SPÉCIMEN: CARACTÉRISTIQUES, TYPES, EXEMPLES D'UTILISATIONS - CHIMIE - 2025

L' échantillon ou l' éprouvette graduée est un instrument de mesure de volume ayant la précision nécessaire pour être utilisé dans de nombreuses activités des laboratoires d'enseignement, de la recherche ou de l'industrie. Le cylindre a une large plage d'utilisation comprise entre 5 ml et 2000 ml.

Les tubes à essai peuvent être en verre ou en plastique, selon le choix de l'utilisation à donner. Par exemple, si le cylindre doit être utilisé avec de l'acide fluorhydrique qui attaque le verre, il est recommandé d'utiliser un cylindre en plastique.

Eprouvettes ou éprouvettes graduées. Source: Pleple2000

Par rapport aux pipettes et burettes, les cylindres sont des instruments de mesure de volume de plus faible précision. Mais par rapport aux béchers et flacons d'Ernlermeyer, les mesures de volume effectuées avec les cylindres comportent beaucoup moins d'erreur.

Les tubes à essai sont toujours disponibles lorsque des milieux de dissolution ou de réaction, des solutions tampons, des solutions indicatrices, entre autres, doivent être préparés. Bien qu'ils ne conviennent pas à la dissolution de solides, comme dans le cas des béchers, ils restent l'un des matériaux en verre les plus utiles en laboratoire.

caractéristiques

Conception

C'est un tube cylindrique gradué, d'où l'autre nom sous lequel il est connu. Le cylindre peut être en verre ou en plastique transparent. Son extrémité supérieure est ouverte pour permettre au liquide d'entrer, et elle se termine généralement sous la forme d'un bec verseur pour faciliter le versement du liquide contenu.

Dans le cylindre mélangeur, l'extrémité supérieure est en verre dépoli pour s'adapter à un bouchon avec les mêmes caractéristiques qui garantit une fermeture hermétique de son intérieur. Cela permet au liquide dans le cylindre d'être vigoureusement secoué sans se répandre.

Bien entendu, l'extrémité inférieure est fermée et se termine par une base qui garantit la verticalité de l'éprouvette. La base est généralement en verre, lorsque l'échantillon est fait de ce matériau. Les cylindres ont une graduation de 5 ml à 2000 ml.

matériaux

Les tubes à essai, en plus d'être en verre, peuvent être principalement constitués de deux types de plastique: le polypropylène et le polyméthylpentène. Les tubes à essai en polypropylène résistent à des températures de 120 ºC dans l'autoclave, sans produire de modification structurelle de ceux-ci; cependant, ces spécimens fondent à 177 ºC.

Les éprouvettes en polyméthylpropylène se caractérisent par leur légèreté, leur grande transparence et leur meilleure résistance aux chocs que les éprouvettes en verre.

Les tubes à essai en matière plastique sont utilisés pour la mesure de grands volumes de liquide; par exemple 1 000 ml ou 2 000 ml.

Il convient de garder à l'esprit que les tubes à essai ne sont pas des instruments de haute précision, donc pour une mesure de volume d'un liquide qui nécessite une plus grande précision, il est recommandé, dans la mesure du possible, d'utiliser des pipettes, des burettes ou des ballons volumétriques..

La mesure

Il est important de sélectionner le tube à essai à utiliser en fonction du volume à mesurer. Si vous souhaitez mesurer un volume de 40 ml, vous ne devez pas utiliser un cylindre de 1 000 ml car vous faites une très grande erreur dans la mesure. Lors de l'utilisation d'un cylindre de 50 ml, l'erreur sera beaucoup plus petite.

Les échantillons ont une indication de leur capacité, c'est-à-dire du volume maximum qu'ils peuvent mesurer. De plus, leur appréciation est indiquée, c'est-à-dire le volume minimum qui peut être mesuré avec précision.

Appréciation

Si l'on veut mesurer un volume de 60 mL avec un cylindre de 100 mL, on peut voir que cela indique qu'il peut mesurer jusqu'à un volume de 100 mL, et que son appréciation est de 1/100 de cette capacité (1 mL).

Une observation plus détaillée permet de voir qu'il y a 10 grandes lignes dans ce cylindre, entre lesquelles il y a une différence de 10 mL (100 mL / 10), soit 1 dL. Les lignes épaisses sont identifiées, de bas en haut, comme 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 et 100 ml.

Entre deux grands coups successifs, il y a 10 petits coups, donc dans ce cylindre, entre chaque petit coup il y a une différence de 1 ml (10 ml / 10). Cela correspond à l'appréciation du spécimen.

En train de lire

Pour lire le volume mesuré dans une éprouvette, procédez de la même manière qu'avec les burettes: observez le fond du ménisque. Comme la plupart des solutions sont aqueuses, le ménisque est concave et une ligne tangente est imaginée en son bas pour coïncider avec la marque la plus proche.

Les types

Il existe deux types d'échantillons: le type A et le type B.

À

Ils sont très précis, donc l'erreur commise lors de l'utilisation de ces échantillons est très faible. Ces échantillons sont utilisés dans les laboratoires de contrôle qualité, ainsi que dans ceux où la validation des méthodes analytiques est effectuée.

La tolérance de volume est dite être dans les limites d'erreur fixées par les normes DIN et ISO.

B

Ils sont moins chers que les tubes à essai de type A et sont utilisés dans les laboratoires d'enseignement où une haute précision n'est pas nécessaire. La tolérance de volume est dans les deux fois les limites d'erreur pour la classe ou le type A / As.

Signification des acronymes In et Ex

L'abréviation «In» indique que la quantité de volume contenue dans le cylindre correspond au volume imprimé dessus. L'acronyme «In» équivaut à l'acronyme «TC». Il indique également que la quantité collectée correspond exactement à l'indication de volume imprimée sur le cylindre.

L'abréviation «Ex» signifie que la quantité de liquide versée du tube à essai correspond au volume imprimé dessus. L'acronyme «Ex» équivaut à l'acronyme «TD».

Exemples d'utilisations

Médias pour dissolveurs

L'une des analyses de stabilité pour vérifier la qualité d'un lot de médicaments consiste à analyser la quantité de son agent actif libérée, après un temps d'agitation présélectionné, dans un milieu donné, de manière à imiter la rapidité avec laquelle il se dissout à l'intérieur. de l'organisme.

Pour ce faire, des solvants sont utilisés. Leurs conteneurs sont remplis de volumes allant jusqu'à un litre de solution, qui peuvent être préalablement mesurés avec de grands tubes à essai; 500 ml, 250 ml ou 1000 ml inclus, puis mélanger les solvants et les réactifs dans un grand flacon.

Généralement, les mesures de ces volumes ne nécessitent pas beaucoup d'exactitude ou de précision, c'est pourquoi les tubes à essai sont très utiles dans ces cas.

Phases mobiles

En chromatographie liquide haute performance (HPLC), de grands volumes de phases mobiles doivent être constamment préparés, constitués de mélanges d'alcools ou de solvants organiques non polaires, en fonction du composé à analyser..

Ici encore, les tubes à essai sont utiles, car avec eux, nous pouvons mesurer séparément les volumes des composants liquides. Une fois cela fait, ils sont mélangés dans un grand pot, étiquetés et identifiés.

Moyens pour les diplômes

Il existe des titrages ou des titrages volumétriques qui nécessitent un pH acide, une solution tampon ou un volume spécifique et mesurable d'indicateur. A cet effet, avant de commencer le titrage ou l'évaluation, ces milieux sont prêts dans leurs tubes à essai respectifs, qui sont ajoutés au ballon; l'ordre et le temps dépendent de la méthode et de l'analyte.

Synthèse

De même que cela vient d'être expliqué avec les titrages, il en est de même pour les synthèses, minérales ou organiques, où il est nécessaire d'ajouter des milieux réactionnels dont les quantités volumiques ne mettent pas en doute les performances de la réaction; c'est-à-dire qu'ils ne doivent être ni exacts ni précis.

Par exemple, supposons que 100 mL d'acide acétique glacial doivent être ajoutés au milieu réactionnel. Si vous avez un cylindre de 200 ou 250 ml, vous pouvez mesurer ce volume avec; cependant, le bécher est également une bonne option ici, tant que vous ne mesurez pas beaucoup plus que les 100 ml requis.

Médias d'extraction

De même, avec les tubes à essai, les milieux d'extraction dans lesquels, par exemple, l'huile des pelures de certains légumes sera dissoute. Par exemple, une fois que certaines graines d'un hypothétique fruit ont été broyées et pressées, cette masse est baignée dans du n-hexane pour extraire ce qui reste de son huile; car c'est un excellent solvant de graisse.

Là encore, les cylindres sont utilisés pour mesurer les volumes de n-hexane nécessaires à verser dans le ballon extracteur.

Solutions d'indicateurs

Et bien que cela puisse déjà être dit, avec les cylindres, les volumes nécessaires (généralement moins de 10 ml) pour les solutions indicatrices peuvent également être mesurés. Ceux-ci sont soit ajoutés aux titrages pour déterminer le point final de la réaction, soit pour une analyse qualitative ou même pour vérifier les plages de pH d'un échantillon.

Détermination des volumes de solides

Supposons que vous ayez un cylindre de 50 ml avec un volume d'eau égal à 10 ml. Si une pièce est immergée dans celle-ci, on observera que le ménisque d'eau monte à une nouvelle marque; par exemple, 12,5 ml. Cela signifie que le volume d'eau déplacé était de 2,5 ml, ce qui correspond au volume de la pièce.

Cette méthode simple a été utilisée pour déterminer le volume de petits corps ou objets. La même chose pourrait être faite avec une bille, une poupée, une chaîne, un crayon, etc., à condition qu'elle puisse glisser entre les bords du tube à essai.

Références

1. John Williams. (2019). Qu'est-ce qu'un cylindre gradué? - Définition, utilisations et fonction. Étude. Récupéré de: study.com
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