Pyrex Glass: Skład chemiczny, właściwości, właściwości
Szkło Pyrex to specjalne szkło borokrzemianowe, którego marka (Pyrex) pojawiła się w Nowym Jorku w 1915 roku, wyprodukowana przez Corning Glass. Pojawił się jako materiał na nowoczesne opakowania do żywności, również używany do przechowywania i pieczenia żywności w tym samym rodzaju pojemnika.
Pochodzenie słowa Pyrex spowodowało pewne rozbieżności, ale przyjmuje się, że pochodzi ono z najlepiej sprzedanego artykułu w początkowych momentach jego komercjalizacji: płytki, na której upieczono ciasto. Dzięki temu szkłu wiele materiałów i sprzętu laboratoryjnego jest wytwarzanych na wiele sposobów, takich jak arkusze lub płyty, tuby, ogniwa i pręty.
Instrumenty te mają różne rozmiary, grubości i mają różne zastosowania i zastosowania, które wymagają różnych stopni dokładności, odporności chemicznej, mechanicznej i termicznej. Również w przypadku szkła Pirex wykonywane są objętościowe materiały szklane (pipety, biurety, cylindry miarowe itp.).
Jego cząsteczki nie reagują chemicznie z zawartymi w nich cieczami, czy to kwasami, czy zasadami; dlatego też nie zmienia pH pakowanych substancji. Na początku uważano je za ciężkie i drogie jako przybory kuchenne.
Skład chemiczny
Według Narodowego Instytutu Standardów i Technologii Stanów Zjednoczonych, wszyscy producenci sprzętu i instrumentów Pyrex - takich jak Corning, międzynarodowe laboratoria Arc Pyrex i Pyrex - mają wspólne cechy, że wytwarzają je ze szkła borokrzemianowego, które ma następujące elementy Chemikalia:
Kilku producentów lub dostawców szkła pyreksowego znormalizowało skład jak określono poniżej, również w jednostkach procentowego stężenia p / p:
Charakterystyka i właściwości szkła pyreksowego
Poniższa tabela podsumowuje właściwości lub ogólne, mechaniczne, termiczne i elektryczne właściwości szkła Pyrex lub szkła borokrzemianowego:
Skład chemiczny Pyrexu, jego właściwości i jakość procesów w procesie jego wytwarzania pozwalają podsumować następujące właściwości:
- Chemicznie, szkło borokrzemianowe jest odporne na kontakt z wodą, przeważającą większość kwasów, halogenów, rozpuszczalników organicznych i roztworów soli. Z tego powodu z tego materiału wytwarzane są szklane kolby i balony.
- Ma wysoką odporność na hydrolizę, dlatego wspiera wysokie temperatury i powtarzające się naprężenia termiczne, którym jest poddawany. Na przykład jest odporny na kolejne procesy sterylizacji, które mogą być poddane działaniu wilgotnego ciepła (autoklaw).
- Ponieważ Pyrex ma niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, może być stosowany w temperaturze 500 ° C, ale zaleca się, aby był przez krótki czas.
- Jego materiał jest jednorodny, czysty, a jego zawartość pęcherzyków i wtrąceń jest bardzo niska.
- Jest bardzo odporny na wstrząsy.
- Ma dobry współczynnik załamania światła.
- Jeśli chodzi o właściwości optyczne, zdolność pyrexu do transmisji światła w widzialnym zakresie widma, w pobliżu światła ultrafioletowego, jest zmaksymalizowana w dziedzinie fotometrii chemicznej.
Struktura borokrzemianów
Górny obraz ilustruje uporządkowaną strukturę krzemianów, która kontrastuje z prawdziwymi amorficznymi układami szkła Pyrex.
Patrząc z góry, sprawia to wrażenie, że składa się z żółtych trójkątów, ale w rzeczywistości są czworościanami, z atomem metalicznego krzemu w centrum i atomami tlenu w ich wierzchołkach.
Pomimo krystalicznego wyglądu molekularnie siatka borokrzemianowa przedstawia nieuporządkowane wzory; to znaczy jest amorficznym ciałem stałym.
Tak więc czworościany krzemianowe wiążą się z tlenkami borowymi (B 2 O 3 ). Bor znajduje się tutaj jako płaszczyzna trygonalna. Innymi słowy, są to czworościany połączone z płaskimi trójkątami boru.
Jednak to zaburzenie - lub struktura amorficzna - pozwala mu pomieścić kationy, które wzmacniają interakcje molekularne.
Zalety
- Jest bardzo przydatny do produkcji urządzeń i materiałów szklanych stosowanych w laboratoriach chemicznych i naukowych, takich jak probówki wirówkowe, szkło objętościowe, pipety i dyski do filtrów borokrzemianowych, wszystkie znormalizowane zgodnie z normami jakości Międzynarodowa ISO.
- Wytwarzane są również szklane złącza stożkowe, kuliste, płaskie i gwintowane.
- Podłoża szklane są wykonane do powlekania dielektrycznego i do produkcji bardzo cienkich soczewek i precyzyjnego materiału optycznego.
- Jest stosowany w przemyśle lotniczym, w szczególności do produkcji optycznych urządzeń odbiciowych ze względu na niską rozszerzalność cieplną. Podobnie, lustra do teleskopów zostały wyprodukowane z Pyrex.
- Umożliwia produkcję bardzo grubych pojemników szklanych
- Służy do opracowywania powierzchni wykorzystywanych jako podłoże z funkcją czujnika.
- Jest używany do produkcji przyrządów i osłon ochronnych w wysokich temperaturach.
- Służy jako materiał na artefakty szklane absorbujące neutrony.
Wady
Do tej pory istnieje niewiele istotnych aspektów, które można zidentyfikować jako wady szkła Pyrex:
- Z chemicznego punktu widzenia uznaje się, że szkło Pyrex jest atakowane przez kwas fluorowodorowy, przez stężony i gorący kwas fosforowy oraz przez silne roztwory alkaliczne, które powodują korozję.
- Producenci szkła Pyrex nie gwarantują stabilności materiałów, gdy są używane w różnych warunkach próżni i ciśnienia. Z tego powodu ważne jest, aby wziąć pod uwagę informacje dostarczone przez producenta i postępować zgodnie z ich instrukcjami, aby zapewnić ochronę zarówno materiału, jak i użytkownika.
- Niewiele jest przeglądów podmiotów ochrony konsumentów w sytuacjach dotyczących bezpieczeństwa użytkowania z pojemnikami używanymi do pieczenia żywności po złamaniach spowodowanych uderzeniami lub upadkami.
Szkło Pyrex w kuchni
W odniesieniu do tego typu naczyń używanych w kuchni, przedstawiono kilka badań porównawczych między pojemnikami wykonanymi z Pyrexu z borokrzemianu a naczyniami wykonanymi ze szkła hartowanego wapnem sodowym.
Potwierdzono, że Pyrex jest bardziej odporny na wysokie temperatury, ale ma mniejszą odporność mechaniczną niż pojemniki ze szkła hartowanego stosowane w tym samym celu.
