二十一、化验室玻璃器皿的简易制作

在分析实验的工作中，常常需用一些小件的玻璃器皿和零件，如弯管、三通管、滴管、毛细管、搅拌棒、安瓿，以及简单的小型特殊玻璃部件等。这些工作往往是由分析实验人员自己动手加工制作的。制作之前应对玻璃进行鉴别。玻璃有软质、硬质之分。软质玻璃易于加工，但质量较差；硬质玻璃坚固，耐热，较难加工。两种玻璃的线膨胀系数不一样，不能相接，故进行熔接加工前应鉴别玻璃种类。

鉴别方法：选取干燥、干净、直径（管材壁厚）一致，而且无气泡及丝纹等缺陷的玻璃材料试接，接完后经退火、冷却，于平整的木台上轻轻击碰数次，若无断裂，则说明材料同质。

（一）工具和材料

1.喷灯

有煤气设备的化验室，煤气喷灯是最好的加热设备。若无煤气设施，酒精喷灯亦可用。好的酒精喷灯的最高温度能达到1000℃。火焰温度的分布情况如图1-2，可供加工时参考。

2.玻璃加工小工具

一般玻璃的割断及弯管、三通、小试管、滴管、搅拌棒、安瓿瓶等的制作，所能用到的工具有：锉刀、镊子、戳针、小方板和各种形状的扩管器等。如图1-3所示。

3.材料

应备有各种直径规格的软质和硬质玻璃管及棒材。在加工前除了选择好质量相同的材质外，还应注意材料的粗细、壁厚应均匀，管内应无砂子、丝纹，无大气泡等。需洗净干燥，方能应用。

（二）加工操作

1.冷割玻璃管（或棒）

取直径小于25 mm的玻璃管（棒），量取所需长度，于截断处先用水润湿，再用小三角锉的边棱向一个方向锉（不是来回反复锉，否则锉的边棱易损）；待锉痕扩展至玻璃圆周三分之一的时，在手上（最好垫上布或戴上手套）使刻痕（锉口处）在两个大拇指中间，锉痕向外，自上由下轻轻弯曲，同时轻轻地向两侧拉扯。这样就能获得平整的刀口，最后将切口端面在灯上烧熔一下，可使端面光滑（图1-4）。

2.玻璃管加热

加热玻璃管时，应左手背向上，右手背向下，两手轻轻托住玻璃管并将玻璃管边加热边向一个方向同步转动，如图1-5所示。如加热面稍大些，在转动的同时，要稍微向左右移动。不要一下就将玻璃管放在火焰温度最高的外焰中加热。应将玻璃管先接近火焰预热，再逐渐移至最高温度处。特别是大口径或厚壁的玻璃管及需修理的大件仪器，预热是很重要的。

3.工作温度和退火

玻璃经加热软化但未达到自行流动的状态，称为黏滞状态。在这种状态下最容易操作，所以其温度也称为工作温度。如果达不到这个状态，则玻璃太硬，容易折断或不能牢固衔接，而且也不能进行吹制。如果超过工作温度，则玻璃太软，无法制成所需形状。

加工成所需要的形状或零件后，需再将玻璃件加热至红色，然后静置数分钟使温度逐渐降低，放在不通风的地方或以玻璃布包好，任其自行冷却。这样的处理称为退火。退火过程可以避免玻璃制品自动炸裂。

4.玻璃的吹制

一些零件需要将玻璃制成泡状或在管内加压来进行操作，这就需要用吹制的方法。吹制时，应用手指或橡胶塞将一端堵好，在另一端适当吹气。如果玻璃管太短或太长，吹气的一端可接上橡胶管。吹气时，用力要适当，要根据加热程度和需要的形状灵活掌握。

5.玻璃管的弯曲

弯曲玻璃管时，先用塞子塞上其一端，预热后将待弯曲部位置于温度较高的火焰外焰加热，同时用手指不断地转动玻璃管。为了增加受热面积，应使玻璃管沿管长方向小幅度往复移动。当玻璃管烧至变为亮红而且柔软时，将玻璃管由火焰中取出，将塞住的一端向上抬起，并谨慎地弯成所需的角度。为了不使弯曲部分的下面形成玻璃的臃集（这样会使弯曲的地方不结实），应当在弯曲的时候，从玻璃管开口的一端轻轻地吹入空气，并应使弯曲的地方逐渐冷却。而不能将其放在冷的表面上，否则易于开裂。

6.滴管与毛细吸管的拉制

为了制作滴管，先用锉刀裁取直径为6～6.5mm、内径为4～4.8mm、长约240mm的玻璃管，然后依照下法制成可容纳18～20滴水（约为1mL）的滴管。

①用手持截取的玻璃管于喷灯的火焰上，在120～140mm处对其加热，不断转动玻璃管直至烧红后，移离火焰拉其两端。注意，开始拉时应极慢，然后稍快。中间拉成的细处，一般长为50～65mm（见图1-6）。

②将欲制作的滴管拉成图1-6形状后，放在石棉板上，静置冷却。待冷却后，在A处切断，即制成两个滴管粗品。然后将其较粗一端在喷灯上烧红后，移开火焰，在白瓷板的反面上用力按压（用力要均匀）即成图1-7形状。将橡胶头套在图1-7所示玻璃管的较粗一端，即制成一个玻璃滴管，如图1-8所示，待校验后方可使用。

③压缩橡胶头并将滴管口伸入水中，放开手即可将水吸入管内。将滴管中的水逐滴滴入干燥的10mL量筒中，滴入20滴时观察量筒中水的体积是否约为1mL。若小于1mL，表明滴管太细，可用锉刀切去一点，然后再试；若大于1mL，表明滴管太粗，需将滴管中的水全部除去后置于火焰边处，先将水分烤干后，再在火焰上短暂灼烧管口，使滴管口轻微收缩，待冷却后再试。

毛细吸管的制作方法与滴管相似，所不同的是毛细吸管的细端较长，能够达到离心试管的底部，常用于半微量定性分析。制成的毛细吸管如图1-9所示。

7.安瓿

取外径4～6mm的硬质玻璃管，将其洗涤干净并烘干。于喷灯上烧红，用力均匀拉制成外径约1mm，长为80～100mm的毛细管。其一端吹泡，灼烧底部，待底部贮积足够的玻璃料后，趁红热徐徐向管中吹气。当其某部位膨胀太快时，应移动加热部位，直至形成所需体积的均匀膨胀的玻璃球（泡）体为止。冷却后，放入干燥器中备用。

8.接管

首先将两根管口同时加热至通红状态，随即将两管以“八”字形先使一点接触粘住，再逐步放直，将两管对接起来，并轻轻从两端向连接处推压，使之完全吻合。然后，在连接处均匀加热并吹气修理平整。操作步骤如图1-10所示。

9.制作三通管

将玻璃在要接支管的地方加热，稍软后吹成乳突状。再在乳突状处加热，并同时吹气，使之成为泡状。用镊子或戳针戳破玻璃泡，加热后轻轻用扩管器将破口扩至适当大小，然后立即把一端已烧红的接管接上，再进行修补平整。操作步骤如图1-11所示。

10.玻璃管中部吹泡

于欲吹泡处加热至玻璃管软化，用两手向中部挤压，使中部积集玻璃料。堵住玻璃管一端口，边加热边吹气，使玻璃管形成一个小泡。重复上述步骤使玻璃管形成与第一个小泡紧邻的第二个小泡。加热两个相邻小泡并不断吹气，使两个小泡相互连接并扩大，形成一个具有一定体积的中间体。继续吹制使中间体形成大泡，最后整圆。若是玻璃管太长，可在吹气一端接上橡胶管。其操作步骤如图1-12所示。

11.玻璃棒的加工

将玻璃棒截成所需的长度，把截端放在火焰上烧圆即成搅拌棒。注意大小不同的烧杯应配以长短直径相适当的搅拌棒。搅拌棒的长度一般为烧杯高度的1.5倍。若加工小平铲，可将玻璃棒一端烧软，同时将平口钳的钳口加热，再将玻璃棒移离火焰用平口钳轻夹即成。如要做成药勺同时加以弯曲即可。将玻璃棒一端烧红后在石棉网上轻按可作成平头玻璃棒，用于压碎样品。玻璃棒加工成品见图1-13。