प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ का उपयोग और गुण

प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ का उपयोग और गुण

कांच के बर्तन प्रयोगशाला में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले उपकरणों में से एक है, और कोई भी सामग्री इसकी भविष्यवाणी नहीं कर सकती है। हालाँकि, कांच के बर्तनों का बेहतर उपयोग करने के लिए, बुनियादी संचालन कौशल के अलावा, कांच के बर्तनों के भौतिक गुणों को समझना भी महत्वपूर्ण है, जो आपको कांच के बने पदार्थ की गहरी समझ देगा।

कांच के सामान्य गुण

कांच के मुख्य कच्चे माल हैं सिलिका रेत (SiO2), बोरिक एसिड (H3BO3) या बोरेक्स (Na2B4O7 · 10H2O), चूना (CaO), कांच की छीलन (कलेट), फॉस्फोरिक एसिड (P2O5), क्षार (Ha2O, NaNO3 द्वारा आपूर्ति की गई, Na2B4O7, आदि) और अन्य कच्चे माल जिनमें पोटेशियम, मैग्नीशियम, जस्ता और एल्यूमीनियम जैसे ऑक्साइड होते हैं।

ग्लास उत्पादों में पानी, नमक के घोल, एसिड, क्षार और कार्बनिक सॉल्वैंट्स के लिए अच्छा रासायनिक प्रतिरोध होता है, और इस संबंध में अधिकांश प्लास्टिक उत्पादों से बेहतर होता है। ऊंचे तापमान पर केवल हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड और मजबूत बेस या केंद्रित फॉस्फोरिक एसिड ही कांच पर हमला करते हैं। कांच के बर्तनों की एक अन्य विशेषता आकार की स्थिरता (ऊंचे तापमान पर भी) और इसकी उच्च स्तर की पारदर्शिता है।

किसी विशेष ग्लास के विशेष गुण

प्रयोगशाला अनुप्रयोगों में, कई अलग-अलग प्रकार के ग्लास होते हैं जिन्हें चुना जा सकता है।

सोडियम-कैल्शियम ग्लास

सोडियम-कैल्शियम ग्लास (जैसे AR-ग्लास) में अच्छे रासायनिक और भौतिक गुण होते हैं। रासायनिक अभिकर्मकों और सीमित थर्मल शॉक अनुप्रयोगों के अल्पकालिक जोखिम के लिए उपयुक्त।

बोरोसिलिकेट ग्लास (बोरो3.3, बोरो 5.4)

बोरोसिलिकेट ग्लास में उत्कृष्ट रासायनिक और भौतिक गुण होते हैं। जैसा कि अंतर्राष्ट्रीय मानक डीआईएन आईएसओ 3585 में वर्णित है, प्राथमिक हाइड्रोलाइज्ड ग्लास में 3.3 का रैखिक विस्तार गुणांक होता है और यह उत्कृष्ट रासायनिक और थर्मल प्रतिरोध (थर्मल शॉक प्रतिरोध सहित) और उच्च यांत्रिक स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। यह रासायनिक उपकरणों के लिए एक विशिष्ट ग्लास है, जैसे गोल तल फ्लास्क और बीकर और मीटरिंग उत्पाद।

कांच उत्पादों का उपयोग

ग्लास का उपयोग करते समय, थर्मल शॉक और यांत्रिक बल के प्रतिरोध पर विचार करना आवश्यक है। सख्त सुरक्षा उपायों का पालन किया जाना चाहिए:

हीटिंग वॉल्यूम मीटर, मापने वाले सिलेंडर या अभिकर्मक बोतल को गर्म मिश्रण न करें।

एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया करते समय, जैसे सल्फ्यूरिक एसिड को पतला करना या सोडियम हाइड्रॉक्साइड को घोलना, अभिकर्मकों को हिलाना और ठंडा करना सुनिश्चित करें, और एक उपयुक्त कंटेनर का चयन करें, जैसे शंक्वाकार फ्लास्क, कभी भी स्नातक सिलेंडर या वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क का उपयोग न करें।

कांच के उपकरणों को कभी भी अचानक, तीव्र तापमान परिवर्तन के संपर्क में नहीं लाना चाहिए। गर्म सुखाने वाले ओवन से कांच के उपकरण को हटाते समय, इसे तुरंत ठंडी या गीली सतह पर न रखें।

दबाव-असर अनुप्रयोगों के लिए, केवल इस उद्देश्य के लिए डिज़ाइन किए गए ग्लास उपकरणों का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, फिल्टर बोतल और ड्रायर का उपयोग केवल वैक्यूमिंग के बाद ही किया जा सकता है।

रासायनिक प्रतिरोध

कांच के साथ पानी या अम्ल की रासायनिक अंतःक्रिया नगण्य होती है; केवल बहुत कम मात्रा, मुख्य रूप से मोनोवैलेंट धनायन, कांच से घुलते हैं। आगे के क्षरण को रोकने के लिए कांच की सतह पर सिलिका जेल की एक बहुत पतली, लगभग शून्य-मुक्त परत बनाई जाती है। अपवाद हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड और हॉट फॉस्फोरिक एसिड है क्योंकि ये दो एसिड एक सुरक्षात्मक परत के गठन को रोकते हैं।

क्षार और कांच के बीच रासायनिक संपर्क

आधार कांच पर नीचे की ओर दिखेगा और बढ़ती सांद्रता और तापमान के साथ बढ़ेगा। बोरोसिलिकेट ग्लास 3.3 सतह को μm के स्तर तक सीमित करता है। बेशक, जैसे-जैसे संपर्क समय बढ़ता है, वॉल्यूम में बदलाव और/या स्केल क्षति अभी भी हो सकती है।

कांच का हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध

पहला चरण हाइड्रोलाइज्ड ग्लास DIN ISO 5 (719 डिग्री सेल्सियस) के अनुसार 98 हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध स्तर के पहले चरण तक पहुंच सकता है। इसका मतलब यह है कि 300-500 μm के कण आकार वाले ग्लास को 98 घंटे के लिए 1 डिग्री सेल्सियस पर पानी के संपर्क में रखा जाता है, और 31 μg Na 2 O / ग्राम से कम ग्लास पानी में घुल जाता है। इसके अलावा, प्राथमिक हाइड्रोलिसिस ग्लास भी DIN आईएसओ 720 (121 डिग्री सेल्सियस) के तीन हाइड्रोलिसिस स्तरों के पहले चरण तक पहुंच गया। इसका मतलब यह है कि 121 डिग्री सेल्सियस पर 1 घंटे तक पानी के संपर्क में रहने से 62 ug Na 2 O/ग्राम से कम ग्लास हाइड्रोलाइज्ड हो जाता है।

एसिड के प्रति सहनशीलता

प्राथमिक हाइड्रोलाइज्ड ग्लास DIN 12 116 मानक सहिष्णुता के चार स्तरों के पहले स्तर को पूरा करता है। प्राथमिक हाइड्रोलिसिस ग्लास, जिसे एसिड-प्रतिरोधी बोरोसिलिकेट ग्लास के रूप में भी जाना जाता है, को 6एन एचसीएल में 6 घंटे तक उबाला जाता है, जिसकी सतह का किनारा 0.7 मिलीग्राम/100 सेमी 2 से कम होता है; अधिक DIN ISO 1776 Na2O हानि 100ug Na2O/100cm2 से कम है।

क्षार का प्रतिरोध

प्राथमिक हाइड्रोलिसिस ग्लास DIN ISO 695 मानक के तीन क्षार-प्रतिरोधी ग्रेडों में से दूसरे ग्रेड को पूरा करता है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड (1 मोल/लीटर) और सोडियम कार्बोनेट (0.5 मोल/लीटर) को समान मात्रा में 3 घंटे तक उबालने से होने वाला क्षरण लगभग 134 मिलीग्राम/100 सेमी2 था।

यांत्रिक प्रतिरोध

ताप का दबाव

कांच के उत्पादन और प्रसंस्करण के दौरान हानिकारक थर्मल तनाव उत्पन्न हो सकता है। पिघले हुए कांच के ठंडा होने के दौरान, प्लास्टिक अवस्था से कठोर अवस्था में संक्रमण उच्च और निम्न एनीलिंग तापमान बिंदुओं के बीच होता है। इस स्तर पर, मौजूदा थर्मल तनाव को सावधानीपूर्वक नियंत्रित रिटर्न प्रक्रिया के माध्यम से समाप्त किया जाना चाहिए। एक बार जब निम्न एनीलिंग बिंदु पार हो जाता है, तो ग्लास बिना किसी महत्वपूर्ण नए तनाव के शीतलन को तेज कर सकता है।

कांच को दोबारा गर्म करने की प्रतिक्रिया समान होती है, उदाहरण के लिए, इसे सीधे अपनी लौ से गर्म करके, ग्राउंडिंग तापमान से ऊपर एक बिंदु तक, अनियंत्रित शीतलन या गर्मी में "ठंड" पैदा करना, और कांच के टूटने के प्रतिरोध को गंभीर रूप से कम करना। क्षमता और यांत्रिक स्थिरता. अंतर्निहित तनाव को दूर करने के लिए, ग्लास को लगभग 30 मिनट तक उच्च और निम्न एनीलिंग तापमान के बीच के तापमान पर गर्म किया जाना चाहिए और फिर तापमान में कमी की एक निर्दिष्ट दर पर ठंडा किया जाना चाहिए।

तापमान परिवर्तन का प्रतिरोध

जब कांच को कम पुश-फायर तापमान से नीचे के तापमान पर गर्म किया जाता है, तो खराब तापीय चालकता और खराब तापीय चालकता तनाव और दबाव का कारण बन सकती है। यदि, अनुचित हीटिंग या शीतलन दर के कारण, कांच टूट जाता है, तो उस यांत्रिक बल से परे जिसे झेला जा सकता है। विस्तार के गुणांक के अलावा, मान कांच के प्रकार, दीवार की मोटाई और कांच के आकार के आधार पर भिन्न होता है। कांच पर मौजूद किसी भी खरोंच पर विचार करने की आवश्यकता है। इसलिए, थर्मल शॉक के विरुद्ध सटीक मान निर्दिष्ट करना बहुत मुश्किल है। बेशक, थर्मल विस्तार के गुणांक की तुलना इस तथ्य से की जानी चाहिए कि प्रथम श्रेणी का हाइड्रोलाइज्ड ग्लास एआर-ग्लास ग्लास की तुलना में तापमान परिवर्तन के प्रति अधिक प्रतिरोधी है।

यांत्रिक तनाव

तकनीकी दृष्टिकोण से, कांच के लोचदार गुण बहुत अच्छे हैं, यानी, जब सहनशीलता पार हो जाती है, तो तनाव और दबाव विरूपण का कारण नहीं बनता है, बल्कि दरार का कारण बनता है। कांच जो तनाव झेल सकता है वह अपेक्षाकृत कम होता है और कांच में खरोंच या गैप होने पर और भी कम हो जाता है। सुरक्षा कारणों से, यांत्रिक और औद्योगिक डिजाइनों में उपयोग किया जाने वाला प्राथमिक हाइड्रोलिसिस ग्लास 6 N/MM2 के तनाव का सामना कर सकता है।

यदि आपको जानकारी की आवश्यकता है या कोई प्रश्न हैं, तो कृपया WUBOLAB से संपर्क करें प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ निर्माता.