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Los tubos de ensayo destinados a trabajos químicos generales suelen ser de vidrio, debido a su relativa resistencia al calor. Los tubos fabricados con vidrios resistentes a la dilatación, principalmente vidrio de borosilicato o cuarzo fundido , pueden soportar altas temperaturas de hasta varios cientos de grados Celsius .

Los tubos de química están disponibles en multitud de longitudes y anchuras, normalmente de 10 a 20  mm de ancho y de 50 a 200  mm de largo. ^{[ 1 ]} La parte superior suele tener un borde acampanado para facilitar el vertido del contenido.

Un tubo de ensayo para química suele tener fondo plano, redondo o cónico. Algunos tubos están diseñados para aceptar un tapón de vidrio esmerilado o una tapa de rosca . A menudo, cuentan con una pequeña área de vidrio esmerilado o esmalte blanco cerca del borde superior para etiquetar con lápiz.

Los tubos de ensayo son ampliamente utilizados por los químicos para manipular sustancias químicas, especialmente en experimentos y análisis cualitativos. Su fondo esférico y sus paredes verticales reducen la pérdida de masa al verterlos, facilitan su limpieza y permiten un control preciso del contenido. El cuello largo y estrecho del tubo de ensayo ralentiza la dispersión de gases al ambiente.

Los tubos de ensayo son recipientes prácticos para calentar pequeñas cantidades de líquidos o sólidos con un mechero Bunsen o un mechero de alcohol . El tubo se sujeta generalmente por el cuello con una pinza . Al inclinarlo, la base se calienta a cientos de grados con la llama, mientras que el cuello permanece relativamente frío, lo que permite que los vapores se condensen en sus paredes. Un tubo de ensayo es un tubo grande diseñado específicamente para hervir líquidos.

Un tubo de ensayo lleno de agua e invertido dentro de un vaso de precipitados lleno de agua se utiliza a menudo para capturar gases , por ejemplo, en demostraciones de electrólisis .

Un tubo de ensayo con tapón se utiliza a menudo para el almacenamiento temporal de muestras químicas o biológicas.

Los tubos de cultivo son tubos de ensayo que se utilizan en biología y ciencias afines para manipular y cultivar todo tipo de organismos vivos , como mohos , bacterias , plántulas , esquejes de plantas , etc. Algunos soportes para tubos de cultivo están diseñados para mantener los tubos en una posición casi horizontal, con el fin de maximizar la superficie del medio de cultivo en su interior.

Los tubos de cultivo para biología suelen estar hechos de plástico transparente (como poliestireno o polipropileno ) mediante moldeo por inyección ^{[ 2 ]} y a menudo se desechan después de su uso. Los tubos de ensayo de plástico con tapón de rosca se conocen comúnmente como "tubos Falcon", en referencia a una línea fabricada por Becton Dickinson ^{[ 3 ]} .

Algunas fuentes consideran que la presencia de un borde es lo que distingue un tubo de ensayo de un tubo de cultivo. ^{[ 4 ]}

En medicina clínica, los tubos de ensayo estériles sin aire, llamados vacutainers , se utilizan para recolectar y almacenar muestras de fluidos fisiológicos como sangre , orina , pus y líquido sinovial . Estos tubos suelen sellarse con un tapón de goma y a menudo contienen un aditivo específico, cuyo color indica el del tapón. Por ejemplo, un tubo con tapón azul es un tubo de ensayo de 5 ml que contiene citrato de sodio como anticoagulante, utilizado para recolectar sangre para pruebas de coagulación y glucosa-6-fosfato deshidrogenasa . ^{[ 5 ]} Los viales pequeños utilizados en medicina pueden tener una tapa a presión (también llamada tapa con bisagra) moldeada como parte del vial. 

Los tubos de ensayo a veces se utilizan para fines cotidianos fuera del laboratorio, por ejemplo, como jarrones , recipientes para ciertas preparaciones poco rigurosas o para guardar especias . También pueden usarse para criar hormigas reinas durante sus primeros meses de desarrollo.

Un tubo de ensayo es un pequeño recipiente cilíndrico que se utiliza para calentar sustancias intensamente con la llama de un mechero Bunsen . Esencialmente, es un tubo de ensayo a mayor escala, aproximadamente un 50 % más grande.

Están diseñados para ser lo suficientemente anchos como para permitir que las sustancias hiervan violentamente, a diferencia de un tubo de ensayo, que es demasiado estrecho; un líquido hirviendo puede salir disparado por el extremo de los tubos de ensayo cuando se calientan, ya que no hay espacio para que las burbujas de gas escapen independientemente del líquido circundante. Este fenómeno se denomina reflujo .

Un tubo de ignición se utiliza de forma muy similar a un tubo de ebullición, salvo que no es tan grande ni tiene paredes tan gruesas. Se utiliza principalmente para contener pequeñas cantidades de sustancias que se calientan directamente con un mechero Bunsen u otra fuente de calor. ^{[ 14 ]} Este tipo de tubo se utiliza en la prueba de fusión del sodio .

Los tubos de ignición suelen ser difíciles de limpiar debido a su pequeño diámetro. Al calentar sustancias a altas temperaturas, pueden quedar residuos carbonizados adheridos a las paredes. Generalmente son desechables.