Skład chemiczny szkła pyreksowego, właściwości, właściwości



The Szkło Pyrex to specjalne szkło borokrzemianowe, którego marka (Pyrex) pojawiła się w Nowym Jorku w 1915 r., wyprodukowana przez Corning Glass. Pojawił się jako materiał na nowoczesne opakowania do żywności, także do przechowywania i pieczenia żywności w tym samym typie pojemnika.

Pochodzenie słowa Pyrex spowodowało pewne rozbieżności, ale przyjmuje się, że pochodzi ono z najlepiej sprzedanego artykułu w początkowych momentach jego komercjalizacji: płyty, na której upieczono ciasto. Dzięki temu szkłu wiele materiałów i sprzętu laboratoryjnego jest wytwarzanych w wielu formach, 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 wykonane 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.

Indeks

  • 1 Skład chemiczny
  • 2 Charakterystyka i właściwości szkła pyreksowego
    • 2.1 Struktura borokrzemianów
  • 3 zalety
  • 4 Wady
  • 5 Szkło Pyrex w kuchni
  • 6 referencji

Skład chemiczny

Według Narodowego Instytutu Standardów i Technologii Stanów Zjednoczonych, wszyscy producenci urządzeń i instrumentów Pyrex - takich jak Corning, International Arc Pyrex i laboratoria 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 podczas 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 szklane kolby i balony są wytwarzane z tego materiału.

- 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, można go stosować w temperaturze 500 ° C, ale zaleca się, aby był on krótkotrwały.

- Jego materiał jest jednorodny, czysty, a 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 pyreksowego.

Patrząc z góry, sprawia to wrażenie, że składa się z żółtych trójkątów, ale w rzeczywistości są czworościanami, z atomem metalu krzemu w środku 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 (B2O3). 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 sprzętu 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 międzynarodowymi standardami jakości. ISO.

- Wytwarzane są również szklane złącza stożkowe, kuliste, płaskie i gwintowane.

- Podłoża szklane są wykonane do powlekania dielektrycznego oraz do produkcji soczewek i precyzyjnych cienkich materiałów optycznych.

- Jest on 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.

- Służy 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 stosowane 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 agencji 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 borokrzemianu Pyrex a naczyniami wykonanymi ze szkła hartowanego z wapnem sodowym..

Potwierdzono, że Pyrex jest bardziej odporny na wysokie temperatury, ale ma mniejszą odporność mechaniczną niż pojemniki ze szkła hartowanego używane w tym samym celu.

Referencje

  1. Präzisions Glas & Optik GmbH. Stephan Köthe, Marc Mennigmann. PYREX® 7740 Pobrano 22 kwietnia 2018 r. Z: pgo-online.com
  2. Wikipedia. (2018). Pyrex. Pobrane 22 kwietnia 2018 r. Z: en.wikipedia.org
  3. Materiały Azo. (2009) Szkło borokrzemianowe - Właściwości szkła borokrzemianowego (Pyrex / Duran) od Goodfellow Ceramics & Glass Division. Pobrane 22 kwietnia 2018 r. Z: azom.com
  4. Bibby Sterilin. Informacje techniczne. Pyrex® Szkło borokrzemianowe. Źródło: 22 kwietnia 2018 r. Z: sciencemadness.org
  5. Othree. (28 lutego 2017). Pyrex. [Rysunek] Pobrane 22 kwietnia 2018 r. Z: flickr.com
  6. Rzeczywisty. (24 kwietnia 2013 r.). Struktury krzemianowe. [Rysunek] Pobrano 22 kwietnia 2018 r. Z: commons.wikimedia.org