วิธีใช้หลอดหยดยาง (ตอนที่ 1)

I. โครงสร้างพื้นฐานและการจำแนกประเภทของหยดหลอดยาง

หลอดหยดยางเป็นเครื่องมือในห้องปฏิบัติการที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการถ่ายโอนของเหลวปริมาณเล็กน้อยอย่างแม่นยำ ประกอบด้วยสองส่วนหลัก: หลอดยางและหลอดแก้ว หลอดยางมักทำจากยางธรรมชาติหรือซิลิโคน และมีความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดี โดยการบีบหลอดยาง อากาศจะถูกไล่ออกเพื่อสร้างแรงดันลบ ทำให้หลอดหยดดูดของเหลวขึ้นมา หลอดแก้วควรทำจากวัสดุที่สม่ำเสมอโดยมีช่องเปิดท่อเรียบเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ภาชนะเกิดรอยขีดข่วนหรือก่อให้เกิดของเหลวตกค้าง

ตามการใช้งานและข้อกำหนดที่แตกต่างกัน หยดหลอดยางสามารถแบ่งออกเป็นประเภทวัตถุประสงค์ทั่วไปและประเภทวัตถุประสงค์พิเศษ หยดอเนกประสงค์มักจะมีความยาว 15–20 ซม. โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของหลอดแก้วประมาณ 0.5–1 ซม. และเหมาะสำหรับการถ่ายโอนของเหลวทั่วไปส่วนใหญ่ ประเภทที่มีจุดประสงค์พิเศษ ได้แก่ หยดขนาดเล็ก (ความจุ 0.1–1 มล. ใช้สำหรับการทดลองที่แม่นยำ) หยดแบบหลอดยาว (ใช้สำหรับตักของเหลวจากภาชนะทรงลึกหรือขวดแก้ว) และหยดแบบไล่ระดับ (โดยมีเครื่องหมายกำกับไว้บนผนังท่อเพื่อการวัดโดยประมาณ)

นอกจากนี้ ด้วยข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในห้องปฏิบัติการที่เพิ่มขึ้น หลอดหยดยางพลาสติกแบบใช้แล้วทิ้งจึงค่อยๆ ได้รับความนิยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทดลองทางชีววิทยาหรือการดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับสารเคมีที่มีพิษสูง เนื่องจากสามารถป้องกันการปนเปื้อนข้ามได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ครั้งที่สอง การเลือกและการตรวจสอบหยดหลอดยาง

(I) หลักการคัดเลือก

1. การจับคู่คุณสมบัติของของเหลว: สำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง เช่น กรดซัลฟิวริกเข้มข้นและกรดไนตริกเข้มข้น ควรเลือกกระเปาะยางที่ทนกรดและด่าง เช่น กระเปาะซิลิโคน เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของยางและการรั่วไหลของของเหลว สำหรับตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เอทานอลและอีเทอร์ ควรเลือกกระเปาะยางที่ทนต่อการบวมตัวเพื่อป้องกันไม่ให้กระเปาะละลายและปนเปื้อนของเหลว
2. ข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการทดลอง: หลอดหยดยางธรรมดาสามารถใช้ในการทดลองเชิงคุณภาพได้ สำหรับการทดลองเชิงปริมาณ เช่น การเติมของเหลวเสริมก่อนการไตเตรท ควรใช้หยดที่มีการวัดปริมาณที่สอบเทียบแล้ว และควรให้ความสนใจกับการวัดปริมาณขั้นต่ำซึ่งโดยปกติจะอยู่ที่ 0.05 มล. หรือ 0.1 มล.
3. ความเข้ากันได้ของคอนเทนเนอร์: เมื่อนำของเหลวจากขวดแก้วปากแคบ ให้เลือกหยดที่มีหลอดแก้วที่บางกว่า เมื่อเติมของเหลวลงในบีกเกอร์หรือกระจกนาฬิกา สามารถเลือกหยดที่มีช่องเปิดกว้างกว่าเล็กน้อยเพื่อลดการตกค้างของของเหลวบนผนังท่อ

(II) การตรวจสอบก่อนการใช้งาน

1. ประสิทธิภาพการปิดผนึกหลอดยาง: บีบหลอดยางแล้วปล่อย หากหลอดไฟกลับสู่รูปร่างเดิมอย่างรวดเร็วและมีคอลัมน์ของเหลวที่มั่นคงก่อตัวขึ้นภายในหลอดแก้ว แสดงว่าประสิทธิภาพการปิดผนึกก็ดี หากเกิดการรั่วไหลของอากาศช้าและของเหลวหยด ควรเปลี่ยนกระเปาะยาง
2. ความสมบูรณ์ของหลอดแก้ว: ตรวจสอบว่าหลอดแก้วมีรอยแตกร้าวหรือไม่ และการเปิดหลอดเรียบและโค้งมนหรือไม่ หลอดหยดที่เสียหายอาจทำให้ของเหลวรั่วหรือได้รับบาดเจ็บที่มือ และควรทิ้งทันที
3. ความสะอาด: ควรล้างหยดหยดที่เพิ่งซื้อมาด้วยน้ำกลั่น 2-3 ครั้งเพื่อขจัดฝุ่นหรือสารที่ตกค้างบนผนังด้านใน หากใช้หยดที่ใช้กับของเหลวประเภทอื่น จะต้องล้างสามครั้งพร้อมกับของเหลวที่จะถ่ายโอน

วิธีการคือดึงของเหลวจำนวนเล็กน้อยลงในหยด บีบหลอดยางเพื่อให้ของเหลวเต็มหลอดแก้ว ทิ้งของเหลวที่ใช้ล้าง แล้วทำซ้ำขั้นตอน วิธีนี้จะป้องกันไม่ให้ของเหลวต่างๆ ผสมกันและก่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมี เช่น การทำให้กรดเบสเป็นกลาง หรือการตกตะกอนระหว่างเกลือเงินและคลอไรด์ไอออน

ที่สาม ขั้นตอนการปฏิบัติงานมาตรฐาน

(I) การวาดของเหลว

1. วิธีจับ: ค่อยๆ จับส่วนบน-กลางของหลอดยางด้วยนิ้วหัวแม่มือและนิ้วชี้ หลีกเลี่ยงการสัมผัสปลายล่างของหลอดยางเพื่อป้องกันการปนเปื้อนภายในหลอด นิ้วนางและนิ้วก้อยควรงอตามธรรมชาติเพื่อรองรับหลอดแก้ว วางหยดลงในแนวตั้งหรือเอียงเล็กน้อย
2. ความลึกของการแทรก: ใส่หลอดแก้ว 1–2 ซม. ลงในของเหลว ไม่ควรสอดเข้าไปลึกเกินไป เนื่องจากปลายท่ออาจสัมผัสกับตะกอนที่ด้านล่างของภาชนะ และไม่ควรสอดเข้าไปตื้นเกินไป เนื่องจากฟองอากาศอาจถูกดึงเข้าไปในระหว่างการดูด

หากมีของเหลวเพียงเล็กน้อยในภาชนะหรือขวดแก้ว คุณสามารถเอียงหยดหยดได้เล็กน้อยเพื่อให้ช่องเปิดของท่อสัมผัสกับผนังด้านในของภาชนะ เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถดึงของเหลวออกมาได้เต็มที่

3. เทคนิคการวาดของเหลว: ค่อยๆ บีบหลอดยางเพื่อไล่อากาศ จากนั้นค่อยๆ ปล่อยเพื่อสร้างแรงดันลบ แล้วดึงของเหลวเข้าไปในหลอดแก้ว

อย่าใส่หลอดหยดลงในของเหลวในขณะที่หลอดยางยังบีบอยู่ เพราะอาจดันของเหลวเข้าไปในหลอดยาง ทำให้เกิดการปนเปื้อนและส่งผลต่อปริมาณของเหลวที่ดึงออกมา

(II) การเติมของเหลวทีละหยด

1. ตำแหน่งของภาชนะบรรจุ: ในระหว่างการเติมของเหลว ให้ถือหยดในแนวตั้งเหนือช่องเปิดของภาชนะ 1-2 ซม. หรือที่เรียกว่า "หยดแบบแขวน" จะต้องไม่ใส่หยดลงในภาชนะหรือสัมผัสผนังด้านในของภาชนะ

หากหยดสัมผัสกับภาชนะบรรจุ สิ่งเจือปนบนผนังภาชนะอาจทำให้หยดหยดและต่อมาปนเปื้อนของเหลวในขวดแก้วรีเอเจนต์เดิมหลังจากเปิดฝาและใช้หยดอีกครั้ง

2. การควบคุมความเร็วการหยด: ค่อยๆ บีบหลอดยางเพื่อปล่อยของเหลวทีละหยด แต่ละหยดมีปริมาตรประมาณ 0.04–0.05 มล. ซึ่งหมายความว่าประมาณ 20–25 หยดเท่ากับ 1 มล.

ปริมาตรการหยดที่เกิดขึ้นจริงจะได้รับผลกระทบจากแรงตึงผิวของของเหลว ตัวอย่างเช่น หยดน้ำจะมีขนาดใหญ่กว่าเอทานอลเล็กน้อย

รักษาข้อมือให้มั่นคงในระหว่างขั้นตอนการหยดเพื่อป้องกันไม่ให้หยดหยดสั่นและทำให้ของเหลวกระเด็น

3. สถานการณ์พิเศษ: เมื่อเติมของเหลวที่มีความหนืด เช่น กลีเซอรีน หยดหยดอาจเอียงเล็กน้อยและควรบีบหลอดยางช้าๆ เพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวไหลอย่างต่อเนื่องแทนที่จะก่อตัวเป็นหยดเดี่ยว

สำหรับของเหลวระเหย เช่น กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น การดำเนินการควรดำเนินการในตู้ดูดควัน เก็บหยดหยดให้ห่างจากใบหน้าเพื่อหลีกเลี่ยงการสูดดมก๊าซระเหย

(III) การจัดการของเหลวที่เหลืออยู่

หลังจากเติมของเหลวเสร็จแล้ว หากของเหลวยังคงอยู่ในหลอดแก้ว จะต้องไม่ส่งคืนขวดแก้วรีเอเจนต์เดิม เพราะอาจทำให้ขวดรีเอเจนต์ปนเปื้อนได้

ของเหลวที่เหลือควรถูกถ่ายโอนไปยังภาชนะบรรจุของเหลวเสียที่กำหนด

สำหรับของเหลวราคาแพงหรือรีไซเคิลได้ ของเหลวที่เหลืออาจถูกถ่ายโอนไปยังบีกเกอร์ขนาดเล็กที่สะอาดก่อน จากนั้นจึงจัดการตามข้อกำหนดในการทดลอง

IV. การดำเนินการที่ไม่ถูกต้องทั่วไปและผลที่ตามมา

(I) การดำเนินการที่ไม่ถูกต้องโดยทั่วไป

1. การใส่หยดลงในภาชนะขณะเติมของเหลว: การใส่หยดลงในหลอดทดลองหรือบีกเกอร์ระหว่างการเติมของเหลวอาจทำให้ผนังด้านนอกของหยดสัมผัสกับของเหลวภายในภาชนะ

เมื่อหยดหยดกลับไปยังขวดแก้วรีเอเจนต์เดิม อาจเกิดการปนเปื้อนได้

ตัวอย่างเช่น หลังจากเติมซิลเวอร์ไนเตรตลงในหลอดทดลองที่ประกอบด้วยสารละลายโซเดียมคลอไรด์ หากหยดสัมผัสกับซิลเวอร์คลอไรด์ที่ตกตะกอนที่ผนังด้านในของหลอดทดลองแล้วนำไปใช้เพื่อดึงสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตอีกครั้ง ตะกอนอาจเข้าไปในขวดรีเอเจนต์และปนเปื้อนซิลเวอร์ไนเตรตทั้งขวด

2. การหมุนหลอดยางลง: การวางหลอดหยดในแนวนอนหรือให้หลอดยางคว่ำลงหลังการใช้งานอาจทำให้ของเหลวไหลเข้าสู่หลอดยางได้

สิ่งนี้อาจกัดกร่อนยางได้ เช่น เมื่อของเหลวที่เป็นด่างทำให้ยางมีอายุ หรือละลายสิ่งเจือปนภายในกระเปาะยางให้เป็นของเหลว

3. การบีบกระเปาะยางมากเกินไป: การบีบกระเปาะยางมากเกินไปในขณะที่ดึงของเหลวออกมาอาจทำให้กระเปาะเสียรูปและลดความยืดหยุ่นได้ นอกจากนี้ยังอาจบังคับให้ของเหลวเข้าไปเชื่อมต่อระหว่างหลอดยางกับหลอดแก้วทำให้เกิดการอุดตันได้
4. ไม่สามารถล้างหยดเมื่อเปลี่ยนของเหลว: หากใช้หยดเดียวกันสำหรับน้ำก่อนแล้วจึงล้างกรดซัลฟิวริกเข้มข้นโดยไม่ต้องล้าง น้ำอาจผสมกับกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและสร้างความร้อนจำนวนมาก อาจทำให้หลอดแก้วแตกหรือของเหลวกระเซ็นได้

(II) ผลที่ตามมาของการดำเนินการที่ไม่ถูกต้อง

• ความเบี่ยงเบนของผลการทดลอง: ตัวอย่างเช่น หากหยดหยดเอียงมากเกินไประหว่างการเติมของเหลว ปริมาตรของหยดแต่ละหยดอาจไม่สอดคล้องกัน ปริมาตรหยดมักจะเพิ่มขึ้นเมื่อเอียงหยด ซึ่งอาจส่งผลต่อความแม่นยำของการทดลองเชิงปริมาณ
• การปนเปื้อนของรีเอเจนต์: การปนเปื้อนข้ามเป็นหนึ่งในผลที่ตามมาที่พบบ่อยที่สุด ตัวอย่างเช่น หากหยดที่ใช้ก่อนหน้านี้ในการดึงสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตถูกนำมาใช้โดยตรงในการดึงสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ คอปเปอร์ไฮดรอกไซด์อาจเกิดการตกตะกอน ปิดกั้นหยดและปนเปื้อนสารรีเอเจนต์โซเดียมไฮดรอกไซด์
• อันตรายด้านความปลอดภัย: หยดแก้วที่เสียหายหรือหลอดยางสึกกร่อนอาจทำให้เกิดแผลไหม้จากสารเคมี เมื่อเติมของเหลวระเหย การชี้ที่เปิดหยดหยดไปทางใบหน้าอาจทำให้เกิดอาการระคายเคืองต่อทางเดินหายใจหรือปอดอักเสบจากสารเคมี