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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 生物醫(yī)藥區(qū) » 微生物 » 實驗/技術 » 實驗室用玻璃材質儀器小常識
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實驗室用玻璃材質儀器小常識 已有1人參與
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璃材質簡介 玻璃的一般性質 玻璃的主要原料是硅砂(SiO2)、硼酸(H3BO3)或硼砂(Na2B4O7 10H2O)、石灰(CaO)、玻璃屑(碎玻璃)、磷酸(P2O5)、堿(Ha2O,由NaNO3、Na2B4O7等提供)及其它含鉀、鎂、鋅、鋁等氧化物之原料。 玻璃制品對于水、鹽溶液、酸、堿以及有機溶劑具有很好的化學耐性，從這點來看超過大多數(shù)的塑料制品。僅有氫氟酸以及在升溫條件下的強堿或濃磷酸會攻擊玻璃。玻璃制品的另一個特點是形狀的穩(wěn)定性(即使在升溫條件下)，以及高度透明。 特定玻璃的特殊性質 實驗室應用中，有許多不同性質不同種類的玻璃可以選擇。 鈉-鈣玻璃 鈉-鈣玻璃(比如AR-Glas)具有良好的化學與物理性質。適用于短時間接觸化學試劑與有限的熱沖擊的應用。 硼硅酸鹽玻璃(BORO3.3，BORO5.4) 硼硅酸鹽玻璃具有出色的化學與物理性質。如國際標準DIN ISO 3585所述，一級水解玻璃的線性膨脹系數(shù)為3.3，適用于需要出色化學耐性與熱耐性(包含耐受熱沖擊)，以及高機械穩(wěn)定性的應用。是典型的的用于化學儀器的玻璃，比如圓底燒瓶與燒杯及計量產(chǎn)品。 玻璃制品的使用 在使用玻璃的時候，必需要考慮抵抗熱沖擊與機械力的耐性。必需遵循嚴格的安全措施： 不要再熱拌上加熱體積計量儀器、量筒或者試劑瓶。 在進行放熱反應，例如稀釋硫酸或者溶解氫氧化鈉時，一定要進行持續(xù)攪拌并冷卻試劑，并且選擇合適的容器，比如錐形瓶，決不可使用刻度量筒或者容量瓶。 玻璃儀器決不可暴露于突然的劇烈的溫度變化。當從熱干燥箱中取出玻璃儀器，千萬不要立刻放置于冷的或者濕的臺面上。 對于承壓應用，只能使用設計用于此用途的玻璃儀器耗材。列如：抽濾瓶與干燥器，只能確認完好之后才能抽真空使用。 化學耐性 水或酸與玻璃的化學相互作用小到幾乎可以忽略;只有非常少量的，主要為單價陽離子會從玻璃中溶出。在玻璃表面形成非常薄的，幾乎沒有空隙的硅膠層，阻止進一步的侵蝕。氫氟酸與熱磷酸是例外，因為這兩種酸會抑制保護層的形成。 堿與玻璃的化學相互作用 堿會輕視玻璃且隨濃度與溫度升高而增強。硅硼酸鹽玻璃3.3可限制表面輕視達到μm的水平。當然，隨著接觸時間的延長，體積變化與/或者刻度損壞仍有可能發(fā)生。 玻璃的水解耐性 一級水解玻璃可以達到 DIN ISO 719(98℃)5個水解耐性級別的第一級。這意味著顆粒度為300-500μm的玻璃暴露于98℃的水中1小時，少于31μg Na2O/克玻璃杯水溶解。此外，一級水解玻璃也達到了DIN ISO 720(121℃)3個水解級別的第一級。這意味著暴露于121℃的水中1個小時，少于62ug Na2O/克玻璃被水解。 對酸的耐性 一級水解玻璃達到了DIN 12 116標準算耐性的四個級別的第一級。一級水解玻璃也被稱為耐酸硅硼酸鹽玻璃，于6N HCL中煮沸6小時，其表面輕視小于0.7mg/100cm2;。更具DIN ISO 1776 Na2O損失小于100ug Na2O/100cm2。 對堿的耐性 一級水解玻璃達到了DIN ISO 695標準3個耐堿級別的第二級。3個小時相同體積氫氧化鈉(1mol/L)與碳酸鈉(0.5mol/L)煮沸產(chǎn)生的侵蝕大約為134mg/100cm2。 機械耐性 熱應力 在生產(chǎn)與處理玻璃時，可能引入有害的熱應力。在熔融玻璃冷卻過程中，從可塑狀態(tài)到堅硬狀態(tài)的轉變發(fā)生在高、低退火溫度點之間。在這個階段，必須通過小心的受控退貨過程消除現(xiàn)存的熱應力。一旦過了低退火點，玻璃可以加速冷卻而不會映入任何較大的新應力。玻璃再加熱式的反應也類似，比如，通過直接用本身火焰加熱，至一個高于地推火溫度點的問題，不能控制的冷卻或導致“凍入”熱效力，而嚴重降低玻璃抵抗破碎的能力與機械穩(wěn)定性。為了除固有的應力，玻璃必須加熱至介于高、低退火溫度點之間的問題，并維持約30分鐘，然后按照規(guī)定的降溫速率進行冷卻。 對溫度變化的抗性 當玻璃加熱至低于低推火溫度點的溫度，熱膨脹與熱的不良導性會導致張麗與壓力。如果，由于不恰當?shù)募訜峄蚶鋮s速率，超出了可承受的機械力，玻璃即發(fā)生破裂。除了膨脹系數(shù)，其值隨著玻璃種類、壁厚、玻璃的集合形狀不同而不同，玻璃上存在的任何刮傷特需要考慮。因此，說明一個確切的抵抗熱沖擊的數(shù)值非常困難。當然，熱膨脹系數(shù)值得比較現(xiàn)實一級水解玻璃比像AR-Glas玻璃對抗溫度變化的能力強。 機械應力 從技術角度來看，玻璃的彈性表現(xiàn)非常理想，也就是說，當超過承受范圍，張力與壓力并不導致形變，而是導致破裂。玻璃可以承受的張力相對較小，并且隨著玻璃上有刮傷或者縫隙而進一步減小。出于安全考慮，機械與工業(yè)設計使用的一級水解玻璃可承受張力為6N/MM2。 |
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| 頂 |
2樓2015-06-26 09:40:34
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