Tipps zum sicheren Erhitzen von Laborglaswaren
Von DWK Life Sciences
Beim Erhitzen von Glaswaren im Labor ist stets Vorsicht geboten, selbst wenn die Produkte speziell für die Verwendung in einer solchen Umgebung entwickelt wurden. Dafür gibt es mehrere Gründe.
Erstens haben nicht alle Laborglaswaren die gleiche Spezifikation. So haben beispielsweise Laborglaswaren aus Borosilikatglas einen weitaus geringeren Ausdehnungskoeffizienten als andere Glasarten wie Natron-Kalk-Glas, das ebenfalls häufig im Labor verwendet wird. Während die Produkte der letztgenannten Gruppe immer noch für eine Reihe von Anwendungen geeignet sind, ist es dennoch wichtig, die chemische Eignung des Glases selbst zu berücksichtigen, wenn es der Hitze ausgesetzt wird.
Zweitens werden nicht alle Laborglaswaren nach den gleichen Qualitätsstandards hergestellt. Selbst innerhalb einer Kategorie wie Borosilikatglas können die Qualität der verwendeten Rohstoffe und Schlüsselfaktoren wie die Konsistenz der Glasdicke variieren. Hochwertige Hersteller von Glaswaren für den Einsatz im Labor und der Wissenschaft wie DURAN, WHEATON, PYREX und KIMBLE bieten eine zuverlässigere Hitzebeständigkeit.
Und schließlich hat auch die Art und Weise, wie Laborglas erhitzt wird, einen großen Einfluss auf die Sicherheit, unabhängig vom verwendeten Produkt. Nachfolgend finden Sie einige Tipps zum sicheren Erhitzen von Glaswaren im Labor.
1) Berücksichtigen Sie die Ausdehnung und Kontraktion bei hohen Temperaturen
Obwohl der niedrige Ausdehnungskoeffizient von Borosilikatglas (3,3 x 10-6K-1) dazu führt, dass es sich beim Erhitzen oder Abkühlen nur sehr wenig ausdehnt oder zusammenzieht, ist auch bei dieser Glasart Vorsicht geboten.
Sobald die Temperatur 150 °C übersteigt, muss besonders darauf geachtet werden, dass das Erhitzen und anschließende Abkühlen der Glaswaren langsam und gleichmäßig erfolgt. Die notwendige Ausrüstung, die Bedingungen und vor allem die Zeit für die allmähliche Erhöhung und anschließende Senkung der Temperatur müssen berücksichtigt werden.
2) Vermeiden Sie das Risiko eines Temperaturschocks
Auch wenn die Glaswaren keinen übermäßigen Temperaturen ausgesetzt werden, sollten plötzliche Änderungen vermieden werden. Ein Temperaturschock durch plötzliche Erwärmung oder Abkühlung kann dazu führen, dass das Glas bricht oder springt. Erhitzen Sie das Glas vorsichtig und allmählich, auch zu Beginn Ihres Prozesses, und lassen Sie heiße Glaswaren langsam an einem Ort abkühlen, der vor kalter Zugluft geschützt ist.
3) Vermeiden Sie Hotspots, indem Sie die Hitze gleichmäßig verteilen
Konzentrierte oder direkte Hitze auf einem Teil des Glases kann zu Hotspots führen und sollte vermieden werden, da unterschiedliche Erhitzungsgeschwindigkeiten zu Spannungen führen können, die das Glas schwächen und Bruch verursachen. Wenn Sie einen Bunsenbrenner verwenden, sollten Sie eine kleine Flamme und ein Drahtgeflecht mit einem Keramikkern verwenden, um die Hitze zu verteilen.
Die Verwendung einer Heizplatte trägt ebenfalls zu einer effektiven Wärmeverteilung bei. Dabei ist es wichtig, dass die Oberseite der Platte größer ist als der Boden des zu erhitzenden Gefäßes. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung der Hitze über den Boden der Glaswaren und verringert die Gefahr, dass das Glas aufgrund von Hotspots bricht. Erwärmen Sie die Glaswaren immer auf Umgebungstemperatur, bevor Sie sie auf die Heizplatte stellen, da es bei kalten Gefäßen zu Temperaturschocks kommen kann.
4) Vorsicht bei der Verwendung von Mikrowellen
Nicht alle Laborglaswaren können sicher in der Mikrowelle verwendet werden. Kalk-Natron-Produkte zum Beispiel vertragen keine plötzlichen Temperaturschwankungen. Borosilikatglas hingegen ist mikrowellensicher – wie bei jedem Mikrowellengefäß müssen Sie jedoch sicherstellen, dass es mikrowellenabsorbierendes Material enthält, bevor Sie es in die Mikrowelle stellen.
Prüfen Sie auch, ob an dem Glas Teile oder Zubehör angebracht sind, und stellen Sie sicher, dass das Material, aus dem sie hergestellt sind, für die Mikrowelle geeignet ist. Einige Produkte verwenden Schraubverschlüsse und Verbindungsstücke aus Kunststoff. Diese sollten aus Polypropylen oder PTFE hergestellt sein, um mikrowellenfest zu sein.
5) Autoklavieren Sie vorsichtig, um Schäden vor einer späteren Erhitzung zu vermeiden
Die meisten Laborglaswaren können sicher autoklaviert werden. Es gibt jedoch einige Dinge, die Sie beachten sollten, um zu vermeiden, dass die Glaswaren so beschädigt werden, dass sie beim späteren Erhitzen Schaden nehmen. Erstens: Lösen Sie immer alle Schraubverschlüsse, bevor Sie den Prozess starten. Das Autoklavieren von Glaswaren mit einem fest verschraubten Deckel kann zu Druckunterschieden führen, die das Gefäß beschädigen und entweder an Ort und Stelle oder beim späteren Erhitzen von Glaswaren zu Schäden führen können. Alternativ dazu bietet die Verwendung eines Anschlussdeckels mit einem sterilen Entlüftungsfilter oder eines Schraubdeckels mit einer sterilen Entlüftungsmembran einen automatischen sterilen Gasaustausch, der einen sicheren Druckausgleich während des Autoklavierzyklus ermöglicht und gleichzeitig die Sterilität des Flascheninhalts gewährleistet. Zweitens: Vermeiden Sie eine Überladung des Autoklaven. Dadurch wird sichergestellt, dass zwischen den Gegenständen genügend Platz bleibt, um den Hochdruckdampf zirkulieren zu lassen und das Risiko von Schäden zu verringern, die die Glaswaren später für die Erhitzung ungeeignet machen könnten.