प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ

प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ वैज्ञानिक कार्यों में प्रयोग होने वाले विभिन्न प्रकार के उपकरणों को संदर्भित करते हैं, और पारंपरिक रूप से कांच से बने होते हैं। कांच को उड़ाया जा सकता है, मोड़ा जा सकता है, काटा जा सकता है, ढाला जा सकता है, और कई आकारों और आकृतियों में बनाया जा सकता है, और इसलिए यह रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान और विश्लेषणात्मक प्रयोगशाला में सामान्य है। कई प्रयोगशालाओं में यह प्रदर्शित करने के लिए प्रशिक्षण कार्यक्रम होते हैं कि कांच के बर्तनों का उपयोग कैसे किया जाता है और पहली बार उपयोगकर्ताओं को कांच के बर्तनों के उपयोग से जुड़े सुरक्षा खतरों के प्रति सचेत किया जाता है।

प्राचीन युग
कांच के बने पदार्थ का इतिहास फोनीशियन के समय का है, जिन्होंने पहले कांच के बने पदार्थ बनाने वाले कैम्प फ़ायर में ओब्सीडियन को एक साथ जोड़ा था। कांच के बने पदार्थ अन्य प्राचीन सभ्यताओं के रूप में विकसित हुए, जिनमें सीरियाई, मिस्रवासी और रोमन शामिल थे, जिन्होंने कांच बनाने की कला को परिष्कृत किया। मैरी द ज्यूस, पहली शताब्दी ईस्वी के दौरान अलेक्जेंड्रिया में एक कीमियागर, को रसायन के लिए कुछ पहले कांच के बने पदार्थ बनाने का श्रेय दिया जाता है जैसे कि केरोटाकिस जिसका उपयोग गर्म सामग्री से धुएं के संग्रह के लिए किया जाता था। इन रचनाओं के बावजूद, प्रयोग के लिए आवश्यक कम तापीय स्थिरता के कारण रासायनिक उपयोग के लिए कांच के बने पदार्थ अभी भी सीमित थे और इसलिए मुख्य रूप से तांबे या सिरेमिक का उपयोग करके बनाया गया था।

प्रारंभिक आधुनिक युग
14वीं-16वीं शताब्दी के दौरान वेनिस में ग्लास निर्माताओं के कौशल और ज्ञान के साथ ग्लासवेयर में एक बार फिर सुधार हुआ। इस समय के दौरान, विनीशियन ने पूर्व से सीरिया और बीजान्टिन साम्राज्य से आने वाली जानकारी के साथ कांच बनाने के बारे में ज्ञान इकट्ठा किया। ग्लासमेकिंग के बारे में ज्ञान के साथ, वेनिस में ग्लासमेकर्स को पूर्व से उच्च गुणवत्ता वाले कच्चे माल भी प्राप्त हुए जैसे कि आयातित प्लांट ऐश जिसमें अन्य क्षेत्रों से प्लांट ऐश की तुलना में उच्च सोडा सामग्री थी। बेहतर कच्चे माल और पूर्व से मिली जानकारी के इस संयोजन ने स्पष्ट और उच्च तापीय और रासायनिक स्थायित्व का उत्पादन किया, जिससे प्रयोगशालाओं में कांच के बने पदार्थ के उपयोग में बदलाव आया।

आधुनिक युग
1830 के दशक में बड़ी मात्रा में उत्पादित किए गए कई ग्लास कम गुणवत्ता वाले ग्लास के उपयोग के कारण जल्द ही अस्पष्ट और गंदे हो जाते थे। 19वीं शताब्दी के दौरान, अधिक रसायनज्ञों ने इसकी पारदर्शिता और प्रयोगों की स्थितियों को नियंत्रित करने की क्षमता के कारण कांच के बने पदार्थ के महत्व को पहचानना शुरू किया। जोन्स जैकब बर्ज़ेलियस, जिन्होंने परखनली  का आविष्कार किया था, और माइकल फैराडे दोनों ने रासायनिक ग्लासब्लोइंग के उदय में योगदान दिया। फैराडे ने 1827 में केमिकल मैनीपुलेशन प्रकाशित किया, जिसमें कई प्रकार के छोटे ट्यूब ग्लासवेयर और ट्यूब केमिस्ट्री के लिए कुछ प्रायोगिक तकनीकों को बनाने की प्रक्रिया को विस्तृत किया गया था। बर्ज़ेलियस ने केमिकल ऑपरेशंस एंड अप्परेटस नामक एक समान पाठ्यपुस्तक लिखी, जिसमें विभिन्न प्रकार की रासायनिक ग्लासब्लोइंग तकनीकें प्रदान की गईं। इस रासायनिक ग्लासब्लोइंग के उदय ने रासायनिक प्रयोग की उपलब्धता को चौड़ा कर दिया और प्रयोगशालाओं में कांच के बने पदार्थों के हावी होने की दिशा में बदलाव किया। प्रयोगशालाओं में कांच के बने पदार्थ के उद्भव के साथ, संगठन और मानकों की आवश्यकता उत्पन्न हुई। उद्योग की उन्नति के लिए प्रशिया सोसाइटी उपयोग किए गए कांच की गुणवत्ता के सहयोगी सुधार का समर्थन करने वाले शुरुआती संगठनों में से एक था। प्रथम विश्व युद्ध की शुरुआत तक अधिकांश प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ जर्मनी में निर्मित किए गए थे। प्रथम विश्व युद्ध से पहले, संयुक्त राज्य अमेरिका में कांच के उत्पादकों को जर्मन प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थों के निर्माताओं के साथ प्रतिस्पर्धा करने में कठिनाई होती थी क्योंकि प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ को शैक्षिक सामग्री के रूप में वर्गीकृत किया गया था और आयात के अधीन नहीं था। कर। प्रथम विश्व युद्ध के दौरान, संयुक्त राज्य अमेरिका को प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ की आपूर्ति बंद कर दी गई थी। 1915 में कॉर्निंग इंक ने बोरोसिल ग्लास  विकसित किया, जिसे पाइरेक्स नाम से पेश किया गया, और यह संयुक्त राज्य अमेरिका में युद्ध के प्रयासों के लिए एक वरदान था।  हालांकि युद्ध के बाद, कई प्रयोगशालाएं वापस आयात करने लगीं, बेहतर कांच के बने पदार्थ में अनुसंधान फला-फूला। रासायनिक रूप से निष्क्रिय बनाए रखते हुए कांच के बने पदार्थ थर्मल शॉक के प्रति अधिक प्रतिरोधी बन गए। प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ के विकास को प्रभावित करने वाली अन्य महत्वपूर्ण तकनीकों में पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन, एक संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री का विकास शामिल है, और प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ की कीमत में गिरावट, कुछ मामलों में, पुन: उपयोग की तुलना में फेंकने के लिए अधिक किफायती है।

प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ चयन
प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ आमतौर पर किसी दिए गए कार्य की जरूरतों से मेल खाने के लिए किसी विशेष प्रयोगशाला विश्लेषण के प्रभारी व्यक्ति द्वारा चुने जाते हैं। कार्य के लिए एक विशिष्ट प्रकार के कांच से बने कांच के बने पदार्थ के टुकड़े की आवश्यकता हो सकती है। कार्य को कम लागत, बड़े पैमाने पर उत्पादित कांच के बने पदार्थ का उपयोग करके आसानी से किया जा सकता है, या इसके लिए वैज्ञानिक ग्लासब्लोइंग द्वारा निर्मित एक विशेष टुकड़े की आवश्यकता हो सकती है। कार्य को द्रव के प्रवाह को नियंत्रित करने की आवश्यकता हो सकती है। कार्य में विशिष्ट गुणवत्ता आश्वासन आवश्यकताएं हो सकती हैं।

कांच का प्रकार
प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ कई प्रकार के कांच से बनाए जा सकते हैं, जिनमें से प्रत्येक की अलग-अलग क्षमताएं होती हैं और विभिन्न उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है। बोरोसिलिकेट ग्लास एक प्रकार का पारदर्शी ग्लास है जो बोरॉन ऑक्साइड और सिलिका से बना होता है, इसकी मुख्य विशेषता थर्मल विस्तार का कम गुणांक है जो इसे अधिकांश अन्य ग्लासों की तुलना में थर्मल शॉक के लिए अधिक प्रतिरोधी बनाता है। क्वार्ट्ज ग्लास बहुत अधिक तापमान का सामना कर सकता है और विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के कुछ हिस्सों में पारदर्शी है। गहरा भूरा या एम्बर (एक्टिनिक) कांच पराबैंगनी और अवरक्त विकिरण को रोक सकता है। भारी-दीवार वाला कांच दबाव वाले अनुप्रयोगों का सामना कर सकता है। झालरदार गिलास  बारीक झरझरा ग्लास होता है जिसके माध्यम से गैस या तरल गुजर सकता है। टूट-फूट या विफलता की घटना को कम करने के लिए लेपित कांच के बने पदार्थ का विशेष रूप से उपचार किया जाता है। कार्बनिक नमूनों को कांच से चिपके रहने से रोकने के लिए सिलनीकरण (सिलिकॉनयुक्त) कांच के बने पदार्थ का विशेष रूप से उपचार किया जाता है।

वैज्ञानिक कांच उड़ना
वैज्ञानिक ग्लास ब्लोइंग, जो कुछ बड़ी प्रयोगशालाओं में प्रचलित है, ग्लासब्लोइंग का एक विशेष क्षेत्र है। वैज्ञानिक ग्लासब्लोइंग में कांच के आकार और आयाम को सटीक रूप से नियंत्रित करना, महंगे या मुश्किल-से-बदलने वाले कांच के बने पदार्थ की मरम्मत करना और विभिन्न कांच के हिस्सों को एक साथ जोड़ना शामिल है। प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ के अत्यधिक विशिष्ट टुकड़े बनाने के लिए कई हिस्से ग्लास टयूबिंग की लंबाई तक जुड़े हुए उपलब्ध हैं।

द्रव प्रवाह को नियंत्रित करना
कांच के बने पदार्थ का उपयोग करते समय द्रव के प्रवाह को नियंत्रित करना अक्सर आवश्यक होता है। इसे आमतौर पर छैला  के साथ रोका जाता है। कांच के बर्तनों के जुड़े टुकड़ों के बीच द्रव का परिवहन किया जा सकता है। इंटरकनेक्टिंग घटकों के प्रकारों में ग्लास टयूबिंग, टी-कनेक्टर्स, वाई-कनेक्टर्स और ग्लास एडेप्टर शामिल हैं। लीक-टाइट कनेक्शन के लिए एक ग्राउंड ग्लास ज्वाइंट का उपयोग किया जाता है (संभवतः क्लैम्पिंग विधि जैसे केक क्लिप का उपयोग करके प्रबलित)। कांच के बने पदार्थ को जोड़ने का दूसरा तरीका एक नली बार्ब और लचीली ट्यूब (द्रव संवहन) के साथ है। द्रव प्रवाह को एक वाल्व का उपयोग करके चुनिंदा रूप से स्विच किया जा सकता है, जिसमें से एक  पानी निकलने की टोंटी  कांच के बने पदार्थ से जुड़ा हुआ एक सामान्य प्रकार है। द्रव प्रवाह को प्रतिबंधित करने के लिए पूरी तरह कांच से बने वाल्व का उपयोग किया जा सकता है। द्रव, या कोई भी सामग्री जो बहती है, एक फ़नल (प्रयोगशाला) का उपयोग करके एक संकीर्ण उद्घाटन में निर्देशित की जा सकती है।

मैट्रोलोजी
प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ का उपयोग उच्च परिशुद्धता मात्रात्मक माप के लिए किया जा सकता है। उच्च परिशुद्धता माप के साथ, जैसे परीक्षण प्रयोगशाला में किए गए, कांच के बने पदार्थ का मैट्रोलोजी ग्रेड महत्वपूर्ण हो जाता है। मेट्रोलॉजिकल ग्रेड तब माप चिह्नों के नाममात्र मूल्य के आसपास विश्वास अंतराल और एनआईएसटी मानक के अंशांकन की पता लगाने की क्षमता दोनों द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। समय-समय पर प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ के अंशांकन की जांच करना आवश्यक हो सकता है।

भंग सिलिका
प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ सिलिका से बने होते हैं। हाइड्रोफ्लुओरिक अम्ल  जैसे कुछ अपवादों के साथ सिलिका को अधिकांश पदार्थों में अघुलनशील माना जाता है। हालांकि अघुलनशील सिलिका की एक मिनट की मात्रा विघटन (रसायन विज्ञान) होगी जो पानी में सिलिका की उच्च परिशुद्धता, कम संदर्भ रेंज माप को प्रभावित कर सकती है।

सफाई
प्रयोगशाला कांच के बर्तनों की सफाई कभी-कभी आवश्यक होती है और इसे कई तरीकों का उपयोग करके किया जा सकता है। ग्रीस हटाने और अधिकांश संदूषणों को ढीला करने के लिए कांच के बर्तनों को डिटर्जेंट के घोल में भिगोया जा सकता है। इन संदूषणों को तब ब्रश या स्कोरिंग पैड से साफ किया जाता है ताकि उन कणों को हटाया जा सके जिन्हें धोया नहीं जा सकता। स्क्रबिंग के विकल्प के रूप में कठोर कांच के बने पदार्थ sonication  का सामना करने में सक्षम हो सकते हैं। कुछ संवेदनशील प्रयोगों के लिए कांच के बर्तनों को सॉल्वैंट्स में भिगोया जा सकता है, जैसे  शाही पानी  या हल्के एसिड, एक प्रयोग में हस्तक्षेप करने के लिए जाने जाने वाले विशिष्ट संदूषणों की ट्रेस मात्रा को भंग करने के लिए। जब सफाई समाप्त हो जाती है तो सुखाने वाले रैक पर उल्टा लटकाने से पहले कांच के बर्तनों को तीन बार खंगालना सामान्य बात है।

उदाहरण
कई प्रकार के प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ हैं:

कांच के बर्तनों के उदाहरणों में शामिल हैं: घड़ी का शीशा कंस्ट्रक्शन के दुध के गाढ़ा करने का एक प्रकार का यंत्र ्स का उपयोग सामग्री को सुखाने या सामग्री को सूखा रखने के लिए किया जाता है।
 * बीकर (ग्लासवेयर) सरल बेलनाकार आकार के कंटेनर होते हैं जिनका उपयोग अभिकर्मकों या नमूना (सामग्री) को रखने के लिए किया जाता है।
 * प्रयोगशाला फ्लास्क संकीर्ण गर्दन वाले कांच के कंटेनर होते हैं, आमतौर पर शंक्वाकार या गोलाकार होते हैं, जिनका उपयोग प्रयोगशाला में अभिकर्मकों या नमूनों को रखने के लिए किया जाता है। फ्लास्क के उदाहरणों में एर्लेनमेयर फ्लास्क, फ्लोरेंस फ्लास्क और श्लेनक फ्लास्क  शामिल हैं।
 * अभिकर्मक बोतलें आमतौर पर अभिकर्मकों या नमूनों को संग्रहीत करने के लिए उपयोग किए जाने वाले संकीर्ण उद्घाटन वाले कंटेनर होते हैं। छोटी बोतलों को शीशी कहा जाता है।
 * जार बेलनाकार कंटेनर होते हैं जिनमें व्यापक उद्घाटन होते हैं जिन्हें सील किया जा सकता है। बेल जार का उपयोग वैक्युम रखने के लिए किया जाता है।
 * टेस्ट ट्यूब का उपयोग रसायनज्ञों द्वारा ठोस या तरल रसायनों की छोटी मात्रा को पकड़ने, मिश्रण करने या गर्म करने के लिए किया जाता है, विशेष रूप से गुणात्मक डेटा प्रयोगों और परख के लिए
 * वाष्पित करने वाली डिश, जैसे कि घड़ी का चश्मा, मुख्य रूप से वाष्पित करने वाली सतह के रूप में उपयोग की जाती है (हालांकि उनका उपयोग बीकर को ढंकने के लिए किया जा सकता है।)
 * पेट्री डिश एक पौष्टिक जिलेटिन से भरा एक फ्लैट डिश है जो सूक्ष्मजीवों को जल्दी से बढ़ने की अनुमति देता है, इसका नाम 1880 के दशक में इसके आविष्कारक जूलियस पेट्री के नाम पर रखा गया था।
 * सूक्ष्मदर्शी की स्लाइड ्स पतली स्ट्रिप्स होती हैं जिनका प्रयोग माइक्रोस्कोप के तहत वस्तुओं को रखने के लिए किया जाता है।

माप के लिए उपयोग किए जाने वाले कांच के बने पदार्थों के उदाहरणों में शामिल हैं: burette अंशांकित सिलिंडरों के समान होते हैं, लेकिन अंत में एक वाल्व होता है जिसका उपयोग अक्सर अनुमापन के लिए तरल अभिकर्मकों की सटीक मात्रा को फैलाने के लिए किया जाता है। कांच के बने पदार्थ के अन्य उदाहरणों में शामिल हैं:
 * अंशांकित सिलिंडर पतले और लम्बे बेलनाकार पात्र होते हैं जिनका उपयोग आयतन मापन के लिए किया जाता है।
 * वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क द्रव की एक विशिष्ट मात्रा को मापने के लिए होते हैं।
 * ग्लास विंदुक  का उपयोग तरल पदार्थों की सटीक मात्रा को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।
 * तरल पदार्थ के क्वथनांक को सटीक रूप से मापने के लिए एबुलियोमीटर का उपयोग किया जाता है।
 * सरगर्मी वाली छड़ें कांच की छड़ें होती हैं जिनका उपयोग रसायनों को मिलाने के लिए किया जाता है।
 * संघनित्र (प्रयोगशाला) का उपयोग वाष्पों को ठंडा करके उन्हें द्रवों में बदलने के लिए संघनित करने के लिए किया जाता है।
 * करारा जवाब का उपयोग गर्म करके आसवन के लिए किया जाता है, उनके पास एक लंबी घुमावदार टोंटी वाला बल्ब होता है। * एबरहेल्डेन की सुखाने वाली पिस्तौल का उपयोग नमूनों को पानी, या अन्य अशुद्धियों के निशान से मुक्त करने के लिए किया जाता है।

बाहरी संबंध

 * Smithsonian Science Under Glass
 * Chemistry Laboratory Glassware at About.com
 * Project Gutenberg - On Laboratory Arts by Richard Threlfall (1898)
 * Project Gutenberg - Laboratory Manual of Glass-Blowing by Francis C. Frary (1914)
 * Project Gutenberg - A Handbook of Laboratory Glass-Blowing by Bernard D. Bolas (1921)