Проверка лабораторной стеклянной посуды, стаканов

Проверка лабораторной стеклянной посуды: стаканы

Качественная лабораторная посуда – фундамент точности и воспроизводимости экспериментов и анализов. Среди наиболее часто используемых предметов – лабораторные стаканы. Их кажущаяся простота требует строгого контроля качества перед вводом в эксплуатацию и периодической проверки в процессе использования. Данная статья описывает ключевые аспекты проверки лабораторных стаканов.

1. Объекты испытаний

Объектом испытаний являются лабораторные стаканы различных типов:

• По форме: Цилиндрические низкие (типа "чашка"), цилиндрические высокие (типа "стакан"), конические.
• По материалу: Основной материал – боросиликатное стекло 3.3 (высокая термостойкость и химическая инертность).
• По объему: Стандартные номинальные объемы от 5 мл до нескольких литров.
• По наличию носика: Стаканы с носиком и без него.
• По градуировке: Неградуированные стаканы и градуированные (мерные стаканы).

Проверке подлежат как новые стаканы (при приемке партии), так и стаканы, бывшие в употреблении (периодический контроль, контроль после очистки или ремонта).

2. Область испытаний

Проверка лабораторных стаканов проводится для:

• Контроля качества при приемке: Подтверждение соответствия закупленной партии стаканов требованиям нормативной документации (ГОСТ, ISO, внутренние стандарты лаборатории).
• Обеспечения точности измерений (для мерных стаканов): Подтверждение правильности нанесения шкалы и соответствия заявленному классу точности (Допуску).
• Оценки эксплуатационной пригодности: Выявление дефектов, которые могут повлиять на результат анализа, безопасность работы или долговечность посуды (трещины, сколы, сильные потертости, деформации).
• Подтверждения целостности: Обнаружение скрытых дефектов, способных привести к разрушению стакана при нагреве, охлаждении или под вакуумом.
• Контроля состояния после очистки или ремонта: Убедиться в отсутствии повреждений после агрессивных методов мойки или ремонта трещин/сколов.
• Соблюдения требований стандартов качества лаборатории: Часть системы менеджмента качества (СМК) лаборатории.

3. Методы испытаний

Проверка лабораторных стаканов включает комплекс методов, направленных на оценку различных характеристик:

3.1 Визуальный (макроскопический) осмотр:

• Цель: Обнаружение явных дефектов поверхности и формы.
• Метод: Стакан тщательно осматривается невооруженным глазом при хорошем освещении (включая проходящий свет) и на темном фоне. Проворачивается для осмотра со всех сторон.
• Контролируемые параметры:
  • Наличие сколов кромки или стенок.
  • Наличие трещин (явных).
  • Наличие глубоких царапин, потертостей, следов сильного химического воздействия (матовость, разъедание поверхности).
  • Наличие сильных пузырей, свилей, камней (включений) в стекле.
  • Деформация стакана (искривление стенок, дна).
  • Качество носика (ровный срез, отсутствие сколов).
  • Качество остекловывания краев (для новых стаканов - отсутствие острых необработанных кромок).
  • Наличие устойчивых загрязнений или остатков химикатов.
  • Для мерных стаканов: Четкость и целостность шкалы, цифр и маркировки номинального объема и класса точности (или допуска).

3.2 Проверка на герметичность (для стаканов, используемых под вакуумом или давлением):

• Цель: Выявление сквозных дефектов (микротрещин).
• Метод (один из вариантов):
  • Вакуумный метод: Стакан помещают в ванну с индикаторной жидкостью (например, водный раствор ПАВ). Стакан накрывают резиновой прокладкой с патрубком, создают вакуум внутри. Появление пузырьков воздуха на стенках стакана указывает на наличие сквозных дефектов.
  • Давление красителя: Наружные стенки стакана покрывают индикаторным раствором (красителем). Внутрь стакана подают сжатый воздух под небольшим избыточным давлением. Проникновение красителя внутрь стакана свидетельствует о сквозном дефекте.
• Контролируемые параметры: Отсутствие сквозных дефектов.

3.3 Испытание на термостойкость (для новых стаканов или после ремонта):

• Цель: Проверка устойчивости к термическому удару.
• Метод: Стакан прогревают в сушильном шкафу до заданной температуры (например, 250°C для боросиликатного стекла 3.3). Затем быстро (в течение нескольких секунд) и равномерно помещают на металлическую сетку, покрытую слоем воды комнатной температуры. Альтернатива: погружение дна нагретого стакана в холодную воду на заданную глубину.
• Контролируемые параметры: Отсутствие трещин или разрушения после испытания.

3.4 Поверка мерных стаканов (Градуировки):

• Цель: Определение погрешности вместимости в указанных точках шкалы.
• Метод: Гравиметрический (весовой) метод с использованием воды. Стакан тщательно моют, ополаскивают, сушат и выдерживают в помещении для термостабилизации. Взвешивают пустой сухой стакан. Затем наполняют его дистиллированной водой до нижнего края мениска на проверяемой отметке. Температура воды измеряется. Взвешивают стакан с водой. Рассчитывают фактический объем по формуле, учитывающей массу воды, ее плотность при температуре измерения и плотность воздуха. Сравнивают с номинальным объемом.
• Контролируемые параметры: Погрешность объема в каждой проверяемой точке шкалы по сравнению с номинальным значением. Соответствие погрешности установленному допуску для данного класса точности или типа стакана (обычно указывается как ±% или ±мл в ТУ или стандарте). Проверяют обычно отметку номинального объема и иногда одну-две промежуточные.

4. Испытательное оборудование

Для проведения проверки лабораторных стаканов используется следующее оборудование:

• Источники освещения: Яркие лампы дневного света, возможно с применением рассеивателей. Инспекционные столы с подсветкой снизу.
• Увеличительные приборы (по необходимости): Лупы с 2х-10х увеличением для детального осмотра мелких дефектов, шкалы и маркировки.
• Установка для проверки на герметичность:
  • Вакуумный насос.
  • Вакуумная камера или колокол с прозрачными стенками.
  • Ванна для индикаторной жидкости.
  • Резиновые прокладки/крышки с патрубками.
  • Мановакуумметр.
  • Индикаторная жидкость (раствор ПАВ, краситель).
  • Установка для подачи сжатого воздуха (для метода давления красителя).
• Термошкаф (сушильный шкаф): Способный поддерживать температуру до 300°C с точностью ±5°C.
• Хронометр (секундомер): Для контроля времени выдержки при нагреве и времени воздействия холода при термоиспытании.
• Металлическая сетка или ванночка: Для испытания термостойкости.
• Весы аналитические: Высокоточные весы (класс точности не ниже II, дискретность 0.001 г или выше) для гравиметрической поверки мерных стаканов.
• Термометр: Точный жидкостный или цифровой термометр с диапазоном 0-50°C и погрешностью ≤ 0.1°C для измерения температуры воды при поверке.
• Гири (весовые): Калиброванный набор гирь для поверки весов (при необходимости).
• Дистиллированная или деионизованная вода: Высокой степени очистки.
• Эталонная мерная посуда (по необходимости): Для проверки точности дозирования при наполнении стакана водой для поверки, но в основном используется метод массы.
• Расчетное программное обеспечение или таблицы: Для вычисления фактического объема при поверке с учетом плотности воды при конкретной температуре и поправки на плотность воздуха.

Заключение

Систематическая проверка лабораторных стаканов с использованием стандартизированных методов и оборудования является неотъемлемой частью обеспечения качества работы любой лаборатории. Выявление дефектов на ранней стадии предотвращает искажение результатов анализов, аварии, связанные с разрушением посуды, и гарантирует безопасность персонала. Регулярный визуальный осмотр должен быть рутинной процедурой, в то время как более сложные испытания (герметичность, термостойкость, поверка объема) проводятся при приемке новой партии, после ремонта или с периодичностью, установленной внутренними процедурами лаборатории и требованиями к точности выполняемых работ. Доверие к результатам начинается с надежности самого простого оборудования.