SKLO PYREX: ZLOŽENIE, VLASTNOSTI, VLASTNOSTI - CHÉMIA - 2024

Pyrex sklo je špeciálny borosilikátové sklo, ktorého značka (Pyrex) sa objavila v New Yorku v roku 1915, vyrába spoločnosť Corning Glass. Ukázalo sa, že ide o materiál pre moderné balenie potravín, ktorý sa tiež používa na skladovanie a pečenie jedla v rovnakom type nádoby.

Pôvod slova Pyrex spôsobil určité nezrovnalosti, uznáva sa však, že pochádza z najpredávanejšej položky v počiatočných okamihoch jej komercializácie: doštičky, na ktorej bol koláč upečený. Toto sklo vyrába veľa materiálov a laboratórnych zariadení v mnohých formách, ako sú listy alebo platne, skúmavky, bunky a tyče.

Tieto prístroje majú rôzne veľkosti, hrúbky a majú rôzne aplikácie a použitia, ktoré si vyžadujú rôzne stupne presnosti, chemickú, mechanickú a tepelnú odolnosť. Podobne sa vyrábajú sklenené objemové materiály Pyrex (pipety, byrety, odmerné valce atď.).

Jeho molekuly nereagujú chemicky s tekutinami, ktoré obsahuje, či už sú to kyseliny alebo zásady; preto nemení ani pH balených látok. Spočiatku boli považované za ťažké a drahé ako kuchynské náčinie.

Chemické zloženie

Podľa Národného inštitútu pre normy a technológie v Spojených štátoch majú všetci výrobcovia zariadení a nástrojov Pyrex - napríklad Corning, Arc International Pyrex a Pyrex laboratóriá - spoločné to, že ich vyrábajú z borosilikátového skla, ktoré obsahuje tieto prvky: chemikálie:

Niekoľko výrobcov alebo dodávateľov skla Pyrex štandardizovalo zloženie, ako je špecifikované ďalej, tiež v percentách koncentrácie v hmotnostných percentách:

Charakteristiky a vlastnosti skla pyrexu

Nasledujúca tabuľka umožňuje zhrnúť všeobecné mechanické, tepelné a elektrické vlastnosti alebo vlastnosti, ktoré sa pripisujú skla Pyrex alebo borosilikátovému sklu:

Chemické zloženie Pyrexu, jeho vlastnosti a kvalita procesov pri jeho výrobe umožňujú zhrnutie týchto vlastností:

- Borosilikátové sklo je chemicky odolné voči kontaktu s vodou, drvivou väčšinou kyselín, halogénov, organických rozpúšťadiel a soľných roztokov. Z tohto dôvodu sú z tohto materiálu vyrobené sklenené banky a balóny.

- Má vysokú hydrolytickú odolnosť, a preto podporuje vysoké teploty a opakované tepelné namáhanie, ktorému je vystavený. Napríklad je odolný proti po sebe idúcim sterilizačným procesom, ktorým môže byť vystavený pomocou vlhkého tepla (autokláv).

- Pretože Pyrex má nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, môže sa používať pri 500 ° C, ale odporúča sa, aby bol na krátky čas.

- Materiál je homogénny, čistý a obsah bublín a inklúzií je veľmi nízky.

- Je veľmi odolný voči otrasom.

- Má dobrý index lomu.

- Pokiaľ ide o optické vlastnosti, v oblasti chemickej fotometrie sa v plnej miere využíva schopnosť pyrexu prepúšťať svetlo vo viditeľnom rozsahu spektra v blízkosti ultrafialového svetla.

Borosilikátová štruktúra

Obrázok hore zobrazuje usporiadanú štruktúru silikátov, ktorá kontrastuje so skutočným amorfným usporiadaním pyrexového skla.

Pri pohľade zhora sa zdá, že pozostáva zo žltých trojuholníkov, ale v skutočnosti sú to tetraedra s kovovým atómom kremíka v strede a atómami kyslíka v ich vrcholoch.

Napriek kryštalickému vzhľadu molekulárne borosilikátové pletivo vykazuje neusporiadané vzory; to znamená, že je to amorfná pevná látka.

Tak, kremičitan štvorstenov váži na boritej oxidy (B ₂ O ₃ ). Bor sa tu nachádza ako trigonálna rovina. Inými slovami, sú to tetraedra spojená s plochými bórovými trojuholníkmi.

Táto porucha - alebo amorfná štruktúra - jej však umožňuje umiestniť katióny, ktoré posilňujú molekulárne interakcie.

výhoda

- Je veľmi užitočný pri výrobe zariadení a sklených materiálov používaných v chemických a vedeckých výskumných laboratóriách, ako sú centrifugačné skúmavky, volumetrické sklenené nádoby, pipety a borosilikátové filtračné disky, pričom všetky sú štandardizované podľa noriem kvality. medzinárodné ISO.

- Vyrábajú sa tiež kónické, sférické, ploché a závitové sklenené spoje z pyrexu.

- Sklenené substráty sú určené na dielektrické nanášanie a na výrobu veľmi tenkých presných šošoviek a optických materiálov.

- Používa sa v leteckom priemysle, najmä na výrobu odrazových optických zariadení z dôvodu nízkej tepelnej rozťažnosti. Podobne, zrkadlá pre teleskopy boli vyrobené s Pyrexom.

- Umožňuje výrobu veľmi hrubých sklenených nádob

- Slúži na prípravu povrchov použitých ako substrát s funkciou snímača.

- Používa sa pri výrobe nástrojov a ochranných krytov pri vysokých teplotách.

- Slúži ako materiál pre sklenené artefakty, ktoré absorbujú neutróny.

nevýhody

Doteraz existuje len veľmi málo relevantných aspektov, ktoré možno poukázať na nevýhody skla Pyrex:

- Z chemického hľadiska sa uznáva, že sklo Pyrex je napadnuté kyselinou fluorovodíkovou, koncentrovanou a horúcou kyselinou fosforečnou a silnými alkalickými roztokmi, ktoré pôsobia korozívne.

- Výrobcovia skla Pyrex nezaručujú stabilitu materiálov, ak sa používajú v rôznych podmienkach vákua a tlaku. Z tohto dôvodu je nevyhnutné zohľadniť informácie poskytnuté výrobcom a riadiť sa ich pokynmi, aby sa zabezpečila ochrana materiálu aj používateľa.

- Existuje málo hodnotení orgánov na ochranu spotrebiteľa so situáciami súvisiacimi s bezpečnosťou pri jeho používaní v nádobách používaných na pečenie potravín po zlomeninách v dôsledku úderov alebo pádov.

Poháre Pyrex v kuchyni

Pokiaľ ide o tento druh riadu používaného v kuchyni, boli predložené rôzne porovnávacie štúdie medzi nádobami vyrobenými z borosilikátu Pyrex a nádobami vyrobenými z tvrdeného skla pomocou vápna sodného.

Potvrdilo sa, že pyrex je odolnejší voči vysokým teplotám, ale má menšiu mechanickú odolnosť ako nádoby z tvrdeného skla používané na ten istý účel.

Referencie

1. Präzisions Glas & Optik GmbH. Stephan Köthe, Marc Mennigmann. PYREX ^® 7740 Zdroj 22. apríla 2018, od: pgo-online.com
2. Wikipedia. (2018). Pyrex. Zdroj: 22. apríla 2018, z: en.wikipedia.org
3. Azo Materials. (2009) Borosilikátové sklo - vlastnosti borosilikátového skla (Pyrex / Duran) divízie Goodfellow Ceramics & Glass. Načítané 22. apríla 2018, z: azom.com
4. Bibby Sterilin. Technická informácia. Pyrex ^® borosilikátové sklo. Zdroj: 22. apríla 2018, z: sciencemadness.org
5. Othree. (2017, 28. februára). Pyrex. , Načítané 22. apríla 2018, z: flickr.com
6. Actualist. (24. apríla 2013). Silikátové štruktúry. , Zdroj: 22. apríla 2018, z: commons.wikimedia.org