Công dụng và chức năng của các dụng cụ trong phòng thí nghiệm

Dụng cụ thí nghiệm là vật dụng cốt yếu trong phòng thí nghiệm nghiên cứu, phòng kiểm định chất lượng sản phẩm. Chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng quan trọng và mang tính cách mạng trong phát triển khoa học kỹ thuật. Hãy cùng Đông Dương LFS tìm hiểu thêm về chủ đề này qua bài viết dưới đây nhé

Các dụng cụ trong phòng thí nghiệm là gì ?

Các dụng cụ trong phòng thí nghiệm là thuật ngữ chỉ các vật dụng quan trọng và cần thiết để thực hiện được các hoạt động trong phòng thí nghiệm. Các dụng cụ này giúp cho người sử dụng có thể dễ dàng thực hiện phân tích, tổng hợp mẫu để đưa ra kết luận, tạo ra sản phẩm mới.

Vì phải liên tục tiếp xúc với hoá chất, các phản ứng hoá học, phản ứng lý - hoá. Các dụng cụ thí nghiệm phải đảm bảo được tuổi thọ cũng như cần đảm bảo mức độ an toàn tuyệt đối cho người sử dụng. Do đó, các dụng cụ này phải đảm bảo được các tiêu chuẩn về độ bền và đảm bảo hiệu quả trong nghiên cứu khoa học.

Trong thời đạt phát triển mạnh của công nghệ hiện nay, một số dụng cụ được tích hợp thêm bộ điều khiển với giao diện tiện ích hỗ trợ đắc lực cho việc sử dụng dễ dàng hơn. Cho các chuyên gia và nhân viên trong phòng thí nghiệm.

Phân loại các dụng cụ trong phòng thí nghiệm

Phân loại theo chất liệu cấu tạo

Dụng cụ thí nghiệm bằng thuỷ tinh

• Các dụng cụ trong phòng thí nghiệm này gồm: ống nghiệm. ống đong. cốc thuỷ tinh, pipet, bình định mức. Các bình này được sử dụng phổ biến trong phòng thí nghiệm nhờ sự đa dạng về mẫu mã, tính tiện lợi khi sử dụng lâu dài.
• Các bình này được sản xuất chủ yếu từ các loại thủy tinh như borosilicate, thạch anh hoặc oxit silic nấu chảy, vì chúng có tính bền vững cùng hệ số giãn nở thấp.
• Các dụng cụ thủy tinh này chịu được hầu hết các loại hóa chất và dung dịch ăn mòn mạnh tại nhiệt độ cao (trừ HF) do được làm từ thủy tinh trung tính. Ngoài ra, còn chịu được nhiệt độ cao và sốc nhiệt để đảm bảo tính an toàn và chính xác khi sử dụng trong các loại thí nghiệm.

Dụng cụ thí nghiệm bằng nhựa

• Các dụng cụ làm bằng nhựa gồm: ca nhựa, tia nhựa, dụng cụ để xúc/ múc hóa chất, giá treo dụng cụ thuỷ tinh bằng nhựa.
• Dụng cụ nhựa được làm bằng chất liệu có độ bền cao, có khả năng chịu nhiệt. Các dụng cụ này chỉ nên sử dụng trong thời gian ngăn do khó vệ sinh và dễ bị ăn mòn.

Dụng cụ thí nghiệm bằng INOX

• Các dụng cụ làm từ INOX: Giá treo dụng cụ thuỷ tinh, kẹp ống nghiệm, kẹp gắp mẫu, giá đựng ống nghiệm.
• Các dụng cụ inox cứng và thường được sử dụng để lắp ráp cố định.

Một số dụng cụ thí nghiệm phổ biến

Các dụng cụ thí nghiệm phổ biến gồm:

Ống nghiệm

Ống nghiệm là một dụng cụ phổ biến trong nhiều ngành nghề. Ống được thiết kế dạng lọ đứng với nhiều kích cỡ khác nhau, sử dụng để nuôi cấy tế bào, đun nóng dung dịch hoặc đốt các hỗn hợp hoá chất với lượng nhỏ.

Ống nghiệm cũng được chia thành các loại là ống nghiệm thuỷ tinh, ống nghiệm nhựa, ống nghiệm thuỷ tinh có nắp::

• Ống nghiệm thuỷ tinh được sử dụng để nuôi cấy tế bào, mô sinh vật và đốt các hợp chất trong thời gian ngắn. Ống nghiệm được làm từ thuỷ tinh trung tính borisilicate tạo khả năng chịu nhiệt cao, trong suốt, không bị vẩn đục hay tạo bọt phù hợp để chứa những dung dịch có tính ăn mòn cao như axit.
• Ống thuỷ tinh có nắp vặn được sử dụng để chứa dung dịch hoá chất. Ống nghiệm này chuyên dụng đựng hóa chất dễ bay hơi vì có nắp vặn ngăn chặn sự bay hơi của hóa chất.

Bình cầu

Bình cầu là một công cụ thuỷ tinh rất phổ biến trong các phòng thí nghiệm với nhiều ứng dụng khác nhau, đặc biệt được ứng dụng trong các ngành hoá học và sinh học.

Bình cầu được chia làm 2 loại chính: Bình cầu đáy bằng, bình cầu đáy tròn.

• Bình cầu được cấu tạo gồm 2 phần chính là cổ và thân bình. Cổ bình có thể trơn hoặc nhám để dễ dàng nối với các nhánh khác trong phòng thí nghiệm.
• Bình cầu cũng tương tự như các đồ thuỷ tinh trong phòng lab khác cũng được làm từ thuỷ tinh trung tính borosilicate
• Bình cầu được sử dụng để đựng, đun nóng chất lỏng, chưng cất trong các thí nghiệm bay hơi, chứa và lưu trữ các phản ứng hoá học, các ứng dụng khác trong phòng thí nghiệm.

Cốc thuỷ tinh

Cốc thuỷ tinh có dạng hình trụ có thành mỏng với nhiều dung tích khác nhau, cốc được sử dụng trong quá trình đong hay chứa dung dịch trước khi tiến hành thí nghiệm.

Cốc thuỷ tinh có 2 hình dạng chính là cốc thuỷ tinh có mỏ và cốc thuỷ tinh không có mỏ. Trên mỗi cốc đều có các vạch chia thể tích để đo chính xác thể tích dung dịch được sử dụng khi đong.

Ống ly tấm

Ống ly tâm là loại ống được sử dụng trong máy ly tâm, được chế tạo từ thuỷ tinh hoặc nhựa có hình dạng ống nghiệm thu nhỏ

• Ông lý tâm được sử dụng trong máy ly tâm, máy quay mẫu
• Ống ly tâm thường được sản xuất bằng polypropylene tinh khiết chịu được nhiều loại dung môi, nắp đậy làm từ nhựa HDPE không gây rò rỉ
• Mỗi loại ống ly tâm đều có tốc độ tối đa của nó, khi sử dụng cần lưu ý để tránh làm hỏng ống gây hư hại cho máy ly tâm…

Cân điện tử phòng thí nghiệm

Cân là dụng cụ đo đạc để xác định độ chính xác của các loại hoá chất, vật mẫu …

Tuỳ vào độ chính xác ta hay giới hạn đo của cân hoặc khoảng thời gian thiết yếu để tiến hành hoạt động cân mà người ta chia cân thành các loại khác nhau.

• Cân thô: là sản phẩm cho kết quả có độ chính xác đến hàng gam
• Cân kỹ thuật: Cân được dùng trong các phép đo đòi hỏi rất cao về độ chính xác. Thường được dùng khi cân sơ bộ mẫu vật trước khi mang đi phân tích.
• Cân phân tích: Cân phân tích thường có giới hạn đo từ 0,1mg đến 200g được sử dụng trong các phòng thí nghiệm hóa học phân tích khi muốn xác định khối lượng của vật mẫu, chất gốc dùng để pha dung dịch chuẩn độ
• Cân bán vị: Có độ chính xác từ 10-3mg, được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao hơn so với cân phân tích
• Cân vi lượng: Có độ chính xác từ 10-4mg đến 10-3mg
• Cân siêu vi lượng: có độ chính xác dao động từ 10-9 đến 10-6mg, được sử dụng trong các thí nghiệm cần độ chính xác cao nhất.

Máy đo pH

Máy đo pH là dụng cụ để kiểm tra độ kiềm, axit của dung dịch cho ra kết quả. Dựa trên kết quả đo pH có thể thực hiện điều chỉnh môi trường nước, đất … phù hợp.

Máy đo pH có tác dụng xác định độ pH của môi trường nuôi cấy hay các loại dung dịch hoá chất một cách dễ dàng.

Các dụng cụ trong phòng thí nghiệm dùng để làm gì ?

Các dụng cụ trong phòng thí nghiệm được thiết kế để hỗ trợ việc thực hiện các thí nghiệm phân tích với độ chính xác cao. Cho phép xác định hàm lượng chất hoặc định lượng của các chất trong dung dịch mẫu.

Dụng cụ thuỷ tinh trong phòng thí nghiệm

Dụng cụ thuỷ tinh là gì ?

Đây là các dụng cụ phòng thí nghiệm hoá học được làm từ chất liệu thuỷ tinh như ống nghiệm, ống đong, các bình đựng, …

Đặc điểm của dụng cụ thuỷ tinh phòng thí nghiệm

Dụng cụ thuỷ tinh phòng thí nghiệm rất phổ biến để phân tích, tổng hợp, định tính, định lượng thành phần trong các dung dịch cần kiểm tra hoạt động nghiên cứu. Thường được sử dụng trong các phản ứng hoá lý, vì vậy đảm bảo tính chính xác của kết quả đưa ra, các dụng cụ thuỷ tinh phải đáp ứng được một số yếu tố quan trọng:

• Dụng cụ phải chịu được hầu hết các hoá chất, dung dịch có tính ăn mòn mạnh ở nhiệt độ cao, chịu được hầu hết các loại hoá chất ngoại trừ axit fluohydric. Có tính chịu nhiệt để chịu được shock nhiệt và nhiệt độ cao.
• Dụng cụ cần được làm sạch hoàn toàn về mặt hoá học không được dính các chất hữu cơ, chất vô cơ. Chúng cần được làm sạch về mặt vi sinh vật bằng cách loại bỏ bất kỳ tế bào sinh hoặc bào tử của chúng. Trước khi sử dụng dụng cụ cần được khử trùng để đảm bảo tính an toàn.

Các dụng cụ trong phòng thí nghiệm hóa học

Ống, cốc đong

• Các thiết bị đong dung dịch với vạch chia thể tích được thiết kế để đong các khối lượng dung dịch không yêu cầu độ chính xác quá cao.
• Khi do cần đặt ống đong trên một mặt phẳng và ngang tầm mắt với bề mặt chất lỏng khi độc mức đong để tránh đọc sai

Pipet

• Trong phòng thí nghiệm pipet được dùng để đông, hút dung dịch cho độ chính xác cao hơn
• Có nhiều loại pipet khác nhau như: pipet pasteur, pipet có vạch chia, …. được thiết kế để phù hợp cho từng mục đích nghiên cứu.

Đĩa pipet

Dùng chủ yếu để nuôi cấy, phân lập các chủng vi sinh vật, làm test chẩn đoán, kháng sinh đồ khoanh giấy hoặc những thử nghiệm giữa các chủng vi sinh vật,… từ đó giúp người thực hiện nghiên cứu quan sát được hình thái, tính chất của vi sinh vật.

Ống nghiệm

Các loại ống nghiệm dùng để chứa dung dịch với dung tích nhỏ để nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường lỏng, thử các tính chất sinh vật hoá học.

Bình tam giác, bình cầu

Bình cầu, bình tam giác là dụng cụ để chứa dung dịch, hoá chất, thực hiện các phản ứng hoá chất và các phản ứng xúc tác nhiệt độ. Bình thường có dung tích từ 50ml đến 10 lít phụ thuộc vào dung dịch cần chứa để chọn dụng cụ phù hợp cho thí nghiệm.

Ngoài các dụng cụ đã nêu trên thì trong phòng thí nghiệm hoá học còn vô vàn những dụng cụ khác nhau.

Cách bảo quản các dụng cụ trong phòng thí nghiệm hóa học

Dụng cụ thí nghiệm là một thiết bị đặc trưng và chuyên dụng nên cũng sẽ cần có cách vệ sinh và bảo quản riêng biệt. Đầu tiên, cần đảm bảo rửa sạch và lau khô tất cả dụng cụ trước khi đưa vào sử dụng.

Xử lý trước khi rửa

• Dung dịch thuỷ tinh mới cần ngâm trong nước hoặc ngâm trong dung dịch axit sunfuric loãng khoảng 24 tiếng. Sau đó rửa với xà phòng nhiều lần để đạt được độ pH trung tính. Với các dụng cụ để nuôi cấy vi sinh, cần rửa sạch và khử trùng trong nồi hấp.

Rửa dụng cụ

• Trước khi tiến hành rửa, phải tráng dụng cụ với nước sạch để loại bỏ hoàn toàn cặn bẩn. Nếu ký hiệu bằng bút dạ trên bình thuỷ tinh cần sử dụng bông thấm cồn hoặc miếng nhám xà phòng để lau sạch.
• Lựa chọn loại chổi rửa phù hợp với từng loại dụng cụ. Dùng chổi để cọ rửa kỹ phần bên trong và lau sạch bên ngoài bằng khăn mềm, rửa lại bằng nước nhiều lần và tráng lại bằng nước cất để giữ độ pH trung tính.
• Đối với pipet, cần ngâm trong dung dịch sunfocromat khoảng 1 ngày, sau đó rửa bằng xà phòng và nước nhiều lần, tráng lại bằng nước cất.
• Sau khi rửa, phải úp ngược các dụng cụ để ráo nước và làm khô ở nhiệt độ phòng hoặc mang đi sấy tại nhiệt độ từ 600 đến 1000 độ C.

Khử trùng dụng cụ

• Ống pipet: Sử dụng một miếng bông có kích thước vừa phải để nhồi vào đầu ống hút. Có thể dùng loại kim loại không gỉ để cho bông vào hoặc dùng giấy bao gói pipet từng cái hoặc theo từng bó có cùng kích thước. Buộc hai đầu lại và đánh dấu phần đầu hút sau khi đã khử trùng để tránh chạm vào đầu nhọn của pipet.
• Ống nghiệm, bình cầu, bình tam giác không có nút bảo vệ thì cần sử dụng bông mỡ để đậy nút. Nút bông phải có độ dày đủ để có thể giữ lại các vi sinh vật và đảm bảo chức năng giống như một dụng cụ lọc khí vô trùng.

Ngoài cách thông thường ta có thể sử dụng tủ sấy, nồi hấp để khử trùng các dụng cụ trong phòng thí nghiệm hóa học.

• Tủ sấy: Đầu tiên bọc kín các dụng cụ thủy tinh và xếp chúng vào tủ sấy. Tránh đặt các ống có nút bông vào ngăn dưới để đề phòng cháy. Không xếp dụng cụ quá chặt và duy trì nhiệt độ từ 160 - 180 độ C trong 1 giờ. Sau khi hoàn tất, chờ nồi hấp hạ nhiệt tới nhiệt độ phòng thì lấy dụng cụ ra.
• Nồi hấp: Đặt nhiệt độ ở mức 120 - 150 độ C trong khoảng 30 phút, sau đó sấy khô các dụng cụ.

Dụng cụ trong túi khử trùng cần được bảo quản trong túi PE và đặt trong tủ kín, sạch sẽ, khô ráo nếu không sử dụng ngay.

Thời gian sử dụng của dụng cụ sau khử trùng phụ thuộc vào từng loại. Que gạt, khuấy thủy tinh và đĩa petri cần phải sử dụng trong vòng 24 tiếng. Ống nghiệm, bình định mức và các dụng cụ tương tự cần được sử dụng trong vòng 7-10 ngày. Nếu để quá thời gian này cần khử trùng lại rồi sử dụng

Các dụng cụ hỏng hoặc không còn sử dụng được cần phân loại và xử lý đúng theo quy định.