Пипетка как лабораторный инструмент¶

Пипетка — лабораторный инструмент и приспособление для отбора, переноса и дозирования небольших объёмов жидкости. Представляет собой узкую трубку с расширением либо без него, снабжённую механизмом всасывания или устройством для калиброванного слива. Пипетки применяются в химии, биологии, медицине, микробиологии, аналитической и клинической лабораторной диагностике, а также в быту — например, для закапывания лекарств или дозирования косметических средств.

¶История

Простейшие приспособления для переноса малых количеств жидкости — полые стебли растений, кости и глиняные трубочки — известны с древности. Принцип всасывания жидкости в трубку за счёт разрежения использовался ещё в античных аптеках и алхимических лабораториях.

Стеклянные пипетки в близком к современному виде начали применять в европейских лабораториях в XVIII–XIX веках, по мере развития химического анализа и аптечного дела. Первоначально это были простые стеклянные трубки, в которые жидкость набирали ртом. В 1920-х годах появились механические и резиновые груши, что повысило безопасность работы с агрессивными и токсичными веществами.

Во второй половине XX века сформировалась современная классификация пипеток, а также возникло отдельное направление — автоматические дозаторы с переменным объёмом. В 1957 году немецкий инженер Генрих Шницлер предложил конструкцию поршневого микродозатора, ставшую основой для большинства современных автоматических пипеток.

¶Виды и классификация

Пипетки делят по назначению, конструкции и способу дозирования.

¶По конструкции

• Пастеровская пипетка — стеклянная или пластиковая трубка с суженным концом, часто с резиновой грушей. Используется для некалиброванного переноса жидкости.
• Градуированная (измерительная) пипетка — трубка с нанесённой шкалой, позволяющая отбирать разные объёмы.
• Пипетка Мора (пипетка с одной отметкой) — имеет расширение в средней части и единственную метку, рассчитана на фиксированный объём.
• Микропипетка — инструмент для объёмов порядка микролитров, часто с поршневым механизмом.
• Автоматический дозатор — прибор с переменным или фиксированным объёмом, со сменными наконечниками.

¶По способу дозирования

• Пипетки вытеснительного типа — жидкость вытесняется поршнем; объём задаётся ходом поршня.
• Пипетки прямого вытеснения — наконечник заполняется полностью, что удобно для вязких сред.
• Пипетки с положительным смещением — поршень непосредственно контактирует с жидкостью, что применяется для летучих и агрессивных веществ.

¶Устройство и характеристики

Основные параметры пипетки — номинальный объём, диапазон дозирования, точность (систематическая погрешность) и воспроизводимость (случайная погрешность). Для калиброванных пипеток указывают класс точности и температурный режим, при котором гарантируется заявленный объём.

Ключевые элементы автоматической пипетки:

• корпус с механизмом установки объёма;
• поршень и уплотнительные кольца;
• наконечник (одноразовый или многоразовый);
• кнопка сброса наконечника;
• индикатор объёма.

Точность дозирования зависит от плотности и вязкости жидкости, температуры, смачиваемости наконечника и квалификации оператора. Для критичных измерений проводят гравиметрическую поверку — взвешивание дозируемой воды на аналитических весах.

¶Применение

¶Лабораторная практика

Пипетки — базовый инструмент при титровании, приготовлении растворов, посевах микроорганизмов, иммуноферментном анализе, полимеразной цепной реакции и хроматографии. В клинической диагностике ими дозируют сыворотку, плазму и реагенты.

¶Медицина и фармацевтика

В медицине пипетки используют для закапывания глазных и назальных капель, отбора проб, приготовления лекарственных форм в аптеках. Стерильные одноразовые пипетки входят в наборы для перевязок и инъекций.

¶Промышленность и быт

В пищевой промышленности, парфюмерии и косметологии пипетки служат для отбора проб и точного дозирования ароматических и активных компонентов. Бытовые пипетки для капель выпускаются из стекла и полимеров.

¶Точность и поверка

Погрешность пипетки нормируется стандартами, в том числе документами Международной организации по стандартизации (ISO) и национальными методиками. Различают два вида погрешности:

Для поддержания точности автоматические дозаторы регулярно поверяют и обслуживают: заменяют уплотнения, смазывают поршень, проверяют герметичность.

¶Материалы и современные решения

Классические пипетки изготавливают из химически стойкого стекла — боросиликатного или натриевого. Современные модели выполняют из полипропилена, полистирола и других полимеров, что делает их пригодными для одноразового использования и стерилизации.

Распространение получили электронные дозаторы с сервоприводом, а также многоканальные пипетки для работы с планшетами на 96 и 384 лунки. В автоматизированных лабораториях применяются роботизированные станции дозирования.

¶Интересные факты

• Название происходит от русского «пипка» — трубочка, уменьшительное от которого закрепилось как «пипетка».
• Объём стандартной капли, отмеряемой стеклянной пипеткой, приблизительно равен 0,05 мл, однако зависит от диаметра отверстия и поверхностного натяжения жидкости.
• Одна из распространённых ошибок при работе с автоматической пипеткой — погружение наконечника слишком глубоко, что приводит к попаданию жидкости на корпус и загрязнению образца.
• В микробиологии пипетки Пастера нередко используют как самостоятельный инструмент для пересева культур без точного дозирования.

¶Источники

• Большая российская энциклопедия: статьи по лабораторной технике и химическому анализу.
• Учебные пособия по аналитической химии и лабораторному практикуму.
• Стандарты ISO серии 8655 по поршневым дозирующим устройствам.
• Справочные материалы по клинической лабораторной диагностике.