Ein Labor ist ein Ort, an dem Experimente durchgeführt werden, die streng kontrollierte Bedingungen erfordern. Es können kleine Räume oder große Hallen sein, aber das Wichtigste ist, was sich darin befindet. Es versteht sich von selbst, dass je nach Fachgebiet des betreffenden Labors die Ausstattung unterschiedlich sein kann. Es gibt jedoch eine ganze Reihe von Instrumenten, die universell einsetzbar sind und in jeder chemischen Versuchseinrichtung benötigt werden. Die Grundausstattung kann nach dem Material der Konstruktion unterteilt werden - Glas, Metall, Holz, Porzellan, Gummi und Kunststoff.
Laborausstattung aus Glas
Je nach Sorte kann Glas zur Herstellung vieler wichtiger Laborgeräte verwendet werden. Das häufigste Borosilikatglas erfüllt alle gestellten Anforderungen: es verfügt über eine hohe Widerstandsfähigkeit und geringe Wärmeausdehnung und ist beständig gegen organische Stoffe, Säuren und Laugen. Zu den grundlegenden Glasgeräten gehören Reagenzgläser, Bechergläser, Kolben, Trichter, Kristallisatoren, Uhrglasschalen, Messzylinder, Flaschen, Pipetten und Büretten. Glasgegenstände können untereinander mit Hilfe von Schliffen, d.h. speziellen Abschlüssen, verbunden werden. Jeder Schliff ist außerdem mit einem entsprechenden Stopfen versehen. Dies hilft nicht nur bei so einfachen Aufgaben wie dem Vorbereiten von Lösungen, sondern auch beim Bau von Apparaturen, die z.B. für Destillationsprozesse und zur Messung der Kondensationstemperatur notwendig sind.
Die gebräuchlichsten Laborgläser sind Reagenzgläser, schmale, zylindrische Gefäße, die für chemische Reaktionen und zum Erhitzen kleiner Mengen von Substanzen verwendet werden.
Kolben und Bechergläser sind weitere wichtige Komponenten. Es gibt viele Arten und Fassungsvermögen, die je nach Bedarf ausgewählt werden. Bechergläser werden meist nach ihrem Fassungsvermögen ausgewählt, während Kolben konkrete Anwendungen haben. Erlenmeyerkolben ohne Schliff werden am häufigsten bei Titrationen verwendet, Erlenmeyerkolben mit weitem Hals können zum Eindampfen eines Präparats verwendet werden, und Erlenmeyerkolben mit Schliff werden häufig als Sammelbehälter verwendet, z.B. zum Auffangen einer bestimmten Fraktion der Destillation. Auf dem Markt gibt es ebenso viele Rundkolben, die üblicherweise für Reaktionen bei hohen Temperaturen oder unter vermindertem Druck verwendet werden. Dazu gehören z.B. kleinvolumige Herz- und Birnenkolben, Einhalskolben mit rundem Boden sowie Zwei- und Dreihalskolben, die es ermöglichen, Reagenzien oder Gase während der Reaktion abzulassen oder zuzuführen.
Uhrglasschalen eignen sich besonders zum Abdecken von Bechergläsern, aber auch zur Durchführung von Farbreaktionen und zum Abwiegen von Feststoffen. Auf den Uhrglasschalen wird ebenfalls meist eine visuelle Bewertung des Produkts vorgenommen.
Kristallisatoren sind zylinderförmige Geräte mit flachem Boden, die meist als Gefäße für die langsame Verdampfung des Lösungsmittels bei der Rekristallisation dienen. Ein ähnliches Gefäß, aber kleiner, ist die Petrischale. Ihre Form ähnelt der eines Kristallisators, aber sie besteht aus zwei Teilen – einer kleineren und einer größeren Schale, die als Deckel dient. Sie kann für kleinere Mengen von Kristallisationen verwendet werden, wird aber am häufigsten in mikrobiologischen Labors für die Kultivierung von Mikroorganismen eingesetzt.
Messzylinder verfügen über eine Skala und ihre Kalibrierung ermöglicht die Messung einer bestimmten Flüssigkeitsmenge mit einer angenommenen Genauigkeit.
Glasstäbe werden zum Mischen von Inhalten, vor allem in Bechergläsern und Erlenmeyerkolben, verwendet. Pipetten hingegen sind Glasröhrchen mit einem verengten Ende, die zum genauen Abmessen und Umfüllen von Flüssigkeiten verwendet werden. In der quantitativen Analyse sind Ein- und Mehrkanalpipetten besonders wichtig. Der dritte Typ, die Pasteurpipette, wird in der Regel verwendet, um Portionen von Flüssigkeit tropfenweise hinzuzufügen.
Die letzten beiden wichtigen Glaskomponenten sind Trichter und Kühler. Die Trichter werden gewöhnlich in Verbindung mit geeigneten Filtersieben zum Durchsickern von Suspensionen oder zum quantitativen Umfüllen von Substanzen in enghalsige Gefäße verwendet. Ein speziellerer Typ sind Filtertrichter aus Sinterglas, die am unteren Ende des Konus oder am oberen Ende des Fußes mit einem porösen Sinter versehen sind, der sich besonders für die Filtration kleiner Mengen von Niederschlägen eignet.
Kühler sind ein wesentlicher Bestandteil eines jeden Gerätesatzes, der dazu dient, den Aggregatzustand eines Stoffes von Gas in Flüssigkeit zu ändern. Sie sind für den Einsatz bei hohen Temperaturen ausgelegt und haben daher eine höhere Widerstandsfähigkeit. Das liegt daran, dass die heißen Dämpfe mit dem Kühlmedium im Inneren in Kontakt kommen. Die Kühler sind in der Regel mit zwei Schliffen ausgestattet – eine Seite ermöglicht den Anschluss z.B. an einen Rundkolben, der die destillierte Substanz enthält, und die andere Seite an einen Kondensator und einen Sammelbehälter. Je nach Kondensatfluss (gekühlter Dampf) wird zwischen Vorlauf- und Rücklaufkühlern unterschieden.
Ein äußerst wichtiger Bestandteil fast jeder Laborausstattung ist auch eine Bürette, ein Gerät zum Abmessen bestimmter Flüssigkeitsmengen, das auf den Ausguss kalibriert ist. Sie ist für Titrationsanalysen unerlässlich.
Wägeschalen und Tiegel ermöglichen nacheinander Analysen bei hohen Temperaturen in den Trocknern (ca. 110oC) und Muffelöfen (bis zu 600oC), wie z.B. die Bestimmung des Massenverlustes nach der Trocknung oder die Bestimmung der Sulfatasche.
Metallausstattung
Dieses Material wird gewöhnlich für zusätzliche Komponenten verwendet, die zum Halten, Spannen oder Aufhängen anderer Geräte dienen. Am gebräuchlichsten sind die Haltegabel, die es ermöglichen, Glasgeräte auf einem Stativ zu halten, d.h. auf einem schweren Element, das die Rolle eines Gestells für den Bau einer Glasapparatur übernimmt. Die Zange ermöglicht das Anheben und Tragen von Glasgegenständen, die den hohen Temperaturen ausgesetzt waren, z.B. beim Übertragen von Gefäßen aus dem Trockner oder von Tiegeln aus dem Ofen.
Porzellanausstattung
Porzellan wird hauptsächlich zur Herstellung von Mörsern verwendet, d.h. von Gefäßen, in denen die pulverisierte Masse mit einem Pistill gemahlen und homogenisiert werden kann. Oft werden auch Verdampfer eingesetzt, in denen Flüssigkeiten aus Lösungen verdampft werden. Buchner-Trichter hingegen sind Porzellanstücke, die zum Durchsickern von Suspensionen mit Hilfe von Löschpapierfiltern verwendet werden, hauptsächlich zum Durchsickern bei reduziertem Druck. Ihr Aussehen unterscheidet sich geringfügig von gewöhnlichen Glastrichtern, da der Konus in zwei Teile geteilt ist, wobei der obere Teil einen flachen Boden hat, auf den das Filtermaterial gelegt wird. Sie sind in der Regel größer und breiter als ihre Gegenstücke aus Glas.
Hölzerne Ausstattung
Es beschränkt sich in der Regel auf zwei Elemente – Stative und Haltegabeln für die bequeme Handhabung und Halterung der Reagenzgläser.
Ausstattung aus Kunststoff
Dies sind in der Regel kleine Elemente, die es ermöglichen, die Apparatur im Set zu befestigen, z.B. Reduzierstücke zwischen dem Kolben und dem Buchner-Trichter. Unverzichtbares Element der alltäglichen Ausstattung sind auch Plastiksprinkler, die mit destilliertem Wasser, Aceton oder anderen Lösungsmitteln gefüllt sind. Dies ist eine bemerkenswerte Erleichterung beim Abspülen von Filterröhrchen oder Glas.