دستگاه بُورت (Burette): مروری بر اصول، انواع، و کاربردها در آزمایشگاه
۱. تعریف و هدف اصلی
بُورت (Burette) یک وسیله شیشه‌ای مدرج، استوانه‌ای و بلند است که به منظور اندازه‌گیری دقیق و کنترل‌شده حجم مایعی که باید به یک محلول دیگر اضافه شود، طراحی شده است. هدف اصلی آن، اجرای فرآیند تیتراسیون حجمی (Volumetric Titration) است که یک تکنیک بنیادین در شیمی تجزیه برای تعیین غلظت (نرمالیته یا مولاریته) یک ماده مجهول (آنالیت) با استفاده از یک محلول استاندارد با غلظت معلوم (تیترانت) می‌باشد.
۲. ساختار فنی
بورت استاندارد از سه بخش اصلی تشکیل شده است:
- بدنه استوانه‌ای مدرج (Graduated Tube): یک لوله شیشه‌ای دقیقاً کالیبره شده که معمولاً دارای خطوط درجه‌بندی بر حسب میلی‌لیتر (mL) است. دقت اندازه‌گیری معمولاً تا دو رقم اعشار (مثلاً ±0.02 mL) در بورت‌های کلاس A است.
- شیر کنترل (Stopcock): یک شیر یا پیستون که در انتهای پایینی بدنه قرار دارد و برای کنترل جریان تیترانت از بسیار آهسته (به صورت قطره‌ای) تا جریان آزاد استفاده می‌شود.
- نوک خروجی (Tip): انتهای باریک و مخروطی شکل که جریان مایع را متمرکز کرده و امکان تخلیه دقیق قطرات پایانی را فراهم می‌آورد.
۳. انواع اصلی بُورت‌ها
بورت‌ها بر اساس جنس شیر کنترل و همچنین نوع مدرج‌بندی، به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
الف) بر اساس جنس شیر کنترل (Stopcock)
- بُورت‌های شیر شیشه‌ای (Glass-Stopcock Burette):
- ویژگی: شیر آن از جنس شیشه بوده و با گریس مخصوص (Stopcock Grease) روغن‌کاری می‌شود تا از چسبندگی و نشتی جلوگیری شود.
- کاربرد: مناسب برای اکثر معرف‌ها و محلول‌های آلی و معدنی.
- نکته فنی: گریس ممکن است با برخی معرف‌های خاص (مانند آن‌هایی که حاوی ترکیبات گوگرد یا استون هستند) واکنش داده یا باعث آلودگی شود؛ همچنین نیاز به تمیزکاری دوره‌ای و روغن‌کاری مجدد دارند.
- بُورت‌های شیر پلاستیکی/PTFE (Teflon-Stopcock Burette):
- ویژگی: شیر آن از جنس پلی‌تترافلوئورو اتیلن (PTFE) یا پلاستیک مقاوم ساخته شده است و نیازی به گریس‌کاری ندارد.
- کاربرد: ایده‌آل برای کار با معرف‌هایی که با گریس واکنش می‌دهند (مانند ترکیبات ید یا مواد اکسیدکننده قوی) و همچنین برای استفاده عمومی که نیاز به نگهداری آسان‌تری دارند.
ب) بر اساس مدرج‌بندی
- بُورت استاندارد (Standard Burette): مدرج شده از صفر در بالا تا حجم نهایی (معمولاً ۵۰ میلی‌لیتر) در پایین. خوانش با حرکت از بالا به پایین انجام می‌شود.
- بُورت قرائت معکوس (Inverted Burette): کمتر رایج است؛ مدرج شده از حجم نهایی در بالا تا صفر در پایین. (این نوع کمتر در تیترراسیون‌های روتین استفاده می‌شود).
۴. کاربردها در کنترل کیفیت مواد غذایی
در آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت، بورت ابزاری کلیدی برای انجام تیتراسیون‌های زیر است:
- تعیین اسیدیته کل (Total Acidity): اندازه‌گیری اسیدهای آزاد (عمدتاً اسید لاکتیک در لبنیات یا اسید سیتریک در آبمیوه‌ها) با تیتر کردن با محلول استاندارد سدیم هیدروکسید (NaOH).
- تعیین درصد نمک (NaCl): استفاده از روش تیتراسیون مور (Mohr Titration) یا تیتراسیون فاهلینگ (Fajans Titration) با استفاده از نقره نیترات (AgNO3) به عنوان تیترانت.
- تعیین عدد ید (Iodine Value): در تحلیل چربی‌ها و روغن‌ها برای تعیین درجه اشباعیت.
- تعیین درجه صابونی شدن (Saponification Value): برای سنجش مقدار قلیا (مانند KOH) لازم برای صابونی کردن کامل چربی‌ها.
خلاصه فنی: بورت، با دقت اندازه‌گیری در حد دو رقم اعشار و با قابلیت کنترل سرعت تخلیه توسط شیر آن، سنگ بنای روش‌های حجمی دقیق در تضمین کیفیت محصولات غذایی است.