實驗室玻璃器皿

三個燒杯、一個錐形瓶、一個量筒和一個容量瓶。
實驗室玻璃器皿（laboratory glassware）指科學研究中使用的玻璃製實驗室儀器。玻璃可經吹製、彎曲、切割、模製以形成各種尺寸和形狀，因此被廣泛用於化學、生物學和分析學實驗室。許多實驗室會為初學者提供玻璃器皿的使用教學，並提醒其注意可能的安全隱患。

**歷史**
科內利斯·德曼繪畫中的17世紀晚期實驗室玻璃器皿（華沙國家博物館）

**古代**
玻璃器皿的歷史可追溯至腓尼基人，他們在營火中將黑曜石融合在一起，製成了第一件玻璃器皿。隨著古敘利亞、古埃及和古羅馬等其他文明對玻璃製造工藝的改進，玻璃器皿日趨發展。公元1世紀，亞歷山卓的鍊金術士瑪利亞首次創造出用於化學的玻璃器皿，她也因此廣受讚譽。儘管有此類發明，這一時期可用於化學的玻璃器皿仍然有限，由於實驗熱穩定性的需要，化學用具主要由銅或陶瓷製成。 

**近世**
14至16世紀，威尼斯商人從東方的拜占庭和敘利亞習得製造玻璃的知識，並購得品質更佳的原料（例如碳酸鈉含量更高的植物灰），能生產出純淨度、耐熱性與化學穩定性都更高的玻璃，促使實驗室開始使用玻璃器皿。 

**現代**
許多在1830年代大量生產的玻璃質量低劣，使用時很快變得又糊又髒。通透的玻璃器皿便於控制實驗條件，因而19世紀的化學家們開始認識到它們的重要性。發明試管的-{zh-tw:永斯·貝吉里斯;zh-cn:約恩斯·貝爾塞柳斯;zh-hk:永斯·貝採利烏斯;zh-sg:永斯·貝採利烏斯}-和法拉第都為化學玻璃吹制的興起做出了貢獻。法拉第在1827年發表了《化學操作》一書，詳細介紹了製作各類小型玻璃管的過程及相關實驗技術。-{zh-cn:貝爾塞柳斯;zh-hk:貝採利烏斯;zh-sg:貝採利烏斯;zh-tw:貝吉里斯;}-在其教科書《化學操作與設備》中記錄了各種化學玻璃的吹制方法。吹制技術的興起提升了玻璃在化學實驗中的可用性，確立了其在實驗室中的主導地位。行業協會和標準也隨著實驗室玻璃器皿的發展產生和完善，普魯士工業發展協會是最早支持合作改進所用玻璃質量的組織之一。
第一次世界大戰開始前，絕大多數實驗室玻璃器皿都在德國製造。美國將實驗室玻璃器皿列為教具，不收取進口關稅，因此該國的玻璃生產商很難與德國製造商競爭。對進口實驗室玻璃器皿的高度依賴，導致美國在第一次世界大戰期間面臨供應被切斷的困境。1915年，康寧公司開發了一款名為“派熱克斯”的Borosilicate glass，大大俾利戰時美國的軍工業。戰後，許多實驗室恢復使用進口的玻璃器皿，但改進玻璃器皿的研究也開始蓬勃發展，例如耐腐蝕材料聚四氟乙烯的開發，或是研發出更耐熱衝擊，又能保持Chemically inert的玻璃器皿；成本降低也促進了相關技術的發展，如今用過即棄有時還比重複使用玻璃器皿更符合經濟效益。

**實驗室玻璃器皿的選擇**
實驗室玻璃器皿通常由負責管理特定實驗室的人依不同的目的（如控制流體方向、達到特定的品質保證等等）選擇，有時是以特定類型的玻璃製成的玻璃器皿，有時是低成本、大量生產的玻璃器皿，有時則是由玻璃工人吹製的特殊器皿。

**玻璃類型**
一些透明實驗室玻璃器皿和棕色玻璃罐
實驗室玻璃器皿可由幾種類型的玻璃製成，每種玻璃的功能和用途不盡相同。硼硅玻璃是一種由氧化硼和二氧化硅組成的透明玻璃，其主要特點是熱膨脹係數低，使其比大多數其他玻璃更耐熱震。石英玻璃可以承受高溫，且能容許特定波段的電磁波譜穿透。深棕色或琥珀色（光化學）玻璃可以阻擋紫外線和紅外線輻射。厚壁玻璃適用於承受高壓環境。裂紋玻璃是細小的多孔玻璃，允許氣體或液體通過。經過特殊處理的鍍膜玻璃器皿可以減少破損或故障的發生。硅烷化玻璃器皿經過特殊處理，防止有機質樣品粘在玻璃上。

**科學玻璃吹制**
科學玻璃吹制（Scientific glass blowing）通常在一些較大的實驗室裡進行，是玻璃吹制的一個專門領域。科學玻璃吹制涉及精確控制玻璃的形狀和尺寸，修復昂貴的或難以替代的玻璃器皿，以及將各種玻璃部件熔合在一起。許多部件都可以融合在一段玻璃管上，以創造高度專業化的實驗室玻璃器皿。

**控制流體流向**
在使用玻璃器皿時，常常需要控制流體的運動方向。通常用瓶塞封閉流體，阻礙其流動；而-{zh-hans:通過;zh-tw:透過}-連接玻璃器皿來引導流體輸送。玻璃管、T型連接器、Y型連接器和玻璃集液器都可作為連接組件。另外也可以使用磨口玻璃塞（有時會用到固定夾）來防止流體洩漏。另一種連接玻璃器皿的方法是使用軟管倒鉤和柔性管。流體流動可以-{zh-hans:通過;zh-tw:藉由}-閥門進行選擇性切換，其中旋塞是常見的一種類型，可以與玻璃器皿熔接在一起。完全由玻璃製成的閥門可以用來限制流體的流動。液體或任何可流動物質都可以用一個漏斗引導到一個狹窄的開口。

**質量保證**

**計量等級**
在進行高精度體積測量（如測試實驗室中所做的測量）時，玻璃器皿的計量等級變得很重要。器皿的計量等級可以-{zh-hans:通過;zh-tw:透過}-測量標記名義值周圍的信賴區間以及校準與NIST標準的可追溯性來確定。有時需要定期檢查實驗室玻璃器皿的校準情況。

**溶解度**
製作實驗室玻璃器皿的二氧化硅在大多數物質中是不溶的，但有少數例外，如氫氟酸。此外，少量的硅會在水中溶劑化，這可能會影響測量的精度和閾值。

**清洗**
在洗碗機中清潔實驗室玻璃器皿
清洗實驗室玻璃器皿有各種方法。可以將器皿浸泡在洗滌劑溶液中，去除油脂和大多數汙染物；然後使用刷子或擦洗墊清潔這些汙染物，以去除不能沖洗的顆粒。一些堅固的玻璃器皿能夠承受超聲波清洗，因此無需手動擦洗。對於某些敏感的實驗，可以將玻璃器皿浸泡在溶劑中，例如王水或弱酸，以溶解會干擾實驗的特定汙染物。清洗完成後，通常會將玻璃器皿沖洗三次，然後掛在架子上之前晾曬。

**示例**
實驗室玻璃器皿種類多樣。
一般的玻璃器皿容器包括：- 燒杯：簡單的圓柱形容器，用於盛放試劑或樣品。- 燒瓶：窄頸玻璃容器，通常為錐形或球形，在實驗室中用於盛放試劑或樣品。錐形瓶、 平底燒瓶和舒倫克瓶等均屬於燒瓶。- 試劑瓶：開口較窄，通常用於儲存試劑或樣品。較小的稱為樣本瓶。- 玻璃罐：圓柱形容器，開口較寬，可密封。Bell jar可提供真空環境。- 試管：用以放置、混合或加熱少量的固體或液體化學物質，特別適用於定性實驗和分析。- 乾燥器：用於乾燥材料或保持材料乾燥。- 蒸發皿：例如表面皿，主要用作蒸發表面（儘管有時它們可能被用於覆蓋燒杯 )。- 培養皿：一種扁平的器皿，裡面裝滿了營養豐富的明膠，可以讓微生物快速生長。- 載玻片：用於在顯微鏡下固定物品的薄條。
用於測量的玻璃器皿包括：- 量筒：又薄又高的圓柱形容器，用於測量液體體積。- 容量瓶：用於量取特定體積的流體。- 滴定管：與量筒類似，但末端有一個閥門，用於分散精確量的液體試劑，通常用於滴定。 - 移液器：用於轉移精確數量的液體。- 玻璃沸點儀：用於準確測量液體的沸點。 
其他玻璃器皿包括：- 玻璃棒：用於混合化學品的攪拌棒。- 冷凝管：將蒸汽冷卻成液體來進行冷凝。 - 曲頸甑：有一個帶長弧形噴口的球體，用於加熱蒸餾。 - Abderhalden's drying pistol：用於清除樣品中的水或其他雜質的痕跡。

**參考資料**

**外部鏈接**
 史密森尼學會——玻璃下的科學- 古騰堡計劃——Richard Threlfall的實驗室藝術（1898年）- 古騰堡計劃——Francis C. Frary的玻璃吹制實驗室手冊（1914年）- 古騰堡計劃——Bernard D. Bolas的實驗室玻璃吹制手冊（1921年）