utilizarea și proprietățile sticlei de laborator
Sticlăria este unul dintre instrumentele cele mai des folosite în laborator și niciun material nu o poate prezice. Cu toate acestea, pentru a utiliza mai bine sticlăria, pe lângă abilitățile de operare de bază, este, de asemenea, important să înțelegeți proprietățile materiale ale sticlăriei, ceea ce vă va oferi o înțelegere mai profundă a sticlăriei.
Proprietățile generale ale sticlei
Principalele materii prime ale sticlei sunt nisipul de silice (SiO2), acidul boric (H3BO3) sau boraxul (Na2B4O7 10H2O), varul (CaO), așchii de sticlă (culet), acid fosforic (P2O5), alcalii (Ha2O, furnizat de NaNO3, Na2B4O7 etc.) și alte materii prime care conțin oxizi precum potasiu, magneziu, zinc și aluminiu.
Produsele din sticlă au o rezistență chimică bună la apă, soluții sărate, acizi, baze și solvenți organici și în acest sens depășesc majoritatea produselor din plastic. Doar acidul fluorhidric și baza tare sau acidul fosforic concentrat la temperaturi ridicate atacă sticla. O altă caracteristică a sticlariei este stabilitatea formei (chiar și la temperaturi ridicate) și gradul său ridicat de transparență.
Proprietăți speciale ale unui anumit sticla
În aplicațiile de laborator, există multe tipuri diferite de sticlă care pot fi selectate.
Sticlă sodiu-calcică
Sticla de sodiu-calciu (cum ar fi AR-Glas) are proprietăți chimice și fizice bune. Potrivit pentru expunerea pe termen scurt la reactivi chimici și aplicații limitate de șoc termic.
Sticlă borosilicată (BORO3.3, BORO 5.4)
Sticla borosilicată are proprietăți chimice și fizice excelente. După cum este descris în standardul internațional DIN ISO 3585, sticla hidrolizată primară are un coeficient de dilatare liniar de 3.3 și este potrivită pentru aplicații care necesită rezistență chimică și termică excelentă (inclusiv rezistență la șocuri termice) și stabilitate mecanică ridicată. Este un pahar tipic pentru instrumente chimice, cum ar fi baloane cu fund rotund și pahare și produse de dozare.
Utilizarea produselor din sticlă
Atunci când utilizați sticla, este necesar să luați în considerare rezistența la șocul termic și forța mecanică. Trebuie respectate măsuri stricte de siguranță:
Nu amestecați la cald contorul de volum de încălzire, cilindrul de măsurare sau sticla de reactiv.
Când efectuați o reacție exotermă, cum ar fi diluarea acidului sulfuric sau dizolvarea hidroxidului de sodiu, asigurați-vă că continuați să agitați și să răciți reactivii și selectați un recipient adecvat, cum ar fi un balon conic, nu utilizați niciodată un cilindru gradat sau un balon cotat.
Instrumentele din sticlă nu trebuie niciodată expuse la schimbări bruște și intense de temperatură. Când scoateți instrumentul din sticlă din cuptorul de uscare fierbinte, nu îl așezați imediat pe o suprafață rece sau umedă.
Pentru aplicațiile care poartă presiunea, pot fi utilizate numai instrumente din sticlă proiectate în acest scop. De exemplu, sticla cu filtru și uscătorul pot fi folosite numai după aspirare.
Rezistență chimică
Interacțiunea chimică a apei sau a acidului cu sticla este neglijabil de mică; numai cantități foarte mici, în principal cationi monovalenți, sunt dizolvate din sticlă. Pe suprafața sticlei se formează un strat de silicagel foarte subțire, aproape fără goluri, pentru a preveni eroziunea ulterioară. Excepția este acidul fluorhidric și acidul fosforic fierbinte deoarece acești doi acizi inhibă formarea unui strat protector.
Interacțiunea chimică dintre alcalii și sticlă
Baza va privi de sus pe sticla și va crește odată cu creșterea concentrației și a temperaturii. Sticla borosilicată 3.3 limitează suprafața la un nivel de μm. Desigur, pe măsură ce timpul de contact crește, pot apărea în continuare modificări de volum și/sau deteriorarea scalei.
Rezistenta la hidroliza sticlei
Sticla hidrolizată din prima etapă poate atinge prima etapă de 5 niveluri de rezistență la hidroliză conform DIN ISO 719 (98 ° C). Aceasta înseamnă că sticla având o dimensiune a particulelor de 300-500 μm este expusă la apă la 98 ° C timp de 1 oră și se dizolvă mai puțin de 31 μg Na 2 O / gram pahar de apă. În plus, sticla de hidroliză primară a atins și prima etapă a celor trei niveluri de hidroliză din DIN ISO 720 (121 ° C). Aceasta înseamnă că expunerea la apă la 121 ° C timp de 1 oră, este hidrolizată mai puțin de 62 ug Na 2 O / gram de sticlă.
Toleranță la acid
Sticla hidrolizată primară îndeplinește primul nivel de patru niveluri de toleranță standard DIN 12 116. Sticla de hidroliză primară, cunoscută și sub denumirea de sticlă borosilicată rezistentă la acid, se fierbe în HCL 6N timp de 6 ore cu o suprafață de flanc mai mică de 0.7 mg/100 cm2; Mai multă pierdere de Na1776O DIN ISO 2 este mai mică de 100ug Na2O/100cm2.
Rezistență la alcali
Sticla de hidroliză primară îndeplinește clasa a doua dintre cele trei grade rezistente la alcalii ale standardului DIN ISO 695. Eroziunea cauzată de fierberea aceluiași volum de hidroxid de sodiu (1 mol/L) și carbonat de sodiu (0.5 mol/L) timp de 3 ore a fost de aproximativ 134 mg/100 cm2.
Rezistență mecanică
Stres termic
Pot fi introduse tensiuni termice dăunătoare în timpul producției și prelucrării sticlei. În timpul răcirii sticlei topite, trecerea de la starea plastică la cea dura are loc între punctele de temperatură de recoacere ridicată și scăzută. În această etapă, tensiunile termice existente trebuie eliminate printr-un proces de retur atent controlat. Odată ce punctul de recoacere scăzut a depășit, sticla poate accelera răcirea fără nici un nou stres semnificativ.
Reacția de reîncălzire a sticlei este similară, de exemplu, prin încălzirea directă cu propria sa flacără, până la un punct deasupra temperaturii de împământare, răcire necontrolată sau provocând „îngheț în” căldură și reducerea severă a rezistenței sticlei la spargere. Capacitate și stabilitate mecanică. Pentru a elimina tensiunile inerente, sticla trebuie încălzită la o temperatură între temperaturile de recoacere ridicate și scăzute timp de aproximativ 30 de minute și apoi răcită la o rată specificată de reducere a temperaturii.
Rezistenta la schimbari de temperatura
Când sticla este încălzită la o temperatură sub temperatura scăzută a focului, conductivitatea termică slabă și conductivitate termică slabă pot cauza tensiune și presiune. Daca, din cauza unei rate de incalzire sau racire necorespunzatoare, sticla este sparta, dincolo de forta mecanica care poate fi suportata. Pe lângă coeficientul de dilatare, valoarea variază în funcție de tipul de sticlă, grosimea peretelui și forma sticlei. Orice zgârieturi prezente pe sticlă trebuie luate în considerare. Prin urmare, este foarte dificil de precizat o valoare exactă împotriva șocului termic. Desigur, coeficientul de dilatare termică merită comparat cu faptul că sticla hidrolizată de primă clasă este mai rezistentă la schimbările de temperatură decât sticla AR-Glas.
Stres mecanic
Din punct de vedere tehnic, proprietățile elastice ale sticlei sunt foarte bune, adică atunci când toleranța este depășită, tensiunea și presiunea nu provoacă deformare, ci provoacă crăpare. Tensiunea pe care o poate rezista sticla este relativ mică și scade și mai mult pe măsură ce există o zgârietură sau un gol în sticlă. Din motive de siguranță, sticla de hidroliză primară utilizată în proiecte mecanice și industriale poate rezista la o tensiune de 6 N/MM2.
Dacă aveți nevoie de informații sau aveți întrebări, vă rugăm să contactați WUBOLAB, the producator de sticla de laborator.
