Dans un laboratoire biologique, la mesure et le transfert précis des liquides sont essentiels à la réussite des expériences. Plusieurs instruments de mesure du volume des liquides sont couramment utilisés en laboratoire, notamment des éprouvettes graduées, des pipettes, des burettes, des pompes distributrices, des seringues, ainsi que des béchers et des fioles gradués. Le choix de l'équipement utilisé pour mesurer un volume spécifique de liquide dépend de la précision avec laquelle ce volume doit être déterminé.
Lors de la mesure de liquides en laboratoire, il est essentiel de garantir une précision maximale. Par exemple, lorsqu'un réactif liquide constitue le facteur limitant d'une réaction à petite échelle, il est important de mesurer le volume du liquide à l'aide d'une pipette graduée, puis de le peser pour en déterminer la quantité exacte. Ce niveau de précision est nécessaire pour garantir le bon déroulement de la réaction et éviter tout gaspillage inutile de réactifs.
Si le liquide est un solvant ou est présent en excès par rapport au réactif limitant, la mesure du volume peut être effectuée à l'aide d'une pipette graduée pour les micro-analyses, et à l'aide d'une pipette graduée ou d'une éprouvette graduée pour les mini-analyses. Les éprouvettes graduées ne sont pas aussi précises que les pipettes, mais peuvent servir à mesurer des quantités de liquides autres que les réactifs limitants. Il est important de noter que les graduations de volume sur les béchers et les fioles ne servent qu'à estimer les volumes approximatifs et ne doivent jamais servir à mesurer un réactif entrant dans une réaction.
Les pompes distributrices sont un autre outil utilisé pour mesurer les liquides en laboratoire biologique. Les pompes distributrices, montées sur des flacons en verre, sont disponibles en différentes tailles et conçues pour délivrer un volume prédéfini de liquide avec une précision de +/- 0,1 mL. Elles ne doivent jamais être utilisées pour mesurer les volumes de réactifs limitants, car elles ne sont pas suffisamment précises pour cette application. Cependant, les pompes de 1, 2 et 5 mL peuvent être utilisées pour des réactions à petite échelle avec d'autres réactifs que les réactifs limitants, et parfois pour des travaux à micro-échelle pour distribuer des solvants.
Avant d'utiliser une pompe de distribution, il est important de vérifier que le bec verseur est rempli de liquide et exempt de bulles d'air susceptibles de réduire le volume délivré. Si des bulles d'air sont présentes dans le bec verseur, tirez sur le piston et transvasez un ou deux échantillons dans un autre récipient jusqu'à ce que le bec soit entièrement rempli de liquide. Les échantillons jetés doivent être placés dans le conteneur à déchets approprié. Pour utiliser la pompe, maintenez le récipient récepteur ou le réacteur sous le bec verseur et tirez lentement sur le piston jusqu'à atteindre la butée de volume prédéfinie. Ensuite, enfoncez doucement le piston jusqu'en butée pour évacuer le volume prédéfini. Assurez-vous que la dernière goutte de liquide du bec est bien transférée en touchant l'intérieur du récipient récepteur avec l'extrémité.
La quantité exacte de liquide délivrée par une pompe de distribution dépend de sa viscosité, de sa densité, de sa tension superficielle et de sa pression de vapeur. En règle générale, un instructeur règle la pompe pour délivrer la quantité adéquate avant le TP. Dans le cas peu probable où la pompe n'aurait pas été préréglée et vérifiée, elle peut être étalonnée en pesant un échantillon transféré. En divisant la masse de l'échantillon par sa densité, on obtient le volume réel transféré, qui peut être comparé au volume nominal préréglé. Si les volumes réel et nominal ne correspondent pas, le volume préréglé peut être modifié pour compenser l'erreur, et la pompe réétalonnée pour vérifier le réglage.
Outre les pompes analogiques, des pompes numériques sont également disponibles au laboratoire. Plus précises, elles peuvent être programmées pour délivrer un volume spécifique de liquide. Votre instructeur vous montrera le fonctionnement spécifique des pompes de distribution adaptables sur flacon utilisées dans votre laboratoire.
Lorsque l'on travaille avec de petits volumes utilisés en micro
Pour les expériences à petite échelle, il convient de prendre en compte d'autres considérations. La précision de l'appareil de mesure utilisé est un facteur important. Lors de la mesure de très petits volumes, même de petites erreurs peuvent avoir un impact significatif sur la précision du résultat final. Il est donc important d'utiliser des appareils de mesure spécialement conçus pour les mesures à micro-échelle, tels que des micropipettes ou des microseringues. Ces appareils sont capables de mesurer avec précision des volumes aussi petits que quelques microlitres.
Un autre facteur important à prendre en compte lors du travail avec de petits volumes est la viscosité du liquide transféré. La viscosité mesure la résistance d'un fluide à l'écoulement et peut avoir un impact significatif sur la précision du transfert. Les liquides à forte viscosité, comme les huiles, nécessitent une force plus importante pour se déplacer dans une pipette ou une seringue, ce qui peut entraîner des imprécisions dans la mesure du volume final. Il est donc important de choisir un appareil de mesure adapté à la viscosité du liquide transféré.
Lors du transfert de petits volumes de liquide, il est également important de tenir compte de la tension superficielle. La tension superficielle est la tendance d'un liquide à former une surface cohésive qui résiste aux forces externes. Cela peut entraîner la formation de petites gouttelettes de liquide à l'extérieur de la pipette ou de la seringue, ce qui peut entraîner un transfert d'un volume inférieur à celui prévu. Pour minimiser les effets de la tension superficielle, il est important de bien humidifier l'embout de la pipette ou de la seringue avant de transférer le liquide. Cela peut se faire en touchant délicatement la surface du liquide avec l'embout ou en le préhumidifiant avec une petite quantité de liquide à transférer.
Outre ces considérations, quelques conseils généraux peuvent contribuer à garantir des transferts de liquides précis et exacts en laboratoire. Premièrement, il est important de toujours utiliser un équipement de mesure propre et sec afin d'éviter toute contamination ou dilution du liquide transféré. Il est également essentiel de bien calibrer et entretenir les instruments de mesure pour garantir des mesures précises. Enfin, il est important de prendre son temps et de travailler avec précaution lors du transfert de liquides, en particulier avec de petits volumes. La précipitation ou l'inattention peuvent entraîner des mesures inexactes ou des déversements, ce qui peut compromettre les résultats d'une expérience.
En conclusion, mesurer et transférer des liquides en laboratoire de chimie organique est une compétence essentielle qui exige minutie et précision. En utilisant des instruments de mesure appropriés, en tenant compte de facteurs tels que la viscosité et la tension superficielle, et en suivant les bonnes pratiques générales de laboratoire, il est possible de mesurer et de transférer des liquides avec précision et fiabilité. Avec de la pratique et de la patience, ces compétences peuvent être maîtrisées et vous seront utiles dans tout laboratoire de chimie organique.