Glasgerät

Begriff und Werkstoffe

Glasgeräte sind in der Labortechnik ein Oberbegriff für Geräte, die wegen der besonderen Eigenschaften von Glas aus diesem Werkstoff gefertigt werden. Besonders wichtig sind die hohe chemische Beständigkeit und die Thermoschockbeständigkeit, also die vergleichsweise geringe Empfindlichkeit gegenüber schnellen Temperaturwechseln.

Die meisten Glasgeräte bestehen aus Borosilikatglas. Für thermisch stark beanspruchte Geräte, etwa Pyrolyserohre, wird häufig Supremax-Glas verwendet. Dieses Glas ist relativ spröde, kann aber bis zu 680 °C eingesetzt werden. Bombenrohre werden aus dem druckbeständigeren Durobax-Glas gefertigt. Für höchste thermische Beanspruchungen mit einem Erweichungspunkt über 1400 °C sowie für Anwendungen in der Photochemie nutzt man vielfach Quarzglas. Es besitzt wegen seines sehr kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 5,8·10^{−7} K^{−1} eine besonders hohe Temperaturwechselbeständigkeit.

Glasapparaturen und Schliffverbindungen

Werden mehrere Glasgeräte miteinander verbunden, entsteht eine Glasapparatur. Große Apparaturen aus Glasgeräten mit Schliffverbindungen sind starr. Ein spannungsfreier Aufbau erfordert daher viel Erfahrung. Kugelschliffverbindungen haben sich bewährt, weil sie flexiblere Apparaturen ermöglichen. Solche Apparaturen müssen mit einer geeigneten Klammer fixiert werden.

Aufbau und Formen des Glasschliffs

Damit Glasgeräte an ihren Verbindungsstellen luftdicht geschlossen werden können, besitzen sie meist einen Glasschliff. Sie werden deshalb auch Schliffglasgeräte genannt. Die häufigste Form ist der Kegelschliff. Übliche Größen sind NS 14,5, NS 29 und NS 45. „NS“ bedeutet „Normschliff“; die Zahl gibt den Durchmesser in Millimetern an.

Eine Kegelschliffverbindung besteht aus einer Hülse, auch Mantelschliff genannt, und einem Kern, dem Kernschliff. Beim Aufbau wird der Schliffkern mit mittelviskosem Silikonfett bestrichen. Bei Arbeiten im Hochvakuum verwendet man hochviskoses Silikonfett. Das Fett sorgt für einen luftdichten Abschluss und erleichtert das spätere Öffnen. Anschließend werden die verbundenen Teile mit einer Schliffklemme oder Schliffklammer fixiert.

Weitere Schliffformen sind der Planschliff, der beispielsweise beim Exsikkator vorkommt, der Zylinderschliff beim KPG-Rührer sowie der Kugelschliff.

Vorteile und wichtige Geräte

Glas wird in der Labortechnik aus mehreren Gründen eingesetzt:

• Es ist gegen die meisten Chemikalien resistent.
• Es ist transparent.
• Bei der Herstellung kann es thermisch verformt werden; ein Glasbläser kann es durch Erhitzen in fast jede beliebige Form bringen.
• Wegen des geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten ist es relativ unempfindlich gegen Temperaturwechsel.
• Es ist preisgünstig und gut zu reinigen.

Zu den wichtigen Glasgeräten gehören unter anderem Abdampfschalen, Bechergläser, Erlenmeyerkolben, Rundkolben, Birnenkolben, Mehrhalskolben, Kjeldahl-Kolben, Spitzkolben, Standkolben, Messkolben und Messzylinder. Für das Dosieren und Messen gibt es Pipetten, Andreasen-Pipetten, Hämometerpipetten, Lambdapipetten, Büretten, Gasbüretten, Hydrotimeterbüretten, Dispenser, Seripettoren, Transferpettoren, Pyknometer, Aräometer, Viskosimeter, Stalagmometer und Küvetten.

Zur Stofftrennung, Filtration und Flüssigkeitsübertragung zählen Trichter, Pulvertrichter, Büchnertrichter, Scheidetrichter, Saugflaschen, Kristallisierschalen, Petrischalen, Filterplatten für Gaswaschflaschen, Zentrifugengläser und Sedimentierapparate. Zu den Geräten für Gase gehören Gaswaschflaschen, Waschflaschen, Blasenzähler, Gasmessglocken, Gaswägekugeln, Doppelhahnrohre beziehungsweise Gasmäuse und Gassammelrohre, pneumatische Wannen, Sauerstoffflaschen, U-Rohre und Kolbenprober.

Für Kühlung und Destillation gibt es unter anderem Allihnkühler, Dimrothkühler, Intensivkühler, Liebigkühler, Glaskühler, Luftkühler, Rückflusskühler, Schlangenkühler, Einhängekühler, Kühlfallen, Destillierbrücken, Claisen-Aufsätze, Soxhlet-Aufsätze, Vorstöße und Verdampferkolben. Weitere wichtige Geräte und Bauteile sind Exsikkatoren mit Silicagel, Reagenzgläser, Reaktionsrohre, Küvetten, Trockenrohre, Uhrgläser, Dewargefäße, Kühlfallen, Hohl- und Massivstopfen, Schliffstopfen, Verbindungshähne, Dreiwegehähne, Bürettenhähne, Hochvakuumhähne, Tropftrichter, Siedekapillaren, Küvetten und Schlenkgefäße. Eine Destillationsapparatur und eine Soxhlet-Apparatur werden jeweils aus mehreren solcher Glasgeräte zusammengesetzt.