Buizen en cilinders vormen de ruggengraat van het analytische laboratorium. Ze zijn de primaire houders voor monsters, reactieproducten en precipitaten — cilindrisch van vorm, maar elk met geheel eigen afmetingen, wanddikte en functionele details die ze voor specifieke taken geschikt maken. Dit artikel bespreekt de reageerbuis, de centrifugebuis, de Nessler-cilinder en de glasfilterkroes.
De reageerbuis (ook: proefbuis, reagensglaasje of buisje; Engels: test tube of culture tube) is het meest iconische stuk laboratoriumglaswerk: een open cilindrische buis met een afgerond of puntig gesloten ondereinde. De smalle diameter en de ronde bodem zorgen voor een goede menging bij zwenken en voor een compact reactievolume dat met een klein gasvlam in seconden te verwarmen is.
Reageerbuizen zijn er in standaarduitvoering (12×100 mm tot 25×200 mm), in de smallere cultuurbuisuitvoering voor microbiologisch werk, en als centrifugeerbare uitvoering met conische punt. Het materiaal is borosilicaatglas 3.3 voor hergebruik en hittebestendigheid, of polystyreen (PS) en polypropeen (PP) voor éénmalig gebruik of wanneer chemische bestendigheid belangrijker is dan temperatuurtolerantie. In de microbiologie wordt de reageerbuis ook gebruikt als cultuurvat voor vloeibare en vaste voedingsbodems (schuinagar, bouillon). Zie ook het artikel Kweken van eencelligen.
Een bijzondere variant is de buis met zijarm (ook: Thiele-buis of smeltpuntsbuis): een reageerbuis of cilindrische buis met een zijuitlaat voor het meten van smeltpunten in een vloeistofbad. De Thiele-buis heeft een karakteristieke lus in de zijarm die voor circulatie van het verhittingsbad zorgt. Zie het artikel Over de Thiele-buis voor smeltpuntsbepaling.
Een reageerbuis is een open cilindrische glazen of kunststof buis met een afgerond of puntig gesloten ondereinde. Hij wordt in het laboratorium gebruikt als houder voor kleine hoeveelheden vloeistoffen, voor het uitvoeren van chemische reacties op kleine schaal, en als cultuurvat in de microbiologie. De smalle diameter en ronde bodem zorgen voor goede menging bij zwenken en efficiënte verwarming met een vlam.
Een cultuurbuisje is een smallere en vaak langere variant van de reageerbuis, speciaal ontworpen voor microbiologisch werk. Het is verkrijgbaar met schroef- of watten stop en is geschikt voor het kweken van bacteriën in bouillon of op schuinagar. Een standaard reageerbuis heeft een grotere diameter en wordt vaker gebruikt voor chemische reacties, verwarming en extracties.
Herbruikbare reageerbuizen zijn gemaakt van borosilicaatglas 3.3, dat bestand is tegen hitte, thermische schok en de meeste laboratoriumchemicaliën. Eenmalige reageerbuizen zijn gemaakt van polystyreen (PS) of polypropeen (PP). PS is goedkoop en transparant maar niet bestand tegen organische oplosmiddelen of verhitting. PP is chemisch beter bestand en autoclaveerbaar tot 121 °C.
Glazen reageerbuizen van borosilicaatglas zijn autoclaveerbaar bij 121 °C en 134 °C. Kunststof reageerbuizen van PP zijn autoclaveerbaar bij 121 °C. Reageerbuizen van PS zijn niet hittebestendig en mogen niet worden geautoclaveerd. Controleer altijd het materiaallabel voordat u een reageerbuis steriliseert via een autoclaaf.
Een reageerbuis heeft een afgeronde of platte bodem en is bedoeld voor reacties, verwarming en opslag. Een centrifugebuis heeft een conisch toelopende punt die het neerslag na centrifugatie concentreert in een compact pellet. Centrifugebuizen zijn constructief versterkt om de krachten in een centrifuge te weerstaan en zijn niet altijd geschikt voor direct verhitten.
Een reageerbuis wordt in het Nederlands ook aangeduid als proefbuis, reagensglaasje of kortweg buisje. In het Engels spreekt men van een test tube of, bij de smallere microbiologische uitvoering, een culture tube. In historische en populaire context is de reageerbuis een van de meest herkenbare symbolen van de scheikunde.
Het volume van een reageerbuis hangt af van de afmetingen. De meest gangbare standaardmaten lopen van 12×100 mm (circa 5 ml inhoud) tot 25×200 mm (circa 50 ml inhoud). Voor chemische reacties op kleine schaal worden veelal buizen van 16×160 mm of 18×180 mm gebruikt, met een werkvolume van 10 tot 20 ml. Cultuurbuisjes voor microbiologisch werk zijn smaller en hebben een inhoud van 5 tot 10 ml.
Reageerbuizen worden aangeduid met buitendiameter × lengte in millimeters. Gangbare maten zijn 12×100 mm, 16×160 mm, 18×180 mm en 25×200 mm. De wanddikte bedraagt doorgaans 1 tot 1,5 mm voor herbruikbaar borosilicaatglas en iets minder voor dunwandige kunststof uitvoeringen. De keuze van de maat is afhankelijk van het benodigde werkvolume en de te gebruiken apparatuur, zoals een reageerbuisrek of waterbad.
Houd de reageerbuis bij verhitting met een reageerbuisknijper of -klem, nooit met de blote hand. Richt de opening altijd van uzelf en andere personen af. Verhit niet op één punt maar beweeg de buis langzaam door de vlam om spatten door plaatselijk overkoken te voorkomen. Vul de buis niet meer dan een derde van de inhoud bij verhitting. Gebruik bij gesloten systemen of bij reacties met gasvorming een stopkraan of verbinding naar een afzuigkast. Zie voor de juiste opstelling van glaswerk het artikel over glaswerk, opstelling en hulpstukken.
Spoel de reageerbuis direct na gebruik met water of een geschikt oplosmiddel om ingedroogde residuen te voorkomen. Hardnekkige aanslag verwijdert u met een reageerbuisborstel en een laboratoriumdetergent. Bij organische residuen is wassen met aceton of ethanol gevolgd door spoelen met gedestilleerd water effectief. Reageerbuis die voor steriel microbiologisch werk worden hergebruikt, worden na reiniging geautoclaveerd. Gebruik geen schurende middelen of staalwol; deze beschadigen het glasoppervlak.
De centrifugebuis (ook: centrifugeerbuis, spitsbuisje of in grotere maten soms centrifugeerflacon; Engels: centrifuge tube) is een buis met een conisch toelopende punt, specifiek ontworpen voor gebruik in een laboratoriumcentrifuge. De conische punt concentreert het neerslag na centrifugatie in een klein, duidelijk zichtbaar pellet op de bodem, zodat de bovenstaande vloeistof (supernatant) eenvoudig kan worden afgepipetteerd of afgegoten zonder het pellet te verstoren.
Glazen centrifugebuizen zijn beschikbaar in volumes van 10 ml tot 50 ml en worden gebruikt bij toepassingen waarbij de chemische bestendigheid van glas vereist is, zoals bij extracties met organische oplosmiddelen of bij gebruik van geconcentreerde zuren. Kunststof centrifugebuizen (PP, polyallomeer) zijn lichter en breukbestendig en worden standaard gebruikt in de biochemie en moleculaire biologie. Bij hoge RCF-waarden (>10.000 × g) zijn de wanddikte en het materiaal van de buis bepalend voor de veilige maximale centrifugeersnelheid: altijd de specificaties van zowel de buis als de rotor controleren.
Zie voor achtergrond over centrifugatiemethoden het artikel Over laboratorium centrifuges.
Een centrifugebuis is een cilindrische buis met een conisch toelopende punt, ontworpen voor gebruik in een laboratoriumcentrifuge. De conische punt concentreert het neerslag na centrifugatie in een compact pellet zodat het supernatant eenvoudig kan worden verwijderd. Centrifugebuizen zijn beschikbaar in glas en kunststof, en in volumes van 1,5 ml (Eppendorf-formaat) tot 50 ml (Falcon-formaat).
Glazen centrifugebuizen zijn chemisch inert en bestand tegen organische oplosmiddelen en geconcentreerde zuren. Ze worden gebruikt wanneer chemische bestendigheid vereist is, maar zijn zwaarder en breukgevoeliger. Kunststof centrifugebuizen van PP of polyallomeer zijn lichter, breukbestendig en geschikt voor hoge centrifugatiesnelheden. PP-buizen zijn bestand tegen veel chemicaliën en autoclaveerbaar; polyallomeer-buizen zijn transparanter en geschikt voor ultracentrifugatie.
RCF staat voor Relative Centrifugal Force, de relatieve centrifugaalkracht uitgedrukt in veelvouden van de zwaartekracht (× g). De maximale RCF die een centrifugebuis kan weerstaan is aangegeven op de verpakking. Bij overschrijding van de maximale RCF kan de buis vervormen of breken, wat een ernstig veiligheidsrisico vormt. Controleer altijd of de maximale RCF van de buis overeenkomt met de ingestelde centrifugatiesnelheid.
Een 15 ml centrifugebuis (soms Falcon 15 genoemd) is geschikt voor kleinere monstervolumes en past in standaard centrifugerotors voor 15 ml buizen. Een 50 ml centrifugebuis (Falcon 50) biedt meer volume voor grotere monsters en pelleteringen. Beide hebben een conische punt en een schroefkap. De keuze hangt af van het monstervolume en de beschikbare rotors in uw centrifuge.
Glazen centrifugebuizen van borosilicaatglas kunnen worden verwarmd in een waterbad of droogstoof. Kunststof centrifugebuizen van PP zijn bestand tot circa 121 °C (autoclaafbestendig) maar niet geschikt voor verhitting boven open vlam. PS-centrifugebuizen zijn niet hittebestendig en mogen niet worden verwarmd. Controleer altijd de temperatuurspecificaties van het gebruikte materiaal.
Een centrifugebuis wordt ook aangeduid als centrifugeerbuis of spitsbuisje. In grotere volumes (doorgaans vanaf 50 ml) spreekt men soms van een centrifugeerflacon. De kleine uitvoering van 1,5 ml en 2 ml staat in de praktijk bekend als een Eppendorf-buisje (naar de gelijknamige fabrikant), en de 15 ml en 50 ml uitvoeringen worden veelal Falcon-buizen of Falcon-tubes genoemd, ook al zijn dat oorspronkelijk merknamen. In het Engels is de gangbare benaming centrifuge tube.
Een laboratoriumcentrifuge scheidt mengsels van vloeistoffen en vaste stoffen of van vloeistoffen met verschillende dichtheden door ze met hoge snelheid rond te draaien. De centrifugaalkracht dringt deeltjes, cellen of neerslag naar de bodem van de centrifugebuis, waar ze een compact pellet vormen. De bovenstaande vloeistof (supernatant) kan vervolgens worden afgepipetteerd. Het principe wordt toegepast bij het isoleren van cellen, het scheiden van bloedfracties, het neerslaan van precipitaten en het concentreren van macromoleculen.
Niet alle vloeistoffen en buizen zijn geschikt voor de centrifuge. Vluchtbare, brandbare of explosieve vloeistoffen mogen niet worden gecentrifugeerd vanwege het risico op warmteontwikkeling en vonkvorming. Sterk agressieve zuren of basen mogen alleen worden gecentrifugeerd in chemisch bestendige buizen die daarvoor specifiek zijn gecertificeerd. Buizen mogen nooit worden ingedrukt of beschadigd in de rotor geplaatst worden, en asymmetrisch beladen rotors vormen een ernstig veiligheidsrisico. Overschrijd nooit de maximale RCF-waarde die op de centrifugebuis staat vermeld; bij overschrijding kan de buis vervormen of bezwijken.
Centrifugebuizen zijn verkrijgbaar in volumes van 1,5 ml en 2 ml (microcentrifuge), 15 ml en 50 ml (standaard laboratorium) tot 250 ml en 500 ml (grootschalige scheiding). De maximale RCF loopt uiteen van circa 10.000 × g voor standaard PP-buizen tot meer dan 100.000 × g voor gespecialiseerde polyallomeer ultracentrifuge-buizen. Materialen zijn polypropeen (PP), polyallomeer en glas. Buizen zijn leverbaar met schroef- of drukdop en al dan niet met graduering. De keuze hangt af van het monstervolume, de centrifugatiesnelheid en de chemische aard van het monster.
De Nessler-cilinder (ook: Nessler-buis, vergelijkingscilinder of colorimetrische vergelijkingsbuis; Engels: Nessler cylinder of Nessler tube) is een gesloten cilindrische glazen buis met een vlakke, gepolijste bodem, een gestandaardiseerde diameter en hoogte, en een markering op een vaste inhoud (doorgaans 50 ml of 100 ml). Ze worden altijd in sets van identieke buizen gebruikt, zodat monsters en standaarden naast elkaar kunnen worden gehouden en kleurintensiteiten worden vergeleken door van boven of van de zijkant te kijken.
De buis is vernoemd naar de Duitse chemicus Julius Nessler (1827–1905), die de nesslerisatie ontwikkelde: een colorimetrische methode voor het aantonen en kwantificeren van ammoniak op basis van de oranje-bruine kleur die ammoniak geeft met een alkalische oplossing van kalium-tetra-jodomercuriaat(II) in KOH (het Nessler-reagens). Nessler-cilinders worden ook bij andere colorimetrische vergelijkingsmethoden gebruikt, zoals de Hazen-kleurschaal (APHA/Pt-Co-methode) voor de beoordeling van waterkwaliteit en de bepaling van troebelheid.
In moderne laboratoria zijn de visuele kleurvergelijking en de Nessler-buis grotendeels vervangen door spectrofotometrische methoden waarbij concentraties via absorptiemeting nauwkeurig worden bepaald. Zie het artikel Over UV/Vis-spectrofotometrie en Fotometrische en colorimetrische bepalingen. Toch worden Nessler-cilinders nog steeds gebruikt in veldsituaties, bij eenvoudige kwaliteitscontrole en in het onderwijs vanwege hun eenvoud en het ontbreken van elektriciteitsafhankelijkheid.
Een Nessler-cilinder is een gestandaardiseerde cilindrische glazen buis met een vlakke gepolijste bodem en een maatmarkering op 50 of 100 ml. Ze worden in identieke sets gebruikt om de kleur van een monster visueel te vergelijken met een reeks standaardoplossingen door de buizen naast of boven elkaar te houden. De cilinder is vernoemd naar de chemicus Julius Nessler, die hem ontwikkelde voor colorimetrische ammoniakbepaling.
Nessler-cilinders worden gebruikt voor visuele colorimetrische vergelijkingen waarbij de kleurintensiteit van een monster wordt vergeleken met bekende standaarden. Toepassingen zijn de ammoniakbepaling via nesslerisatie, de Hazen-kleurschaal (APHA/Pt-Co) voor beoordeling van waterkwaliteit, troebelheidsmetingen en andere colorimetrische methoden in veldsituaties of het onderwijs waarbij geen spectrofotometer beschikbaar is.
Het Nessler-reagens is een alkalische oplossing van kalium-tetra-jodomercuriaat(II) in kaliumhydroxide (KOH). Bij aanwezigheid van ammoniak ontstaat een oranje-bruine kleur of neerslag, afhankelijk van de concentratie. De kleurintensiteit is evenredig met de ammoniakconcentratie en wordt visueel vergeleken met standaardreeksen in Nessler-cilinders of gemeten via UV/Vis-spectrofotometrie. Het reagens bevat kwik en vereist de gebruikelijke voorzorgsmaatregelen voor gevaarlijke stoffen.
De Hazen-kleurschaal, ook bekend als de APHA-schaal of Pt-Co-schaal, is een methode voor het beoordelen van de kleur van vloeistoffen op basis van vergelijking met platina-cobaltstandaarden. Een waarde van 0 staat voor volledig kleurloos water; hogere waarden geven een toenemend gele verkleuring aan. De methode wordt veel gebruikt bij de kwaliteitsbeoordeling van drinkwater, proceswater en chemische producten. Nessler-cilinders zijn het klassieke hulpmiddel voor deze visuele vergelijking.
In de meeste analytische laboratoria zijn Nessler-cilinders vervangen door spectrofotometrische methoden die nauwkeuriger en minder afhankelijk van subjectieve visuele beoordeling zijn. Ze worden nog steeds gebruikt in veldsituaties zonder stroom, in het onderwijs ter illustratie van colorimetrische principes, en bij eenvoudige kwaliteitscontroles waarbij een globale kleurvergelijking volstaat.
De glasfilterkroes (ook: filterkroes of sintered glass crucible; in de porseleinen variant ook bekend als Gooch-kroes) is een cilindrisch glazen kroes met een gesinterd glasplateau als bodem. Het gesinterde plateau bestaat uit samengesmolten glaskorrels die een poreuze filterlaag vormen. De filterporositeit wordt aangegeven als G1 (grofst, 100–160 µm) tot G5 (fijnst, 1–1,6 µm); voor analytische gravimetrie wordt overwegend G3 (16–40 µm) of G4 (10–16 µm) gebruikt.
De glasfilterkroes is het standaardinstrument voor nauwkeurige gravimetrische bepalingen waarbij filtreerpapier zou storen. De kroes wordt vóór gebruik tot constante massa gedroogd of gegloeid — de te kiezen temperatuur hangt af van het neerslag en kan variëren van 105–150 °C voor eenvoudige drogingen tot 800 °C of meer in een moffeloven voor anorganische bepalingen waarbij het neerslag wordt omgezet in een stabiele weegvorm. Daarna wordt de kroes gewogen, gebruikt voor de filtratie, opnieuw gedroogd of gegloeid, en nogmaals gewogen. Het gewichtsverschil geeft de massa van het neerslag. Dit is de kern van de gravimetrische analyse.
Een kritisch aandachtspunt is de reiniging: te sterk opgezogen neerslag of onjuist gekozen porositeit leidt tot verstopte poriën die nauwelijks meer te reinigen zijn. De aanbevolen reinigingsprocedure is terugzuigen met een geschikt oplosmiddel of uitkoken in chromaatzwavelzuur voor anorganische residuen. Bij organisch neerslag (bijv. bij bepaling van vetgehalte) is uitkoken in een basisch reinigingsmiddel gevolgd door uitbranden in een moffeloven soms noodzakelijk. Let op: de maximale gebruikstemperatuur van borosilicaatglas-filterkroezen ligt rond 500 °C; daarboven kan het glas devitrificeren (ontglazen door kristallisatie van de glasmatrix), waardoor het ondoorzichtig en breekbaar wordt.
Voor filtratie op grotere schaal of bij hogere temperaturen worden porseleinen filterkroezen (Gooch-kroes met een synthetisch filtermatje, historisch met asbest maar nu altijd asbestvrij) of roestvrijstalen uitvoeringen gebruikt. De glazen filterkroes blijft echter de voorkeur houden in analytische chemie vanwege de chemische inertheid, de nauwkeurig gedefinieerde porositeit en de controleerbaarheid via weging.
Een glasfilterkroes is een cilindrisch glazen kroes met een gesinterd glasplateau als bodem. Het gesinterde plateau bestaat uit samengesmolten glaskorrels die een poreuze filterlaag vormen. De kroes wordt gebruikt voor nauwkeurige gravimetrische analyses waarbij het neerslag wordt gefilterd, gedroogd en gewogen. De porositeit is gestandaardiseerd van G1 (grof, 100–160 µm) tot G5 (fijn, 1–1,6 µm).
De keuze van de porositeit hangt af van de deeltjesgrootte van het neerslag. Voor analytische gravimetrie wordt meestal G3 (16–40 µm) of G4 (10–16 µm) gebruikt. G1 en G2 zijn geschikt voor grof kristallijn neerslag en voorfiltratie. G5 wordt gebruikt voor zeer fijn neerslag en bacteriologische filtratie. Bij een te fijne porositeit verstopt de kroes snel; bij een te grove porositeit passeert fijn neerslag het filter.
Droog of gloei de schone kroes tot constante massa in een droogstoof of moffeloven bij de voor het neerslag geschikte temperatuur. Laat afkoelen in een exsiccator en weeg nauwkeurig. Filter het neerslag door de kroes onder vacuüm, was na met het juiste oplosmiddel, droog of gloei opnieuw tot constante massa en weeg nogmaals. Het gewichtsverschil geeft de massa van het neerslag. Zie het artikel over gravimetrische analyse voor de volledige procedure.
Zuig direct na gebruik het neerslag terug met een geschikt oplosmiddel. Voor anorganische residuen kan uitkoken in verdund chromaatzwavelzuur of salpeterzuur effectief zijn. Bij organisch neerslag (vetten, polymeren) is uitkoken in een basisch reinigingsmiddel gevolgd door uitbranden in een moffeloven soms noodzakelijk. Gebruik nooit sterk alkalische oplossingen bij hoge temperatuur; deze tasten het borosilicaatglas aan. Verstopte poriën die niet meer te reinigen zijn betekenen dat de kroes moet worden vervangen.
De maximale gebruikstemperatuur van een borosilicaatglas filterkroes ligt rond 500 °C. Daarboven kan het glas devitrificeren: de glasmatrix kristalliseert, waardoor de kroes ondoorzichtig en breekbaar wordt en de porositeit verandert. Voor gloeien bij hogere temperaturen (tot 800 °C en hoger) worden porseleinen filterkroezen (Gooch-kroes) of roestvrijstalen uitvoeringen gebruikt.
Een glasfilterkroes heeft een gesinterd glasplateau als geïntegreerd filtermedium. Een Gooch-kroes is een porseleinen kroes met een geperforeerde bodem waarop een filtermatje (glasvezel of cellulose, historisch asbest maar nu altijd asbestvrij) wordt gelegd als filtermedium. De Gooch-kroes is bestand tegen hogere temperaturen en sterkere zuren dan de glasfilterkroes, maar heeft geen gestandaardiseerde vaste porositeit.
Bovenstaande illustratie toont de vier besproken typen naast elkaar op schaal. De grote variatie in wanddikte, bodemvorm en detailkenmerken — de conische punt van de centrifugebuis, het gesinterde plateau van de filterkroes, de vlakke vergelijkingsbodem van de Nessler-cilinder — weerspiegelt de uiteenlopende functies.
Bekijk ons assortiment buizen en proefbuizen en schalen, kroezen en horlogeglasjes voor het volledige aanbod.
Disclaimer: De informatie in dit artikel is uitsluitend bedoeld voor educatieve en informatieve doeleinden. Labvakhandel aanvaardt geen aansprakelijkheid voor schade die voortvloeit uit het toepassen van de beschreven technieken zonder inachtneming van de geldende veiligheidsvoorschriften en laboratoriumrichtlijnen.
Inloggen
Wachtwoord vergeten
Account aanmaken
Uw winkelwagen is leeg.
