Hầu hết các đồ dùng thủy tinh trong phòng thí nghiệm được làm bằng loại thủy tinh nào?

Giới thiệu:

Dụng cụ thủy tinh trong phòng thí nghiệm là một phần thiết yếu của bất kỳ thiết lập khoa học nào, từ phòng thí nghiệm trung học đến các cơ sở nghiên cứu tiên tiến. Cho dù bạn đang làm việc với cốc thủy tinh, bình, ống nghiệm hay buret, hiểu biết về loại thủy tinh được sử dụng trong thiết bị phòng thí nghiệm có thể ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng thí nghiệm của bạn.

Nhưng loại kính nào được sử dụng phổ biến nhất trong dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm? Trong hướng dẫn toàn diện này, chúng ta sẽ đi sâu vào các vật liệu tạo nên hầu hết các đồ thủy tinh trong phòng thí nghiệm, tập trung vào các đặc tính, công dụng và lý do tại sao chúng quan trọng. Nếu bạn đang muốn nâng cao hiệu suất phòng thí nghiệm của mình, bài viết này sẽ cung cấp tất cả những hiểu biết quan trọng mà bạn cần.

1. Khoa học đằng sau vật liệu thủy tinh trong phòng thí nghiệm

Đồ thủy tinh trong phòng thí nghiệm chủ yếu được làm từ các loại thủy tinh cụ thể có độ cân bằng lý tưởng giữa độ bền, khả năng chống hóa chất và độ trong. Hiểu được sự khác biệt giữa các vật liệu này có thể tạo ra sự khác biệt lớn khi lựa chọn đúng công cụ cho các thí nghiệm của bạn.

Thủy tinh Borosilicate là vua không thể tranh cãi khi nói đến đồ thủy tinh trong phòng thí nghiệm. Nó chiếm phần lớn đồ thủy tinh khoa học do các đặc tính độc đáo cho phép nó xử lý cả ứng suất nhiệt và phản ứng hóa học. Thương hiệu thủy tinh borosilicate nổi tiếng nhất là Pyrex, được sử dụng rộng rãi trong cả phòng thí nghiệm học thuật và công nghiệp.

Mặt khác, Soda-vôi thủy tinh, mặc dù ít phổ biến hơn trong các phòng thí nghiệm hiệu suất cao, nhưng cũng được sử dụng rộng rãi trong một số ứng dụng. Nó ít chịu được sự thay đổi nhiệt độ và hóa chất hơn so với borosilicate nhưng rẻ hơn và phù hợp để sử dụng trong phòng thí nghiệm nói chung.

2. Tại sao thủy tinh Borosilicate là lựa chọn được ưa chuộng

Kính borosilicate được tạo ra bằng cách kết hợp silica và bo trioxide, mang lại cho nó độ bền và khả năng chống chịu đặc trưng. Vật liệu này được ưa chuộng vì:

Các tính năng chính của thủy tinh Borosilicate:

1. Nhiệt kháng sốc: Thủy tinh borosilicate có hệ số giãn nở nhiệt thấp, nghĩa là nó có thể xử lý được những biến động nhiệt độ nhanh mà không bị nứt hoặc vỡ. Điều này làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng như làm việc trên bếp nóng, hấp tiệt trùng và gia nhiệt bằng ngọn lửa trực tiếp.
2. Kháng hóa học:Thành phần hóa học của thủy tinh borosilicate mang lại khả năng chống axit, bazơ và nhiều loại dung môi thường dùng trong phòng thí nghiệm. Điều này đảm bảo tính toàn vẹn của các thí nghiệm và giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm.
3. Độ bền cao:Thủy tinh borosilicate có độ bền và khả năng chống chịu lực cơ học đáng kể, giúp giảm khả năng vỡ vô tình trong quá trình sử dụng và vận chuyển hàng ngày.
4. Minh bạch:Thủy tinh borosilicate có độ trong suốt đặc biệt, cho phép quan sát rõ ràng và dễ dàng theo dõi các thí nghiệm và quy trình.

3. Thủy tinh Soda-Lime trong ứng dụng phòng thí nghiệm

Trong khi kính borosilicate chiếm ưu thế về mặt hiệu suất, ly soda chanh vẫn thường được sử dụng cho các ứng dụng cơ bản trong phòng thí nghiệm. Thủy tinh soda-vôi được tạo ra bằng cách trộn silica với natri oxit và canxi oxit, và đây là loại thủy tinh có giá cả phải chăng nhất hiện có cho các vật dụng hàng ngày như hộp đựng và đồ thủy tinh thông dụng.

Mặc dù thủy tinh soda-lime không có khả năng chịu nhiệt và hóa chất như thủy tinh borosilicate, nhưng độ bền của nó khiến nó trở thành lựa chọn tốt cho những tình huống không đòi hỏi độ chính xác cao. Nó cũng dễ định hình và đúc khuôn hơn, khiến nó trở thành lựa chọn hàng đầu cho đồ dùng phòng thí nghiệm sản xuất hàng loạt, giá rẻ.

4. Các loại đồ thủy tinh phòng thí nghiệm phổ biến và vật liệu của chúng

Chúng ta hãy cùng phân tích các loại thủy tinh được sử dụng trong các vật dụng thông thường trong phòng thí nghiệm:

• cốc:Hầu hết được làm bằng thủy tinh borosilicate để chịu được nhiệt độ và hóa chất.
• Bình thủy tinh (Erlenmeyer, Đáy tròn):Chúng thường được làm từ borosilicate do cần xử lý những thay đổi nhiệt độ trong quá trình trộn hoặc đun nóng.
• Ống nghiệm:Hầu hết các ống nghiệm đều được làm từ thủy tinh borosilicate, mặc dù một số có thể được làm từ thủy tinh soda-vôi cho những công việc ít đòi hỏi hơn.
• Buret và Pipet:Những dụng cụ chính xác này được làm bằng thủy tinh borosilicate vì độ trong suốt và khả năng chống lại các tương tác hóa học.
• Đĩa petri:Chúng thường được làm bằng thủy tinh soda-vôi vì chúng không yêu cầu khả năng chịu nhiệt cực cao như các đồ dùng phòng thí nghiệm khác.

5. Đồ thủy tinh có lớp phủ hoặc phụ gia

Một số đồ thủy tinh trong phòng thí nghiệm có thể có lớp phủ hoặc chất phụ gia đặc biệt để tăng cường tính chất của chúng. Ví dụ, thủy tinh Pyrex có thể được phủ một lớp chống dính để ngăn ngừa sự tích tụ cặn hóa chất. Ngoài ra, silica nung chảy được sử dụng trong các ứng dụng khoa học tiên tiến đòi hỏi độ tinh khiết cực cao.

Những câu hỏi thường gặp về đồ thủy tinh trong phòng thí nghiệm

Hỏi: Thủy tinh borosilicate có thể sử dụng trong lò vi sóng không?

A: Có, thủy tinh borosilicate an toàn với lò vi sóng do có độ giãn nở nhiệt thấp và khả năng chống sốc nhiệt. Điều này làm cho nó phù hợp để làm nóng và làm nóng lại mẫu trong phòng thí nghiệm.

H: Kính borosilicate so với kính thạch anh có khả năng chịu nhiệt như thế nào?

A: Trong khi cả thủy tinh borosilicate và thủy tinh thạch anh đều có khả năng chịu nhiệt cao, thủy tinh thạch anh có thể chịu được nhiệt độ thậm chí còn cao hơn, khiến nó trở thành sự lựa chọn ưu tiên cho các ứng dụng chuyên dụng như lò nung và lò nướng nhiệt độ cao.

Hỏi: Thủy tinh borosilicate có thể hấp tiệt được không?

A: Hoàn toàn đúng! Thủy tinh borosilicate là vật liệu lý tưởng để hấp tiệt trùng vì có khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất cao trong quá trình khử trùng.

H: Sự khác biệt giữa thủy tinh borosilicate và thủy tinh pyrex là gì?

A: Pyrex là một thương hiệu thủy tinh borosilicate cụ thể được Corning phát triển lần đầu tiên vào đầu thế kỷ 20. Mặc dù Pyrex là một loại thủy tinh borosilicate, nhưng không phải tất cả thủy tinh borosilicate đều là Pyrex.

H: Làm thế nào tôi có thể nhận dạng thủy tinh borosilicate trong phòng thí nghiệm?

A: Kính borosilicate thường được nhận dạng bằng màu xanh nhạt đặc trưng hoặc nhãn hiệu “boro” hoặc “borosilicate” trên đồ thủy tinh.