
目盛付きシリンダー(測定シリンダー、混合シリンダーとも呼ばれる)は、液体の体積を測定するために用いられる一般的な実験器具です。細長い円筒形をしており、目盛付きシリンダーに刻まれた各線は、測定した液体の量を表しています。
大型の目盛付きシリンダーは、耐薬品性に優れたポリプロピレンまたは透明性に優れたポリメチルペンテンで作られることが多く、ガラスよりも軽量で壊れにくい。ポリプロピレン( PP)は繰り返しオートクレーブ滅菌が容易であるが、約121 ℃(250 °F)を超える温度でオートクレーブ滅菌すると(化学組成によって異なるが、一般的な市販グレードのポリプロピレンは177 ℃(351 °F)を超える温度で溶融する)、ポリプロピレン製の目盛付きシリンダーが歪んだり損傷したりして、精度に影響が出る可能性がある。[ 1 ]
従来の目盛付きシリンダーは、体積測定の精度を高めるため、通常は細長く背が高い形状をしています。プラスチックまたはガラス製の台座(スタンド、脚、支柱)と、測定液を簡単に注ぐための注ぎ口が付いています。幅広で背の低いタイプもあります。
混合シリンダーは注ぎ口の代わりにすり合わせガラスジョイントを備えているため、ストッパーで閉じたり、マニホールドの他の要素に直接接続したりできます。[ 2 ]このタイプのシリンダーでは、計量された液体は直接注がれるのではなく、多くの場合、カニューラを使用して取り出されます。目盛付きシリンダーは、液面が目の高さにある状態で読み取るように設計されており、メニスカスの中心が測定線を示します。目盛付きシリンダーの一般的な容量は 10 mL から 1000 mL です。
メスシリンダーは、液体の体積を測定するためによく使用されます。メスシリンダーは、一般的に実験用フラスコやビーカーよりも正確で精密ですが、体積分析を行うために使用すべきではありません。[ 3 ]メスフラスコやメスピペットなどの体積測定用ガラス器具は、さらに正確で精密であるため、使用する必要があります。メスシリンダーは、液体の変位を測定することによって、固体の体積を間接的に測定するために使用されることがあります。
正確さを期すため、メスシリンダーの容量は有効数字3桁の目盛りで表示されます。100mLシリンダーには1mL刻みの目盛りが、10mLシリンダーには0.1mL刻みの目盛りが付いています。
目盛付きシリンダーには精度のクラスが 2 つ存在します。クラス A はクラス B の 2 倍の精度です。[ 4 ] シリンダーには、シングルスケールまたはダブルスケールがあります。シングルスケールでは、上から下へ体積を読み取ることができます (充填量)。ダブルスケールシリンダーでは、充填と注ぎの両方を読み取ることができます (逆スケール)。
目盛付きシリンダーは、「保持」(シリンダー内の液量)で「TC」と表示され、「排出」(シリンダー内に残った液量を考慮して、注ぎ出された液量)で「TD」と表示されます。[ 5 ]以前は「排出」シリンダーと「保持」シリンダーの許容誤差は異なっていましたが、現在は同じです。また、「TC」と「TD」の代わりに、国際記号「IN」と「EX」が使用されることが多くなっています。[ 6 ]


体積を正確に読み取るには、観察は目の高さで行い、液面のメニスカスの底で読み取る必要があります。[ 7 ] 体積の読み取りがメニスカスを介して行われる主な理由は、閉じた空間内の液体の性質によるものです。本質的に、シリンダー内の液体は分子力によって周囲の壁に引き寄せられます。これにより、シリンダー内の液体の種類に応じて、液面は凸状または凹状になります。凹状の液体の底部または凸状の液体の上部で液体を読み取ることは、液体のメニスカスで液体を読み取ることと同じです。[ 8 ] 図から、液面は凹状のメニスカスの底で読み取られます。シリンダーの測定方法により、ここで実行できる最も正確な読み取りは 1 mL まで減少します。これから、導出された誤差は最小値の 10 分の 1 です。たとえば、読み取りが行われ、計算された値が 36.5 mL に設定された場合。誤差(±0.1 mL)も考慮に入れる必要があります。したがって、より正確な値は36.5となります。0.1; 36.4または36.6 mL。したがって、与えられた目盛付きシリンダーの写真から読み取れる有効数字は3桁です。 [ 9 ]別の例として、読み取りを行い、計算された値が40.0 mLに設定された場合、正確な値は40.0です。0.1; 40.1または39.9 mL。[ 10 ]
目盛付きシリンダーは、体積分析に使用するために、 1784年にルイ・ベルナール・ギトン・ド・モルヴォーによって初めて導入されました。[ 11 ]