случайно пробить колбу. Будьте предельно осторожны, работать обязательно в перчатках!
Палочка для перемешивания
После изготовления большой колбы у нас остался цоколь со стеклянной палочкой.
Она достаточно длинная и вполне нам подходит. Надавливая плоскогубцами на края цоколя (в местах соединения клея), мы вполне можем отделить стеклянную часть от клея и самого цоколя.
Откусываем усики, контакты отгибаем, стекло по краям соединения чуть потрескается, но это не критично. Немного толстый стеклянный обод (со стороны цоколя) лучше оставить, ибо попытка его отломать обернулась крахом: внутреннее стекло тоже треснуло. Операция удалась лишь со второго раза:
Остатки усиков могут реагировать с концентрированной серной кислотой. Таким образом от них можно полностью избавиться.
Пробирки
Стеклянные пробирки можно найти в некоторых аптеках. Походив по городу, в какой-нибудь они обязательно будут продаваться. Я нашёл вот такие:
Для удобства использования давайте изготовим стойку для них. На одной из частей футляра для кассеты проводим линию:
Проходимся по ней канцелярским ножом.
И разламываем деталь на две части. Таким образом у нас образовался прямоугольник, на котором шесть раз на небольшом расстоянии друг от друга обводим горлышко пробирки.
Теперь вдоль намеченных кругов необходимо сделать прорези. Делаем это тем же ножом, постоянно раскаляя его на плите. Работать надо аккуратно, чтобы пластик не треснул.
От второй части футляра отрезаем держатели кассеты.
Это будет основание стойки.
Отпиливаем два отрезка по 10см от шпильки М3 и проделываем по краям обеих пластиковых частей соответствующие отверстия. Собираем конструкцию воедино (части крепим гайками и сверху, и снизу каждую).
При нагревании пластик размягчается, применим это свойство и проделаем углубления для пробирок в основании с их же помощью. Стойка готова.
Поршень от двадцатикубового шприца идеально подошёл в качестве крышки. Им можно герметично закрыть пробирку.
К слову, при необходимости пробирки можно зажать в прищепке (при нагревании, например).
Подставка для нагревания
Дабы выпаривать растворы, необходима специальная подставка для их нагревания. Её мы изготовим из решётки кулера, шпильки М8 и гаек. Итак, отпиливаем четыре отрезка длиной 15см.
Расширяем крепёжные отверстия решётки, и, при помощи гаек, закрепляем отрезки шпильки на своих местах. Готово.
Вся посуда в сборе:
Заключение
В данной статье мы изготовили основную химическую посуду для проведения самых разнообразных опытов. «Испытание на прочность» одна из колб успешно прошла в статье про изготовление соляной кислоты. Насчёт нагревания колб под открытым пламенем рекомендую поэкспериментировать самостоятельно и найти оптимальный для себя вариант (делиться опытом в комментариях).
Если вы нагреваете какой-нибудь особо активный раствор и переживаете за целостность колбы, можно вести нагрев через песок.
PS: Я знаю про существование химических магазинов и китайских наборов. Но тут важна сама оригинальность идеи, да и специализированные магазины не в каждом городе есть.
Времени на изготовление посуды потрачено не так много, но зато радости-то сколько при пользовании колбами… Это посуда настоящих злых гениев или благородных химиков.
Всем удачных экспериментов!
