PIREKSA STIKLS: SASTĀVS, ĪPAŠĪBAS, ĪPAŠĪBAS - ĶĪMIJA - 2025

Pyrex stikls ir īpaša borsilikāta stikls, kura zīme (Pyrex), kas savu izskatu Ņujorkā 1915. gadā, ražo ar Corning Glass. Tas radās kā mūsdienīga pārtikas iepakojuma materiāls, ko izmanto arī pārtikas uzglabāšanai un cepšanai tāda paša veida traukos.

Vārda Pyrex izcelsme ir radījusi zināmas neatbilstības, taču tiek pieņemts, ka tas ir atvasināts no vislabāk pārdotajiem izstrādājumiem tā sākotnējos komercializācijas brīžos: šķīvī, kurā tika cepta kūka. Šis stikls izgatavo daudzus materiālus un laboratorijas aprīkojumu daudzās formās, piemēram, loksnes vai plāksnes, caurules, šūnas un stieņus.

Šiem instrumentiem ir dažādi izmēri, biezumi, un tiem ir dažādi pielietojumi un pielietojumi, kuriem nepieciešama atšķirīga ķīmiskās, mehāniskās un termiskās pretestības pakāpe. Tāpat ar Pyrex stikla tiek izgatavoti tilpuma stikla materiāli (pipetes, biretes, graduētie baloni utt.).

Tā molekulas ķīmiski nereaģē ar tajā esošajiem šķidrumiem, vai tas būtu skābes vai bāzes; tāpēc tas nemaina arī iesaiņoto vielu pH. Sākumā tos uzskatīja par smagiem un dārgiem kā virtuves piederumiem.

Ķīmiskais sastāvs

Saskaņā ar Amerikas Savienoto Valstu Nacionālo standartu un tehnoloģiju institūtu, visiem Pireksa iekārtu un instrumentu ražotājiem - piemēram, Corning, Arc International Pyrex un Pyrex laboratorijām - ir kopīgs apstāklis, ka viņi to ražo, sākot no borosilikāta stikla, kam ir šādi elementi ķimikālijas:

Vairāki Pireksa stikla ražotāji vai piegādātāji ir standartizējuši sastāvu, kā norādīts turpmāk, arī masas procentos procentos:

Pireksa stikla īpašības un īpašības

Šajā tabulā ir apkopotas vispārīgās mehāniskās, termiskās un elektriskās īpašības vai raksturlielumi, kas tiek attiecināti uz Pireksa stiklu vai borosilikāta stiklu:

Pireksa ķīmiskais sastāvs, tā īpašības un tā ražošanas procesu kvalitāte ļauj apkopot šādas īpašības:

- Ķīmiski, borsilikāta stikls ir izturīgs pret saskari ar ūdeni, lielāko daļu skābju, halogēnu, organiskajiem šķīdinātājiem un fizioloģiskajiem šķīdumiem. Šī iemesla dēļ no šī materiāla tiek izgatavotas stikla kolbas un baloni.

- Tam ir augsta hidrolītiskā pretestība, tāpēc tas iztur augstu temperatūru un atkārtotus termiskos spriegumus, kuriem tas ir pakļauts. Piemēram, tas ir izturīgs pret secīgiem sterilizācijas procesiem, kuriem to var pakļaut, izmantojot mitru karstumu (autoklāvu).

- Tā kā Pyrex ir zems termiskās izplešanās koeficients, to var izmantot temperatūrā 500 ° C, taču ieteicams to izmantot īsu laiku.

- Tās materiāls ir viendabīgs, tīrs, un burbuļu un ieslēgumu saturs ir ļoti zems.

- Tas ir ļoti izturīgs pret triecieniem.

- Tam ir labs refrakcijas indekss.

- Runājot par optiskajām īpašībām, ķīmiskās fotometrijas jomā pireksa spēja pārraidīt gaismu redzamā spektra diapazonā, kas ir tuvu ultravioletai gaismai.

Borosilikāta struktūra

Attēlā parādīta sakārtota silikātu struktūra, kas kontrastē ar patiesajiem amorfiskajiem pireksa stikla izkārtojumiem.

Raugoties no augšas, šķiet, ka tas sastāv no dzelteniem trīsstūriem, bet faktiski tie ir tetraedri, kuru centrā ir metāla silīcija atoms un to virsotnēs ir skābekļa atomi.

Neskatoties uz kristālisko izskatu, molekulārā izteiksmē borsilikāta sietam ir nesakārtoti raksti; tas ir, tā ir amorfa cieta viela.

Tādējādi silikāta tetraedrs saistās ar bora oksīdiem (B ₂ O ₃ ). Bors šeit tiek atrasts kā trigonāla plakne. Citiem vārdiem sakot, tie ir tetraedriski savienoti ar plakaniem bora trīsstūriem.

Tomēr šie traucējumi - vai amorfā struktūra - ļauj tajā ietilpt katjoniem, kas pastiprina molekulāro mijiedarbību.

Priekšrocība

- Tas ir ļoti noderīgi tādu iekārtu un stikla materiālu ražošanā, ko izmanto ķīmijā un zinātniskās pētniecības laboratorijās, piemēram, centrifūgas caurules, stikla trauki, pipetes un borosilikāta filtru diski, kas visi ir standartizēti atbilstoši kvalitātes standartiem starptautiskais ISO.

- Tiek izgatavoti arī koniski, sfēriski, plakani un vītņoti pireksa stikla savienojumi.

- Stikla pamatnes ir paredzētas dielektriskajam pārklājumam, kā arī ļoti plānu precīzijas lēcu un optiskā materiāla izgatavošanai.

- To izmanto aviācijas un kosmosa rūpniecībā, īpaši reflektīvu optisko iekārtu ražošanai, pateicoties zemai termiskai izplešanās pakāpei. Tāpat ar Pyrex ir izgatavoti teleskopu spoguļi.

- Ļauj ražot ļoti biezus stikla traukus

- kalpo to virsmu sagatavošanai, kuras tiek izmantotas kā substrāts ar sensora funkciju.

- To izmanto instrumentu un augstas temperatūras aizsargapvalku ražošanā.

- Kalpo kā materiāls stikla artefaktiem, kas absorbē neitronus.

Trūkumi

Līdz šim ir ļoti maz būtisku aspektu, kurus var norādīt uz Pireksa stikla trūkumiem:

- No ķīmiskā viedokļa tiek atzīts, ka Pireksa stiklam uzbrūk fluorūdeņražskābe, koncentrēta un karsta fosforskābe un spēcīgi sārmaini šķīdumi, kas tam rada korozīvu efektu.

- Pireksa stikla ražotāji negarantē materiālu stabilitāti, ja tos izmanto dažādos vakuuma un spiediena apstākļos. Šī iemesla dēļ ir svarīgi ņemt vērā ražotāja sniegto informāciju un ievērot viņu norādījumus, lai nodrošinātu gan materiāla, gan lietotāja aizsardzību.

- Ir maz pārskatu par patērētāju aizsardzības organizācijām ar situācijām, kas saistītas ar drošību to lietošanā traukos, ko izmanto pārtikas cepšanai pēc tam, kad ir cietis lūzumi no sitieniem vai kritieniem.

Pireksa glāze virtuvē

Saistībā ar šāda veida virtuvē lietojamiem traukiem ir iesniegti dažādi salīdzinošie pētījumi starp traukiem, kas izgatavoti ar borosilikāta Pyrex, un traukiem, kas izgatavoti no rūdīta stikla ar nātrija kaļķiem.

Ir apstiprināts, ka Pirekss ir izturīgāks pret augstām temperatūrām, taču tam ir mazāka mehāniskā izturība nekā rūdīta stikla traukiem, ko izmanto tajā pašā nolūkā.

Atsauces

1. Präzisions Glas & Optik GmbH. Stefans Kode, Marks Mennigmans. PYREX ^® 7740 Iegūts 2018. gada 22. aprīlī no: pgo-online.com
2. Wikipedia. (2018). Pirekss. Saņemts 2018. gada 22. aprīlī no: en.wikipedia.org
3. Azo materiāli. (2009) Borosilikāta stikls - borosilikāta stikla (Pirekss / Duran) īpašības, ko izveidojusi Goodfellow keramikas un stikla nodaļa. Saņemts 2018. gada 22. aprīlī no: azom.com
4. Bibbijs Sterilins. Tehniskā informācija. Pyrex ^® borosilikāta stikls. Saņemts 2018. gada 22. aprīlī no: sciencemadness.org
5. Otrdien. (2017. gads, 28. februāris). Pirekss. . Saņemts 2018. gada 22. aprīlī no: flickr.com
6. Aktuālists. (2013. gada 24. aprīlis). Silikāta struktūras. . Saņemts 2018. gada 22. aprīlī no vietnes: commons.wikimedia.org