lab Glasbrug og egenskaber
Glasvarer er et af de mest anvendte instrumenter i laboratoriet, og intet materiale kan forudsige det. Men for bedre at kunne bruge glasvarer er det udover de grundlæggende betjeningsevner også vigtigt at forstå glasvarers materialeegenskaber, hvilket vil give dig en dybere forståelse af glasvarer.
Glasets generelle egenskaber
De vigtigste råmaterialer til glas er silicasand (SiO2), borsyre (H3BO3) eller borax (Na2B4O7 10H2O), kalk (CaO), glasspåner (afskal), fosforsyre (P2O5), alkali (Ha2O, leveret af NaNO3, Na2B4O7 osv.) og Andre råmaterialer indeholdende oxider såsom kalium, magnesium, zink og aluminium.
Glasprodukter har god kemisk modstandsdygtighed over for vand, saltopløsninger, syrer, baser og organiske opløsningsmidler og overgår i den henseende de fleste plastprodukter. Kun flussyre og stærk base eller koncentreret phosphorsyre ved høje temperaturer angriber glasset. Et andet træk ved glasvarer er formens stabilitet (selv under høje temperaturer) og dens høje grad af gennemsigtighed.
Særlige egenskaber ved et bestemt glas
I laboratorieapplikationer er der mange forskellige glastyper, der kan vælges.
Natrium-calcium glas
Natrium-calcium glas (såsom AR-Glas) har gode kemiske og fysiske egenskaber. Velegnet til kortvarig eksponering for kemiske reagenser og begrænsede termiske chokapplikationer.
Borosilikatglas (BORO3.3, BORO 5.4)
Borosilikatglas har fremragende kemiske og fysiske egenskaber. Som beskrevet i den internationale standard DIN ISO 3585 har det primære hydrolyserede glas en lineær ekspansionskoefficient på 3.3 og er velegnet til applikationer, der kræver fremragende kemisk og termisk modstand (herunder termisk stødbestandighed) og høj mekanisk stabilitet. Det er et typisk glas til kemiske instrumenter, som f.eks rundbundede kolber og bæger og måleprodukter.
Brug af glasprodukter
Når du bruger glas, er det nødvendigt at overveje modstand mod termisk stød og mekanisk kraft. Strenge sikkerhedsforanstaltninger skal følges:
Varmbland ikke varmevolumenmåleren, målecylinderen eller reagensflasken.
Når du udfører en eksoterm reaktion, såsom fortynding af svovlsyre eller opløsning af natriumhydroxid, skal du sørge for at fortsætte med at omrøre og afkøle reagenserne, og vælg en passende beholder, såsom en konisk kolbe, brug aldrig en målecylinder eller målekolbe.
Glasinstrumenter må aldrig udsættes for pludselige, intense temperaturændringer. Når glasinstrumentet tages ud af den varme tørreovn, må det ikke straks placeres på en kold eller våd overflade.
Til trykbærende applikationer kan kun glasinstrumenter, der er designet til dette formål, anvendes. For eksempel kan filterflasken og tørretumbleren kun bruges efter støvsugning.
Kemisk resistens
Den kemiske interaktion af vand eller syre med glas er ubetydelig lille; kun meget små mængder, hovedsagelig monovalente kationer, opløses fra glasset. Et meget tyndt, næsten hulrumsfrit lag af silicagel dannes på overfladen af glasset for at forhindre yderligere erosion. Undtagelsen er flussyre og varm phosphorsyre, fordi disse to syrer hæmmer dannelsen af et beskyttende lag.
Kemisk interaktion mellem alkali og glas
Basen vil se ned på glasset og vil stige med stigende koncentration og temperatur. Borosilikatglasset 3.3 begrænser overfladen til et niveau på μm. Efterhånden som kontakttiden øges, kan der naturligvis stadig forekomme volumenændringer og/eller skalaskader.
Hydrolysebestandighed af glas
Det første trins hydrolyserede glas kan nå det første trin af 5 hydrolysemodstandsniveauer i henhold til DIN ISO 719 (98 ° C). Det betyder, at glasset med en partikelstørrelse på 300-500 μm udsættes for vand ved 98 ° C i 1 time, og mindre end 31 μg Na 2 O / gram glas vand er opløst. Derudover nåede det primære hydrolyseglas også det første trin af de tre hydrolyseniveauer i DIN ISO 720 (121 ° C). Dette betyder, at udsættelse for vand ved 121 ° C i 1 time, mindre end 62 ug Na 2 O / gram glas hydrolyseres.
Tolerance over for syre
Det primære hydrolyserede glas opfylder det første niveau af fire niveauer af DIN 12 116 standardtolerance. Det primære hydrolyseglas, også kendt som syrefast borsilicatglas, koges i 6N HCL i 6 timer med en overfladeflanke på mindre end 0.7 mg/100 cm 2 ; Mere DIN ISO 1776 Na2O tab er mindre end 100ug Na2O/100cm2.
Modstand mod alkali
Det primære hydrolyseglas opfylder den anden kvalitet af de tre alkalibestandige kvaliteter i DIN ISO 695-standarden. Erosionen forårsaget af kogning af det samme volumen natriumhydroxid (1 mol/L) og natriumcarbonat (0.5 mol/L) i 3 timer var ca. 134 mg/100 cm2.
Mekanisk modstand
Termisk stress
Der kan opstå skadelige termiske spændinger under fremstilling og forarbejdning af glasset. Under afkølingen af det smeltede glas sker overgangen fra plastisk tilstand til hård tilstand mellem de høje og lave udglødningstemperaturpunkter. På dette trin skal eksisterende termiske spændinger elimineres gennem en nøje kontrolleret returproces. Når først det lave udglødningspunkt er passeret, kan glasset accelerere afkølingen uden væsentlig ny belastning.
Glasgenopvarmningsreaktionen ligner f.eks. ved direkte at opvarme det med sin egen flamme til et punkt over jordingstemperaturen, ukontrolleret afkøling eller forårsage "frysning til" varme og kraftigt reducere glassets modstand mod brud. Evne og mekanisk stabilitet. For at fjerne de iboende spændinger skal glasset opvarmes til en temperatur mellem de høje og lave udglødningstemperaturer i ca. 30 minutter og derefter afkøles med en specificeret temperaturreduktionshastighed.
Modstand mod temperaturændringer
Når glasset opvarmes til en temperatur under den lave push-fire temperatur, kan dårlig varmeledningsevne og dårlig varmeledningsevne forårsage spændinger og tryk. Hvis glasset på grund af en forkert opvarmnings- eller afkølingshastighed går i stykker, ud over den mekaniske kraft, der kan modstås. Ud over udvidelseskoefficienten varierer værdien med glastypen, vægtykkelsen og glassets form. Eventuelle ridser på glasset skal tages i betragtning. Derfor er det meget vanskeligt at angive en nøjagtig værdi mod termisk stød. Naturligvis er den termiske udvidelseskoefficient værd at sammenligne med, at det førsteklasses hydrolyserede glas er mere modstandsdygtigt over for temperaturændringer end AR-Glas glas.
Mekanisk stress
Fra et teknisk synspunkt er glassets elastiske egenskaber meget gode, det vil sige, når tolerancen overskrides, forårsager spændingen og trykket ikke deformation, men forårsager revner. Den spænding, som glasset kan modstå, er relativt lille og aftager yderligere, da der er en ridse eller et hul i glasset. Af sikkerhedsmæssige årsager kan det primære hydrolyseglas, der anvendes i mekaniske og industrielle designs, modstå en spænding på 6 N/MM2.
Hvis du har brug for information eller har spørgsmål, bedes du kontakte WUBOLAB, den producent af laboratorieglas.
