lab Bruk og egenskaper av glass
Glassvarer er et av de mest brukte instrumentene i laboratoriet, og ingen materialer kan forutsi det. Men for bedre å kunne bruke glass, er det i tillegg til de grunnleggende operasjonsferdighetene også viktig å forstå materialegenskapene til glass, noe som vil gi deg en dypere forståelse av glass.
Generelle egenskaper til glass
De viktigste råvarene til glass er silikasand (SiO2), borsyre (H3BO3) eller boraks (Na2B4O7 10H2O), kalk (CaO), glassspon (kullet), fosforsyre (P2O5), alkali (Ha2O, levert av NaNO3, Na2B4O7, etc.) og Andre råvarer som inneholder oksider som kalium, magnesium, sink og aluminium.
Glassprodukter har god kjemikaliebestandighet mot vann, saltløsninger, syrer, baser og organiske løsemidler, og overgår i så måte de fleste plastprodukter. Bare flussyre og sterk base eller konsentrert fosforsyre ved høye temperaturer angriper glasset. Et annet trekk ved glass er formstabiliteten (selv under høye temperaturer) og dens høye grad av gjennomsiktighet.
Spesielle egenskaper til et bestemt glass
I laboratorieapplikasjoner er det mange forskjellige typer glass som kan velges.
Natrium-kalsium glass
Natrium-kalsiumglass (som AR-Glas) har gode kjemiske og fysiske egenskaper. Egnet for kortvarig eksponering for kjemiske reagenser og begrensede termiske sjokkapplikasjoner.
Borosilikatglass (BORO3.3, BORO 5.4)
Borosilikatglass har utmerkede kjemiske og fysiske egenskaper. Som beskrevet i den internasjonale standarden DIN ISO 3585, har det primære hydrolyserte glasset en lineær ekspansjonskoeffisient på 3.3 og er egnet for bruksområder som krever utmerket kjemisk og termisk motstand (inkludert termisk støtmotstand) og høy mekanisk stabilitet. Det er et typisk glass for kjemiske instrumenter, som f.eks rundbunnede kolber og begre og måleprodukter.
Bruk av glassprodukter
Når du bruker glass, er det nødvendig å vurdere motstand mot termisk sjokk og mekanisk kraft. Strenge sikkerhetstiltak må følges:
Ikke varmbland oppvarmingsvolummåleren, målesylinderen eller reagensflasken.
Når du utfører en eksoterm reaksjon, som fortynning av svovelsyre eller oppløsning av natriumhydroksid, sørg for å fortsette å røre og avkjøle reagensene, og velg en passende beholder, for eksempel en konisk kolbe, bruk aldri en målesylinder eller målekolbe.
Glassinstrumenter må aldri utsettes for plutselige, intense temperaturendringer. Når du fjerner glassinstrumentet fra den varme tørkeovnen, må du ikke plassere det på en kald eller våt overflate umiddelbart.
For trykkbærende applikasjoner kan kun glassinstrumenter konstruert for dette formålet brukes. For eksempel kan filterflasken og tørketrommelen kun brukes etter støvsuging.
Kjemisk motstand
Den kjemiske interaksjonen mellom vann eller syre og glass er ubetydelig liten; bare svært små mengder, hovedsakelig monovalente kationer, løses opp fra glasset. Et veldig tynt, nesten tomromsfritt lag med silikagel dannes på overflaten av glasset for å forhindre ytterligere erosjon. Unntaket er flussyre og varm fosforsyre fordi disse to syrene hemmer dannelsen av et beskyttende lag.
Kjemisk interaksjon mellom alkali og glass
Basen vil se ned på glasset og øke med økende konsentrasjon og temperatur. Borosilikatglasset 3.3 begrenser overflaten til et nivå på μm. Når kontakttiden øker, kan det selvsagt fortsatt forekomme volumendringer og/eller skaleringsskader.
Hydrolysemotstand av glass
Det første trinnet hydrolysert glass kan nå det første trinnet av 5 hydrolysemotstandsnivåer i henhold til DIN ISO 719 (98 ° C). Dette betyr at glasset med en partikkelstørrelse på 300-500 μm utsettes for vann ved 98 ° C i 1 time, og mindre enn 31 μg Na 2 O / gram glass vann er oppløst. I tillegg nådde det primære hydrolyseglasset også det første trinnet av de tre hydrolysenivåene i DIN ISO 720 (121 ° C). Dette betyr at eksponering for vann ved 121 ° C i 1 time, mindre enn 62 ug Na 2 O / gram glass hydrolyseres.
Toleranse for syre
Det primære hydrolyserte glasset oppfyller det første nivået av fire nivåer av DIN 12 116 standardtoleranse. Det primære hydrolyseglasset, også kjent som syrefast borosilikatglass, kokes i 6N HCL i 6 timer med en overflateflanke på mindre enn 0.7 mg/100 cm 2 ; Mer DIN ISO 1776 Na2O tap er mindre enn 100 ug Na2O/100 cm2.
Motstand mot alkali
Det primære hydrolyseglasset oppfyller den andre graden av de tre alkalibestandige kvalitetene i DIN ISO 695-standarden. Erosjonen forårsaket av koking av samme volum natriumhydroksid (1 mol/L) og natriumkarbonat (0.5 mol/L) i 3 timer var ca. 134 mg/100 cm2.
Mekanisk motstand
Termisk stress
Det kan oppstå skadelige termiske påkjenninger under produksjon og bearbeiding av glasset. Under avkjølingen av det smeltede glasset skjer overgangen fra plastisk tilstand til hard tilstand mellom høye og lave glødetemperaturpunkter. På dette stadiet må eksisterende termiske spenninger elimineres gjennom en nøye kontrollert returprosess. Når det lave glødepunktet har passert, kan glasset akselerere avkjølingen uten betydelig ny spenning.
Glassoppvarmingsreaksjonen er lik, for eksempel ved å varme det opp direkte med sin egen flamme, til et punkt over jordingstemperaturen, ukontrollert avkjøling eller forårsake "frysing til" varme, og kraftig redusere motstanden til glasset mot brudd. Evne og mekanisk stabilitet. For å fjerne de iboende spenningene må glasset varmes opp til en temperatur mellom høy og lav glødetemperatur i ca. 30 minutter og deretter avkjøles med en spesifisert temperaturreduksjonshastighet.
Motstand mot temperaturendringer
Når glasset varmes opp til en temperatur under den lave push-fire-temperaturen, kan dårlig varmeledningsevne og dårlig varmeledningsevne forårsake spenning og trykk. Hvis glasset knuses på grunn av feil oppvarmings- eller avkjølingshastighet, utover den mekaniske kraften som kan tåles. I tillegg til ekspansjonskoeffisienten varierer verdien med glasstype, veggtykkelse og formen på glasset. Eventuelle riper på glasset må vurderes. Derfor er det svært vanskelig å angi en eksakt verdi mot termisk sjokk. Selvfølgelig er varmeutvidelseskoeffisienten verdt å sammenligne med det faktum at det førsteklasses hydrolyserte glasset er mer motstandsdyktig mot temperaturendringer enn AR-Glass-glass.
Mekanisk stress
Fra et teknisk synspunkt er de elastiske egenskapene til glasset meget gode, det vil si at når toleransen overskrides, forårsaker ikke spenningen og trykket deformasjon, men forårsaker sprekker. Spenningen som glasset tåler er relativt liten og avtar ytterligere ettersom det er en ripe eller et gap i glasset. Av sikkerhetsgrunner tåler det primære hydrolyseglasset som brukes i mekaniske og industrielle design en spenning på 6 N/MM2.
Hvis du trenger informasjon eller har spørsmål, vennligst kontakt WUBOLAB, den produsent av laboratorieglass.
