Из какого типа стекла изготавливается большая часть лабораторной посуды?

Введение:

Лабораторная посуда является неотъемлемой частью любой научной установки, от школьных лабораторий до современных исследовательских установок. Работаете ли вы с мензурками, колбами, пробирками или бюретки, понимание типа стекла, используемого в лабораторном оборудовании, может существенно повлиять на качество ваших экспериментов.

Но какой именно тип стекла наиболее распространен в лабораторная посуда? В этом всеобъемлющем руководстве мы углубимся в материалы, из которых состоит большинство лабораторной стеклянной посуды, сосредоточившись на их свойствах, использовании и том, почему они важны. Если вы хотите повысить производительность своей лаборатории, эта статья предоставит вам все необходимые важные сведения.

1. Наука, лежащая в основе материалов для лабораторной стеклянной посуды

Лабораторная стеклянная посуда в основном изготавливается из определенных типов стекла, которые обеспечивают идеальный баланс прочности, химической стойкости и прозрачности. Понимание разницы между этими материалами может иметь решающее значение при выборе правильных инструментов для ваших экспериментов.

Боросиликатное стекло является бесспорным королем, когда дело касается лабораторной стеклянной посуды. Он составляет подавляющее большинство научной стеклянной посуды благодаря своим уникальным свойствам, которые позволяют ему выдерживать как термические нагрузки, так и химические реакции. Самая известная марка боросиликатного стекла — Pyrex, которая широко используется как в академических, так и в промышленных лабораториях.

С другой стороны, Натриево-натриевое стекло, хотя и менее распространен в высокопроизводительных лабораториях, также широко используется в некоторых приложениях. Он менее устойчив к колебаниям температуры и химикатам по сравнению с боросиликатом, но дешевле и подходит для общего лабораторного использования.

2. Почему боросиликатное стекло является предпочтительным выбором

Боросиликатное стекло изготавливается путем соединения кремния и триоксида бора, что придает ему его фирменную прочность и устойчивость. Этот материал пользуется большой популярностью за:

Основные характеристики боросиликатного стекла:

1. Устойчивость к тепловым ударам: Боросиликатное стекло имеет низкий коэффициент теплового расширения, что означает, что оно может выдерживать резкие колебания температуры без трещин или осколков. Это делает его идеальным для таких применений, как работа с горячей плитой, автоклавирование и прямой нагрев пламенем.
2. Химическая устойчивость: Химический состав боросиликатного стекла обеспечивает ему превосходную устойчивость к кислотам, основаниям и широкому спектру растворителей, обычно используемых в лабораториях. Это обеспечивает целостность экспериментов и сводит к минимуму риск загрязнения.
3. Долговечность: Боросиликатное стекло необычайно прочное и устойчивое к механическим воздействиям, что снижает вероятность случайных поломок при повседневном обращении и использовании.
4. Прозрачность: Боросиликатное стекло сохраняет исключительную прозрачность, обеспечивая четкое наблюдение и легкий контроль экспериментов и процессов.

3. Натриево-кальциевое стекло в лабораторных условиях

Хотя боросиликатное стекло занимает лидирующие позиции с точки зрения эксплуатационных характеристик, натриево-натриевое стекло до сих пор широко используется для основных лабораторных применений. Натриево-кальциевое стекло создается путем смешивания кремния с оксидом натрия и оксидом кальция, и это самый доступный тип стекла, доступный для повседневных предметов, таких как контейнеры и стеклянная посуда общего назначения.

Хотя натриево-кальциевое стекло не обладает термо- и химической стойкостью боросиликатного стекла, его прочность делает его хорошим вариантом для ситуаций, не требующих высокой точности. Его также легче формовать и отливать, что делает его выбором номер один для массового производства недорогой лабораторной посуды.

4. Распространенные типы лабораторной посуды и материалы, из которых она изготовлена

Давайте разберем типы стекла, используемые в обычных лабораторных предметах:

• Стаканы: В основном изготавливаются из боросиликатного стекла, выдерживающего как тепловое, так и химическое воздействие.
• Колбы (Эрленмейера, круглодонные): Обычно это боросиликатные материалы, поскольку они должны выдерживать перепады температур во время смешивания или нагревания.
• Пробирки: Большинство пробирок изготовлены из боросиликатного стекла, хотя некоторые из них могут быть изготовлены из натриево-кальциевого стекла для менее сложных задач.
• Бюретки и пипетки: Эти точные приборы изготовлены из боросиликатного стекла, что обеспечивает их прозрачность и устойчивость к химическим взаимодействиям.
• Чашки Петри: Обычно они изготавливаются из натриево-кальциевого стекла, поскольку им не требуется такая высокая термостойкость, как другой лабораторной посуде.

5. Стеклянная посуда с покрытиями или добавками

Некоторые лабораторные стеклянные изделия могут иметь специальные покрытия или добавки для улучшения их свойств. Например, Pyrex стекло может быть покрыта антипригарным покрытием, чтобы предотвратить накопление остатков химикатов. Кроме того, плавленый кварц используется в передовых научных приложениях, где требуется сверхвысокая чистота.

Часто задаваемые вопросы о лабораторной посуде

В: Можно ли использовать боросиликатное стекло в микроволновой печи?

A: Да, боросиликатное стекло безопасно для микроволновых печей из-за его низкого теплового расширения и устойчивости к тепловому удару. Это делает его пригодным для нагрева и повторного нагрева образцов в лаборатории.

В: Как боросиликатное стекло соотносится с кварцевым стеклом с точки зрения термостойкости?

A: Хотя и боросиликатное, и кварцевое стекло обладают высокой термостойкостью, кварцевое стекло может выдерживать даже более высокие температуры, что делает его предпочтительным выбором для специализированных применений, таких как высокотемпературные печи и духовки.

В: Можно ли автоклавировать боросиликатное стекло?

A: Абсолютно верно! Боросиликатное стекло — идеальный материал для автоклавирования благодаря своей способности выдерживать высокие температуры и давления, возникающие в процессе стерилизации.

В: В чем разница между боросиликатным стеклом и пирексом?

A: Pyrex — это особая марка боросиликатного стекла, которая была изначально разработана Corning в начале 20 века. Хотя Pyrex — это тип боросиликатного стекла, не все боросиликатное стекло является Pyrex.

В: Как определить боросиликатное стекло в лаборатории?

A: Боросиликатное стекло обычно можно идентифицировать по его характерному светло-голубому оттенку или по наличию маркировки «боро» или «боросиликат» на стеклянной посуде.