Глоссарий

pH-метр (ph-метр, рН-метр, РН-метр)

Действие pH-метра основано на измерении величины ЭДС электродной системы, которая пропорциональна активности ионов водорода в растворе — pH (водородному показателю). Измерительная схема по сути представляет собой вольтметр, проградуированный непосредственно в единицах pH для конкретной электродной системы (обычно измерительный электрод — стеклянный, вспомогательный — хлорсеребряный).

Входное сопротивление прибора должно быть очень высоким — входной ток не более 10⁻¹⁰А (у хороших приборов менее 10⁻¹²А), сопротивление изоляции между входами не менее 10¹¹Ом, что обусловлено высоким внутренним сопротивлением зонда — стеклянного электрода. Это основное требование к входной схеме прибора.

Исторически, сначала ЭДС измерялась компенсационным методом с помощью потенциометра и чувствительного гальванометра. Когда схема в равновесии, ток через гальванометр не течёт, и нагрузка на электроды не действует — по шкале потенциометра корректно отсчитывается ЭДС. Также применялся метод с баллистическим гальванометром. Сначала от электродов заряжался конденсатор, затем он разряжался на рамку гальванометра, максимальное отклонение которой пропорционально заряду конденсатора, а следовательно — напряжению.

Далее появились приборы с входным усилителем на электронных лампах. Специальные («электрометрические») лампы имеют ток утечки сетки порядка пикоампер, что позволяет получать большие входные сопротивления. Недостатком таких схем является большой дрейф и уход калибровки из-за неизбежного старения и изменения характеристик лампы.

Решить проблему дрейфа и одновременно высокого входного сопротивления позволили компенсационные схемы с усилителем, построенным по принципу модулятор — демодулятор. Механический ключ (вибропреобразователь) поочерёдно соединяет небольшой конденсатор с входом и цепью обратной связи. Если постоянные напряжения на них отличаются, то через конденсатор протекает небольшой переменный ток, который создаст переменное напряжение на сеточном резисторе входной лампы. Далее пульсации усиливаются несколькими каскадами, и поступают на фазочувствительный демодулятор (в простейшем случае — такой же вибропреобразователь, электромагнит которого включён параллельно электромагниту первого). На выходе получается напряжение, пропорциональное разности напряжений на входе. Цепь обратной связи (резистивный делитель) задаёт общий коэффициент усиления, стремясь поддерживать на входе усилителя нулевую разность напряжений. Эта схема практически лишена дрейфа, усиление мало зависит от степени износа ламп. Снижаются требования к самим лампам — вместо дорогих электрометрических можно применять массовые приёмно-усилительные лампы. Так работает, например, отечественный прибор pH-340.

В более поздних моделях вместо контактного преобразователя применялся динамический конденсатор, позднее ключ на фотосопротивлении, освещаемом импульсами света (например иономер ЭВ-74), а лампы на входе сменились полевыми транзисторами.

В настоящее время большинство прецизионных операционных усилителей с входом на полевых МОП-транзисторах, и даже простейшие АЦП удовлетворяют требованиям по входному сопротивлению.

Так как ЭДС электродной системы сильно зависит от температуры, то важной является схема термокомпенсации. Изначально применялись медные термометры сопротивления, включённые в сложные мостовые схемы обратной связи, или потенциометр со шкалой в градусах, ручкой которого устанавливали значение температуры, измеренное ртутным термометром. Такие схемы имеют большое число подстроечных резисторов и крайне сложны в настройке и калибровке. Сейчас датчик температуры работает на отдельном АЦП, все необходимые корректировки вносит микроконтроллер.

Примерная зависимость напряжения от pH (для системы со стеклянным и хлорсеребряным электродами) следующая.

• Большинство современных стеклянных электродов делают так, чтобы в паре с хлорсеребряным ЭДС была примерна равна нулю при pH = 7, то есть в нейтральной среде.
• При основном (щелочном) pH, (но, обычно, не более 14 — предел для стеклянных электродов) напряжение на выходе датчика варьируется от 0 до −0,41В ((14-7)* −0,059 = −0,41). Например, pH 10 (на 3 ед. выше нейтрального), (10-7) * −0,059 = −0,18В).
• При кислотном pH, напряжение на выходе датчика колеблется от 0 до +0,41В. Так, например, pH 4 (3 ед. ниже нейтрального), (3-7)* −0,059 = +0,18В.

Две главные настройки выполняются при калибровке по буферным растворам с точно известным значением pH — устанавливается крутизна усиления и смещение нуля. Также настраивается так называемая изопотенциальная точка (pHи, Eи) — значение pH и соответствующая ему ЭДС, при которых ЭДС системы не зависит от температуры. Современные электродные системы (за исключением специальных электродов для сильных кислот и щелочей) делают с изопотенциальной точкой около pH = 7 и ЭДС в пределах +/- 50мВ. Эти характеристики указываются для каждого типа стеклянного электрода.

Автоклав

Автоклав - электронагревательный прибор для стерилизации насыщенным водяным паром под давлением.

Автоматический рефрактометр

Автоматический рефрактометр - предназначен для непрерывного мониторинга . Используется в производственных технологических системах. Проба берется не вручную однократно, а производится автоматический забор пробы.

Аквадистиллятор

Аквадистиллятор (дистилятор) - прибор для получения дистиллированной воды путем испарения воды с последующим охлаждением. Дистиллированная вода широко применяется лабораториями и медицинскими заведениями всех направлений.

Анализатор влажности

Анализатор влажности – целый спектр приборов,  цель которых  - измерение влажности самых разнообразных материалов. Существует множество методик измерения влажности.

Аналитические весы

Аналитические весы - весы высокой точности, дискретность не менее 0,1 мг.

Ахромат

Ахромат - сложная линза с цветовой коррекцией,  состоящая из двух склеенных линз (собирающей и рассеивающей).

Бидистиллятор

Бидистиллятор - прибор, аналогичный аквадистиллятору, но процесс испарения и конденсации проходит дважды, что позволяет получать воду более высокой очистки.

Бинокулярный

Бинокулярный – имеют два идентичных окуляра.

Биологический микроскоп

Биологический микроскоп - микроскоп, предназначенный для изучения в проходящем свете образцов биологического происхождения (крови, клеток и т. д.)

Весы лабораторные

Весы лабораторные - весы для лабораторий. Существует несколько видов.

Ветрозащита

Ветрозащита – защитный стеклянный короб для весов высокого класса точности, защищающий процесс взвешивания от потоков воздуха.

Видеоокуляр

Видеоокуляр - окуляр для вывода на монитор компьютера и т.д.

Виды калибровки

Виды калибровки – калибровка может быть ручная (установка гири производится оператором), либо автоматической  (встроенная калибровочная гиря).

Виды электродов рН-метров

Виды электродов. Для определения ЭДС нужна пара электродов, состоящая из стеклянного и хлорсеребряного электрода. В иономерах для определения концентрации веществ используются ионоселективные электроды на определенный элемент.

Вискозиметр

Вискозиметр – прибор, предназначенный для определения условной вязкости жидкостей.

Водяная баня лабораторная

Водяная баня - электронагревательный прибор, предназначенный для нагрева образца до температуры не выше 100*С. В зависимости от модели, может поддерживать температуру, но с большой погрешностью.

Вортекс

Вортекс - небольшой прибор для быстрого встряхивания образцов в пробирках.

Гиря

Гиря – металлический предмет заданной массы.

Двухлучевой спектрофотометр

Двухлучевой спектрофотометр - оптический прибор, служит тем же целям, что и однолучевой спектрофотометр, но здесь используется другой принцип - разделение светового потока на два пучка, характеристики которых сравниваются между собой.

Иономер

Иономер – измерительный  прибор, позволяет измерять не только рН растворов, но и концентрацию определенных ионов  (при наличии определенного электрода).

Испаритель

Испаритель - прибор, предназначенный для испарения жидкости.

Калибровка

Калибровка – регулировка, настройка весов по заранее известным параметрам (калибровочными гирями различных масс).

Калибровочная гиря

Калибровочная гиря – гиря, предназначенная для калибровки весов. Для каждого класса весов существуют гири определенного класса точности.

Камера Горяева

Камера Горяева – устройство из стекла для подсчета количества клеток в заданном объеме жидкости. Чаще всего спользуется при анализах крови.

Колба

Колба - сосуд для аналитической химии. Существует несколько видов колб в зависимости от формы и назначения - конические, плоскодонные, круглодонные, мерные и др.

Колбонагреватель

Колбонагреватель - нагревательный прибор, предназначенный для нагрева колб. Бывают колбонагреватели на одну и несколько колб, колбы различного объема. Конструкция может быть с открытой и закрытой спиралью.

Комбинированная баня лабораторная

Комбинированная баня - электронагревательный прибор, в котором можно использовать нагрев образца либо с помощью воды, либо песка.

Конденсор

Конденсор – система зеркал, которая собирает свет и направляет  на рассматриваемый объект.

Кондуктометр

Кондуктометр – электрохимический прибор, предназначенный для определения электропроводности.  

Кратность (увеличение)

Кратность (увеличение) – параметр,  показывающий  во сколько раз увеличено изображение.

Криотермостат

Криотермостат - термостат, поддерживающий заданную температуру ниже температуры окружающей среды. Модельный ряд этих приборов достаточно широк в зависимости от диапазона нужных температур.

Круговой поляриметр

Круговой поляриметр –  оптический прибор, имеет конструктивные особенности, позволяющие расширить исследуемый угол вращения до 360°.

Кювета

Кювета - небольшой сосуд, выполненный из материалов с определенными оптическими свойствами. В неё помещают образец или раствор для исследования.

Лабораторная мебель

Лабораторная мебель - мебель, устойчивая к воздействию агрессивных сред  (щелочей, кислот и т.п.) и термическому воздействию.

Ламинарный бокс

Ламинарный бокс –  это устройство в виде шкафа, оборудованного прозрачной панелью, ультрафиолетовыми лампами, осветителями и системой стерилизации воздуха при помощи механического и электрического фильтрования. Подача стерильного воздуха осуществляется в виде ламинарного потока - равномерного, без завихрений, движения воздуха.

Лупа

Лупа – увеличительное стекло.

Люминисцентный микроскоп

Люминисцентный микроскоп – микроскоп, снабженный источником ультрафиолетового излучения и специальными светофильтрами  для изучения объектов, невидимых глазу.

Магнитная мешалка

Магнитная мешалка – перемешивающее устройство. Предназначена для перемешивания жидкости с использованием магнитного поля.

Мешалка верхнеприводная

Мешалка верхнеприводная - механическое перемешивающее устройство. Представляет собой двигатель, установленный на штатив. В двигателе закрепляются мешальники различных конструкций. Возможно задавать определенную скорость вращения. С помощью этой мешалки возможно перемешивание жидкости больших объемов с различной вязкостью.

Микроскоп

Микроскоп – оптический прибор для увеличения изображений,  плохо видимых или не видимых невооруженному глазу.

Мойка

Мойка – предмет лабораторной мебели, предназначенный для мытья лабораторной посуды.

Монокулярный

Монокулярный – в эти микроскопы смотрят одним глазом.

Объектив

Объектив - часть оптической системы, увеличительная насадка.

Однолучевой фотометр

Однолучевой спектрофотометр - оптический прибор, предназначенный для исследований спектрального состава образца по длине волны. Сравниваются поток, прошедший через образец, и поток, падающий на образец.

Окуляр

Окуляр - элемент оптической системы, обращённый к глазу наблюдателя.

Осветитель

Осветитель – дополнительная подсветка.

Песчаная баня лабораторная

Песчаная баня - электронагревательный прибор, предназначена для нагрева образца в песке, в отличие от лабораторных водяных бань, имеют нагрев до 600°С 

Печь муфельная

Печь муфельная - электронагревательный прибор для нагрева образа до высоких температур - свыше 900°С.

План-ахромат

План-ахромат - это объективы, у которых исправлена кривизна поля, хроматическая аберрация и хроматическая разность увеличения.

Плита нагрева

Плита нагрева - электрическая плита для нагрева различных сосудов.

Поверка

Поверка – периодическая проверка точности весов соответствующими метрологическими органами с выдачей свидетельства на конкретное изделие.

Покровное стекло

Покровное стекло - тонкое стекло для покрытия исследуемого препарата.

Поляриметр

Поляриметр - оптический прибор, предназначен для определения угла вращения плоскости поляризации.  Служит для определения концентрации таких веществ, как сахар и белок, благодаря чему используется в медицинских и пищевых лабораториях.

Портативные весы

Портативные весы – весы небольшого размера.

Предел взвешивания

Предел взвешивания - наибольшая масса, которую можно взвесить на весах.

Предметное стекло

Предметное стекло – стекло прямоугольной формы На него помещают исследуемый препарат.

Предметный столик

Предметный столик – устройство, на которое кладут исследуемый образец.

Препаратоводитель

Препаратоводитель - вспомогательное устройство, устанавливается на предметный столик микроскопа и обеспечивает перемещение препарата по столику в двух взаимно-перпендикулярных направлениях.

Прецизионные весы

Прецизионные весы  - весы с дискретностью от 1г до 0,1 мг.

Пробирка

Пробирка – небольшой по объему сосуд цилиндрической или конической формы.  Различают несколько видов пробирок в зависимости от назначения.  Могут быть выполнены из стекла или пластика.

Рефрактометр

Рефрактометр - оптический прибор для определения коэффициента преломления. Зная этот показатель несложно рассчитать концентрацию определенных веществ в растворе. Специализированные рефрактометры уже откалиброваны на определенные вещества (например сахар в воде, спирт в воде и т.д)

Ротационный испаритель

Ротационный испаритель - прибор для быстрого испарения жидкости. Процесс происходит во вращающейся круглодонной колбе. Для ускорения процесса испарения в системе испарения создается вакуум (пониженное давление). Прибор широко применяется в химических лабораториях для отгонки жидкостей, а также для разделения смесей жидкостей.

Ротор

Ротор – подвижная часть центрифуги, в которой находится образец.

Ручной рефрактометр

Ручной рефрактометр - это просто не стационарный рефрактометр, с помощью которого можно делать экспресс-анализы.

Сахариметр

Сахариметр -   прибор для определения содержания сахара в растворе, чаще всего это поляриметр откалиброванный по шкале Brix.

Спектральный фильтр

Спектральный фильтр - оптическое устройство, применяется в оптических системах для выделения определенного узкого диапазона длин волн.

Спектрометр

Спектрометр - сложный оптический прибор, целью которого также является исследование образца для анализа состава. Для анализа определенного участка длины волны на исследуемое вещество воздействуют каким-либо излучением (например, рентгеновским). В зависимости от вида воздействия различают рентгенофлуоресцентные, лазерные, атомно-абсорбционные и другие спектрометры.

Спектрофотометр

Спектрофотометр - оптический прибор для анализа, входит в состав многих лаборатория для исследования состава.

Стереомикроскоп

Стереомикроскоп – микроскоп для  изучение объекта в объемном восприятии.

Стерилизатор воздушный

Стерилизатор воздушный – электронагревательный прибор для стерилизации горячим воздухом.

Стерилизатор паровой

Стерилизатор паровой - электронагревательный прибор для стерилизации горячим паром.

Стол островной

Стол островной – стол, расположенный в центре помещения, имеет рабочие места «друг напротив друга».

Стол пристенный

Стол пристенный – стол, расположенный у стены, рабочие места с одной стороны.

ТЭН

ТЭН - трубчатый электронагреватель - нагревательный элемент в некоторых приборах, в которых осуществляется нагрев жидкости, например в аквадистилляторах.

Термостат

Термостат - прибор, предназначенный поддержания определенной температуры в образце. Различают суховоздушные (1) и жидкостные термостаты (2). Назначение приборов и диапазон поддерживаемых температур очень разнообразны.

Термостат жидкостной

Термостат жидкостной - термостат, в котором для поддержания температуры образца используют различные жидкости, наиболее распространены водяные термостаты.

Термостат суховоздушный

Термостат суховоздушный - термостат, в котором для поддержания температуры в камере используется воздух.

Термошейкер

Термошейкер – шейкер с возможностью подогрева пробы.

Технические весы - «грубые» весы небольшой точности.

Технические весы - «грубые» весы небольшой точности.

Титратор

Титратор - прибор для отслеживания химической реакции различными методами. Применяется в аналитической химии.

Титры

Титры  - это стандартные растворы.  Для настройка работы некоторых электрохимических приборов необходимы растворы с определенными (эталонными) параметрами, по которым прибор можно откалибровать (например, определенный показатель рН).

Точность

Точность – параметр, насколько близко соответствует отображаемое показание действительной массе взвешиваемого образца. Определяется классом точности – совокупность различных характеристик, таких как наибольший предел взвешивания,  дискретность, погрешность.

Тринокулярный

Тринокулярный – третий окуляр для отдельного оптического порта под фото-видеоаппаратуру.

Ультразвуковая ванна

Ультразвуковая ванна – устройство, использующее ультразвук и высокочастотные звуковые волны для очищения различных приборов и хрупких частей, в том числе внутренних деталей.

Ультразвуковая мойка

Ультразвуковая мойка - то же, что и ультразвуковая ванна.

Фазовый контраст

Фазовый контраст – метод, позволяющий видеть неокрашенные или плохо окрашенные объекты.

Флуоресцентный

Флуоресцентный  - способность некоторых веществ  светиться (флуоресцировать) под воздействием ультрафиолетового излучения.

Фотометр (фотоколориметр)

Фотометр (фотоколориметр) - оптический прибор, один из основных приборов для всех типов лабораторий. С его помощью можно определять концентрацию растворов, химический состав образца.

Фотометр пламенный

Фотометр пламенный - оптический прибор, предназначен для определения щелочных металлов в образце на основе анализа спектра пламени при сжигании образца.

Хроматограф

Хроматограф - прибор для исследований физико-химических свойств веществ. Основа метода - распределение вещества между двумя фазами - неподвижной (твердая фаза) и подвижной (жидкая). Незаменим при решении многих задач в химических лабораториях.

Центрифуга

Центрифуга - прибор для разделения фракционного состава вещества с использованием центробежной силы.

Шейкер

Шейкер – предназначен для перемешивания  жидкостей в колбах или пробирках. Возможно возвратно-поступательное движение или круговое вращения.

Шкаф вытяжной

Шкаф вытяжной – непременный атрибут химической лаборатории. Оснащен вытяжкой, служит для защиты оператора от вредных испарений во время опытов.

Шкаф сушильный

Шкаф сушильный – электрический прибор, поддерживающий определенную температуру камеры, чаще от t окр. среды +5°С до  200ºС или выше (до 500ºС). Бывают разных объемов.

Электрод

Электрод - непосредственный инструмент для измерений рН.

Электропечь камерная

Электропечь камерная  - электропечь с камерой большого объема, в связи с чем имеют некоторые конструктивные особенности (конструкция дверей, расположение нагревательных элементов)

Якорь магнитный

Якорь магнитный - магнитик, заключенный в химически инертный материал (пластмассу), который и перемешивает жидкость.