بالن ژوژه چیست و نحوه کالیبراسیون بالن ژوژه چطور است؟
یکی از وسایلی که کاربرد بسیار زیادی در آزمایشگاههای مختلف دارد بالن ژوژه است. در واقع بالن ژوژه یکی از انواع بسیار دقیق وسایل حجمی موجود در آزمایشگاه به شمار میرود و نحوه نگهداری آن مشابه پیپت است. یکی از نکاتی که در مورد اغلب وسایل و دستگاههای موجود در آزمایشگاه مطرح است، بحث کالیبراسیون آنها است. در این مطلب ما قصد داریم به نحوه کالیبراسیون بالن ژوژه بپردازیم. جهت این امر ابتدا باید با تعریف و چگونگی کاربرد بالن ژوژه آشنا شویم. پس با ما همراه باشید.
بالن ژوژه چیست؟
بالن ژوژه یکی از وسایل حجم سنجی آزمایشگاه به شمار میرود و از آن میتوان جهت تهیه محلولهایی با غلظت معین استفاده نمود. معمولا در اکثر آزمایشگاهها بالن ژوژه در حجمهای مختلف 200 میلی لیتر تا 2000 میلی لیتر وجود دارد. جهت خواندن حجم صحیح بالن ژوژه میتوانید از یک کارت مقوایی مخصوص که نیمی از آن سفید و نیمی دیگر سیاه است استفاده کنید. به نحوی که کارت مقوایی در قسمت پشت بالن ژوژه قرار بگیرد و نیمه سفید آن بالا باشد و نیمه سیاه آن یک میلیمتر زیر مینیسک قرار بگیرد. وقتی این حالت برقرار شود، مینیسک یک خط سیاه نازک ایجاد میکند که به کمک آن خط میتوان به راحتی حجم را خواند. با کلیک بر روی لینک درج شده میتوانید نسبت به خرید بالن ژوژه از سایت شیمیبیو اقدام کنید.
چرا باید بالن ژوژه را کالبیره کنیم؟
اغلب وسایل حجمی که در آزمایشگاه مورد استفاده قرار میگیرند. حجم خاصی بر روی آنها ذکر شده است که این حجم در دمای معمولی یعنی 25 درجه سانتی گراد اندازه گیری شده است. با توجه به این که مواد ممکن است در دماهای مختلف دچار انقباض و انبساط شوند، یعنی ممکن است با افزایش دما ظروف آزمایشگاهی مثل بالن ژوژه منبسط شوند. چون بالن ژوژه در دمای 25 درجه برای مثلا 100 سی سی ماده درجه بندی شده است. حال اگر دما برای مثال تا 80 درجه افزایش یابد و ظرف منبسط شود، امکان دارد حجم دقیق بالن ژوژه دیگر 100 سی سی نباشد. بلکه مثلا 101 سی سی باشد.
بنابراین اگر کالیبراسیون بالن ژوژه انجام نشود و محاسبات و اعمال محلول سازی با همان مقدار 100 سی سی انجام شود، خطای محاسباتی به وجود خواهد آمد. به همین دلیل لازم است که بالن ژوژه کالیبره شود. به زبان ساده میتوان گفت اگر دمایی که قصد داریم در آن از ظروف شیشهای از جمله بالن ژوژه استفاده کنیم 25 درجه نباشد. ابتدا باید مشخص کنیم که در آن دما حجم ظرف شیشهای مورد نظر ما که در این جا بالن ژوژه است چه مقدار است که به این عمل کالیبراسیون بالن ژوژه میگویند.
مواد و تجهیزات لازم برای کالیبراسیون بالن ژوژه
از جمله تجهیزات و لوازم مورد نیاز جهت کالیبراسیون بالن ژوژه میتوان به ترازو، ترمومتر، فشارسنج، رطوبت سنج، بالن ژوژه، آب مقطر، ارلن مایر، گیره و پایه، کاغذ صافی یا پارچه بدون پرز و کرنومتر اشاره کرد. دقت ترمومتر و فشارسنج مورد استفاده در کالیبراسیون بالن ژوژه باید به ترتیب مثبت و منفی 0.1 درجه سانتی گراد و 1 کیلو پاسکال باشد. همچنین میزان آب مقطر مورد نیاز حداقل 500 میلی لیتر است.
نحوه کالیبراسیون بالن ژوژه
اولین کاری که باید برای شروع کالیبراسیون بالن ژوژه انجام دهید، این است که بورتی را که میخواهید در کالیبراسیون مورد استفاده قرار دهید بر حسب حجمی که تحویل میدهد کالیبره نمائید. سپس باید به کمک ترمومتر دمای آب را که از قبل در محیط قرار دادید را اندازه بگیرید و ثبت کنید. سپس در مرحله بعد باید مقدار آبی که لازم است درون بورت قرار بگیرد را وزن کنید. جهت این امر معمولا بهتر است که از ارلن مایر استفاده شود. نکتهای که در این مرحله باید توجه داشته باشید این است که اگر رطوبت فضا خیلی کم است بهتر است جهت جلوگیری از تبخیر سطحی آب با استفاده از یک پنبه خیس سطح داخلی ارلن مایر کمی مرطوب گردد و سپس بلافاصله ارلن مایر را وزن کرده و عدد آن را یادداشت کنید.
سپس بورت را به پایه وصل کرده و حدود 5 میلیمتر بالاتر از مقدار صفر آن را از آب پر کنید. سپس شیر بورت را به آرامی باز کنید تا مقداری از آب تا رسیدن به حجم اسمی از بورت خارج شود. حجم اسمی برای یک ظرف شیشهای مقدار حجمی است که توسط شرکت سازنده بر روی ظرف درج میگردد. بعد از پر کردن بورت قسمت انتهایی بورت را بررسی کنید و اگر در این قسمت حبابهای کوچکی وجود داشته باشد باید بورت به اصطلاح هواگیری شود. هواگیری بورت با زاویه دار کردن بورت و وارد کردن ضربات کوچکی با نوک انگشت به راحتی انجام میگیرد.
حال در این مرحله باید مجددا بورت را از آب پر کنید به گونهای که آب حدود چند میلیمتر از سطح صفر بالاتر باشد. سپس به آرامی شیر بورت را باز کرده و اجازه دهید آب خارج گردد. بعد از آن، به محض این که تعقر آب بر روی سطح بالایی سطح صفر تنظیم شد، شیر را ببندید. در مرحله بعد باید سطح بالاتر از صفر بورت توسط یک کاغذ صافی خشک شود. چرا که در این حالت نباید قسمت بالاتر از صفر بورت به مایع آغشته باشد. سپس در مرحله بعد باید آب داخل بورت را تا حدود 5 میلی لیتر بیشتر از حجم اسمی داخل ارلن مایر خالی کنید و دقت داشته باشید که در این حالت نوک بورت نباید تماسی با ارلن مایر داشته باشد.
بعد از گذشت 30 ثانیه باید تعقر مایع دقیقا بر روی مقدار حجم اسمی بورت تنظیم گردد. سپس شیر بورت را به گونهای تنظیم کنید که باقی مانده مایع به صورت قطره قطره خارج گردد و قطرات انتهایی را میتوان برای سریعتر انجام شدن فرآیند با تماس بورت به ارلن مایر تخلیه کرد. دلیل این که میگوییم سریعتر خارج شود این است که از تبخیر سطحی جلوگیری شود. در مرحله آخر هم وزن ظرف توزین یا همان ارلن مایر را به همراه وزن مایع درون آن ثبت کنید و با استفاده از فرمولهای موجود محاسبات نهایی کالیبراسیون بالن ژوژه را انجام دهید.
نکات مهم کالیبراسیون بالن ژوژه
تا اینجا نحوه کالیبراسیون بالن ژوژه را توضیح دادیم اما لازم است که با نکات دیگری هم توجه کنیم. در هنگام انجام فرآیند کالیبره کردن بالن ژوژه باید به این نکته دقت داشت که بهتر است بورت را به کمک یک پیپت با لوله جانبی بلند پر کنید. همچنین نکته دیگری که انجام آن میتواند باعث شود کالیبراسیون با دقت بیشتری اتمام یابد. این است که به منظور جلوگیری از خطا نباید وزن مایع توزین را با صفر کردن ترازو محاسبه کرد. بلکه بهتر است ابتدا وزن ظرف خالی توزین یا همان ارلن مایر را اندازه گرفت و سپس ظرف توزین را به همراه مایع وزن کرد و اختلاف این دو وزن را وزن مایع توزین در نظر گرفت.
پیشنهاد می کنیم مقاله تفاوت دماسنج آزمایشگاهی با دماسنج معمولی چیست را مطالعه کنید.
نوبت شماست که بالن ژوژه را کالیبره کنید
کالیبراسیون ظروف و دستگاههای آزمایشگاه موضوع بسیار مهمی است و حتما باید مورد توجه قرار گیرد. چرا که در بعضی آزمایشها درصد خیلی پایین خطا نیز میتواند آثار زیانبار و مشکلات بزرگی به وجود آورد و کالیبراسیون یکی از راههای کاهش خطا در آزمایشها است. بنابراین باید به این موضوع توجه ویژه شود و کالیبراسیون به صورت دورهای انجام شود. زمان مورد نیاز جهت کالیبراسیون دستگاهها و ظروف آزمایشگاهی معمولا توسط شرکت سازنده آن برای هر محصول اعلام میگردد.
برای ظروف شیشهای آزمایشگاه مثل بالن ژوژه معمولا یک مرتبه کالیبراسیون در طول سال کافی است. البته در برخی موارد، یکبار کالیبراسیون برای استفاده همیشگی از آن کفایت میکند. در این مطلب نحوه کالیبراسیون بالن ژوژه به طور کامل بیان شد. بنابراین شما میتوانید برای کاهش خطای محاسبات آزمایشگاهی، با روشی که گفتیم کالیبراسیون را به راحتی انجام دهید.