試験管

試験管：科学実験の頼れる相棒

試験管は、化学や生物学の実験において欠かせない、細長い円筒形のガラス容器です。上部は開口しており、下部は通常、丸みを帯びた形状をしていますが、平底のものや、先端が尖ったスピッツ管と呼ばれる形状のものもあります。その用途は、少量の試料を安全に扱い、化学反応や生物学的プロセスを観察、分析することにあります。

試験管の多様な用途

試験管のサイズは、長さ数cmから20cm、直径数mmから数cmと様々です。直火加熱も可能なため、耐熱性の高いパイレックスガラスなどが材料として用いられることも多くあります。口の部分には加工の有無で「直口」と「リム付き」があり、リム付きは耐久性が高くなっています。

試験管は、ビーカーなどから少量の試料を取り出して操作したり、保管したりするのに最適です。例えば、異なる薬品を試験管内で混合し、その反応を観察するといった実験に用いられます。この際、試験管内の液量は、容量の1/5から1/4程度に留めるのが一般的です。

加熱が必要な場合は、アルコールランプやガスバーナーを使用することもあります。この際、試験管底部への直接加熱は、突沸による危険性があるため厳禁です。液面付近を加熱するか、水浴、油浴、ヒーティングモジュールなど間接加熱方法を用いることが推奨されます。沸騰石を使用することで、突沸を抑制し安全性を高めることができます。また、減圧、不活性ガス置換、密封などの特別な処理を施して実験を行う場合もあります。オートクレーブを用いた滅菌も可能です。冷却には、試験管の底を冷水や氷水に浸ける方法が一般的です。

微[[生物学]]では、菌株保存用の培地を試験管に分注して保存することがよく行われます。寒天培地を試験管内で固化させ、その状態によって「高層培地」「斜面培地」「半斜面培地」と呼び名を変えます。

試験管を振る際には、上部を持って優しく小刻みに振るのがコツです。

試験管を使用するための周辺機器

試験管は、様々な周辺機器と組み合わせて使用されます。代表的なものとして、試験管を保持するための試験管挟み（木製、金属製など）、複数の試験管を整理するための試験管立て、洗浄用の試験管ブラシなどがあります。

内容物を攪拌する際には、ガラス棒の代わりにボルテックスミキサーが用いられます。ガラス棒は試験管を破損する可能性があるためです。ボルテックスミキサーは、試験管を回転させることで内容物を効率的に混ぜ合わせることができます。

試験管の口を塞ぐための栓として、シリコン栓、ゴム栓、コルク栓などが使用され、サイズに合わせて適切な栓を選ぶ必要があります。

試験管の種類

用途に応じて様々な種類の試験管が存在します。L字型試験管は、内容物を移さずに吸光度を測定できます。Y字型試験管は、固体試薬と液体試薬を混合して気体を発生させる実験に適しています。ねじ口試験管は、遠心分離や細菌培養に用いられ、キャップをしたまま遠心分離が可能です。培養試験管は平底で、植物培養などに使用されます。ツンベルク管は、脱水素酵素の実験などに用いられる特殊な形状の試験管です。

近年では、マイクロリットル単位の微量物質を扱うための微量試験管も開発されています。また、採血用の真空採血管は、内部が陰圧に調整されており、血液を容易に採取できます。

試験管の材質とその他

試験管の材質には、硬質ガラスやパイレックスガラスが一般的ですが、石英ガラスや金属製のものもあります。

試験管は、科学実験における基礎的な器具であるため、科学的なイメージを強調する表現に用いられることもあります。例えば、「試験管ベビー」などがその例です。

その透明性と手軽さから、一輪挿しや花瓶として利用されることもあります。

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