องค์ประกอบทางเคมี Pyrex แก้วลักษณะคุณสมบัติ

แก้ว Pyrex เป็นแก้ว borosilicate พิเศษที่แบรนด์ (Pyrex) สร้างขึ้นในเมืองนิวยอร์กในปี 1915 ผลิตโดย Corning Glass มันกลายเป็นวัสดุสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารที่ทันสมัยยังใช้ในการจัดเก็บและอบอาหารในภาชนะประเภทเดียวกัน.

ต้นกำเนิดของคำ Pyrex ได้สร้างความแตกต่างบางอย่าง แต่ก็ยอมรับว่ามันมาจากบทความที่ขายดีที่สุดในช่วงเวลาแรกของการค้า: จานที่เค้กอบ ด้วยวัสดุและอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการแก้วนี้ผลิตขึ้นในหลายรูปแบบเช่นแผ่นหรือแผ่นท่อเซลล์และแท่ง.

เครื่องมือเหล่านี้มีขนาดความหนาแตกต่างกันและมีการใช้งานและการใช้งานที่แตกต่างกันซึ่งต้องการองศาความแม่นยำที่แตกต่างกันสารเคมีความต้านทานทางกลและความร้อน นอกจากนี้ยังมีวัสดุแก้วปริมาตรแก้ว Pirex (ปิเปต, บิวเรต, ถังจบการศึกษา ฯลฯ ) ทำ.

โมเลกุลของมันจะไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับของเหลวที่มีอยู่ไม่ว่าจะเป็นกรดหรือเบส ดังนั้นจึงไม่เปลี่ยนแปลงค่าความเป็นกรดของสารที่บรรจุเช่นกัน ในตอนแรกพวกเขาถูกมองว่าหนักและแพงเป็นเครื่องใช้ในครัว.

ดัชนี

• 1 องค์ประกอบทางเคมี
• 2 ลักษณะและคุณสมบัติของแก้ว pyrex
  • 2.1 โครงสร้างของ borosilicates
• 3 ข้อดี
• 4 ข้อเสีย
• 5 แก้ว Pyrex ในห้องครัว
• 6 อ้างอิง

องค์ประกอบทางเคมี

ตามที่สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาผู้ผลิตอุปกรณ์และเครื่องมือ Pyrex ทุกคน - เช่น Corning, International Arc Pyrex และ Pyrex ห้องปฏิบัติการ - มีเหมือนกันที่พวกเขาผลิตจากแก้ว borosilicate ที่มีองค์ประกอบดังต่อไปนี้ สารเคมี:

ผู้ผลิตหรือซัพพลายเออร์หลายรายของแก้ว Pyrex ได้ทำการจัดวางองค์ประกอบมาตรฐานตามที่ระบุไว้ด้านล่างเช่นกันในหน่วยของความเข้มข้นร้อยละ p / p:

ลักษณะและคุณสมบัติของแก้วไพเร็กซ์

ตารางต่อไปนี้สรุปคุณสมบัติหรือลักษณะทั่วไปทางกลความร้อนและไฟฟ้าที่เกิดจากแก้ว Pyrex หรือแก้ว borosilicate:

องค์ประกอบทางเคมีของ Pyrex คุณสมบัติและคุณภาพของกระบวนการในการผลิตอนุญาตให้สรุปคุณสมบัติต่อไปนี้:

- ในทางเคมีแก้วบอโรซิลิเกตสามารถทนต่อน้ำกรดส่วนใหญ่ฮาโลเจนตัวทำละลายอินทรีย์และสารละลายน้ำเกลือ ด้วยเหตุนี้ขวดแก้วและลูกโป่งจึงผลิตด้วยวัสดุนี้.

- มันมีความต้านทานไฮโดรไลติกสูงซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมมันจึงรองรับอุณหภูมิสูงและความเครียดจากความร้อนที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ ตัวอย่างเช่นมันสามารถทนต่อกระบวนการฆ่าเชื้อที่ต่อเนื่องซึ่งสามารถถูกใช้โดยใช้ความร้อนชื้น (autoclave).

- เนื่องจาก Pyrex มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำจึงสามารถใช้ที่ 500 ° C แต่ขอแนะนำให้ใช้ในช่วงเวลาสั้น ๆ.

- วัสดุเป็นเนื้อเดียวกันบริสุทธิ์และเนื้อหาของฟองและการรวมอยู่ในระดับต่ำมาก.

- มันทนต่อแรงกระแทกได้ดีมาก.

- มันมีดัชนีหักเหที่ดี.

- สำหรับคุณสมบัติทางแสงนั้นความสามารถของ pyrex ในการส่งแสงในช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นได้ซึ่งอยู่ใกล้กับแสงอุลตร้าไวโอเลตนั้นถูกขยายให้มากที่สุดในพื้นที่ของเคมีเชิงแสง.

โครงสร้างของบอโรซิลิเกต

ภาพด้านบนแสดงให้เห็นถึงโครงสร้างที่ได้รับคำสั่งของซิลิเกตซึ่งตรงข้ามกับการจัดเรียงแบบสัณฐานที่แท้จริงของแก้ว pyrex.

มองจากด้านบนมันให้ความรู้สึกว่ามันประกอบด้วยสามเหลี่ยมสีเหลือง แต่จริง ๆ แล้วพวกมันเป็นจัตุรมุขโดยมีอะตอมโลหะของซิลิคอนอยู่ตรงกลางและอะตอมออกซิเจนที่จุดยอด.

แม้จะมีลักษณะเป็นผลึก แต่โมเลกุลของโบโรซิลิเกตก็มีรูปแบบที่ไม่เป็นระเบียบ นั่นคือมันเป็นของแข็งอสัณฐาน.

ดังนั้น tetrahedra ซิลิเกตจึงจับกับบอริกออกไซด์ (B₂O₃) โบรอนที่นี่พบว่าเป็นระนาบตรีโกณมิติ กล่าวอีกนัยหนึ่งพวกมันคือจัตุรมุขเชื่อมโยงกับสามเหลี่ยมแบนโบรอน.

อย่างไรก็ตามความผิดปกตินี้ - หรือโครงสร้างอสัณฐาน - ช่วยให้มันสามารถรองรับไพเพอร์ซึ่งเสริมการปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุล.

ประโยชน์

- มันมีประโยชน์มากสำหรับการผลิตอุปกรณ์และวัสดุแก้วที่ใช้ในห้องปฏิบัติการทางเคมีและทางวิทยาศาสตร์เช่นหลอดหมุนเหวี่ยงเครื่องแก้วปริมาตรปิเปตและดิสก์สำหรับตัวกรอง borosilicate ทั้งหมดได้มาตรฐานตามมาตรฐานคุณภาพระดับสากล ISO.

- ข้อต่อทรงกรวย Pyrex ทรงกลมแบนและเกลียวยังผลิตได้เช่นกัน.

- พื้นผิวกระจกถูกสร้างขึ้นสำหรับการเคลือบอิเล็กทริกและสำหรับการทำเลนส์และวัสดุออปติคัลบางที่มีความแม่นยำ.

- มันถูกใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศโดยเฉพาะสำหรับการผลิตอุปกรณ์สะท้อนแสงเนื่องจากการขยายตัวของความร้อนต่ำ กระจกสำหรับกล้องโทรทรรศน์ได้รับการผลิตด้วย Pyrex.

- ช่วยให้การผลิตภาชนะแก้วที่หนามาก

- ทำหน้าที่ในรายละเอียดของพื้นผิวที่ใช้เป็นวัสดุพิมพ์พร้อมฟังก์ชั่นเซ็นเซอร์.

- มันถูกใช้ในการผลิตเครื่องมือและฝาครอบป้องกันอุณหภูมิสูง.

- มันทำหน้าที่เป็นวัสดุสำหรับสิ่งประดิษฐ์แก้วที่ดูดซับนิวตรอน.

ข้อเสีย

จนถึงตอนนี้มีแง่มุมที่เกี่ยวข้องน้อยมากที่สามารถระบุได้ว่าเป็นข้อเสียของแก้ว Pyrex:

- จากมุมมองทางเคมีเป็นที่รู้กันว่าแก้ว Pyrex ถูกโจมตีโดยกรดไฮโดรฟลูออริกโดยกรดฟอสฟอริกเข้มข้นและกรดฟอสฟอริกเข้มข้นและสารละลายด่างที่รุนแรงที่ทำให้เกิดการกัดกร่อน.

- ผู้ผลิตแก้ว Pyrex ไม่รับประกันความเสถียรของวัสดุเมื่อใช้ภายใต้สภาวะสูญญากาศและแรงดันที่แตกต่างกัน ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นที่จะต้องคำนึงถึงข้อมูลที่ได้รับจากผู้ผลิตและปฏิบัติตามคำแนะนำเพื่อให้แน่ใจว่าได้รับการปกป้องทั้งวัสดุและผู้ใช้.

- หน่วยงานคุ้มครองผู้บริโภคมีความคิดเห็นเล็กน้อยเกี่ยวกับสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยในการใช้งานกับภาชนะบรรจุที่ใช้ในการอบอาหารหลังจากทรมานจากการแตกหักเนื่องจากการกระแทกหรือตกหล่น.

แก้ว Pyrex ในห้องครัว

ในความสัมพันธ์กับเครื่องใช้ประเภทนี้ที่ใช้ในห้องครัวมีการศึกษาเปรียบเทียบหลายครั้งระหว่างภาชนะที่ทำด้วย Pyrex borosilicate และเครื่องใช้ที่ทำจากกระจกนิรภัยที่มีโซเดียมมะนาว.

ได้รับการยืนยันแล้วว่า Pyrex ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีกว่า แต่มันมีความต้านทานเชิงกลน้อยกว่าภาชนะแก้วที่ใช้เพื่อจุดประสงค์เดียวกันนี้.

การอ้างอิง

1. Präzisions Glas & Optik GmbH Stephan Köthe, Marc Mennigmann PYREX^® 7740 สืบค้นเมื่อวันที่ 22 เมษายน 2018 จาก: pgo-online.com
2. วิกิพีเดีย (2018) Pyrex สืบค้นเมื่อวันที่ 22 เมษายน 2018 จาก: en.wikipedia.org
3. วัสดุ Azo (2009) แก้ว Borosilicate - คุณสมบัติของแก้ว Borosilicate (Pyrex / Duran) โดย Goodfellow Ceramics & Glass Division สืบค้นเมื่อวันที่ 22 เมษายน 2018 จาก: azom.com
4. Bibby Sterilin ข้อมูลทางเทคนิค Pyrex^® แก้ว Borosilicate สืบค้นเมื่อวันที่ 22 เมษายน 2018 จาก: sciencemadness.org
5. Othree (28 กุมภาพันธ์ 2017) Pyrex [รูป] สืบค้นเมื่อวันที่ 22 เมษายน 2018 จาก: flickr.com
6. Actualist (24 เมษายน 2013) โครงสร้างซิลิเกต [รูป] สืบค้นเมื่อวันที่ 22 เมษายน 2018 จาก: commons.wikimedia.org