實(shí)驗(yàn)儀器玻璃的化學(xué)組成及性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)室k / 2019-01-24
化驗(yàn)室中大量使用玻璃儀器,是因?yàn)椴AЬ哂幸幌盗锌少F的性質(zhì),它有很高的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性,有很好的透明度、一定的機(jī)械強(qiáng)度和良好的絕緣性能。玻璃原料來源方便,并可以用多種方法按需要制成各種不同形狀的產(chǎn)品。用于制作玻璃儀器的玻璃稱為“儀器玻璃”,用改變玻璃化學(xué)組成的方法可以制出適應(yīng)各種不同要求的玻璃。
玻璃的化學(xué)成分主要是SiO2、CaO、Na2O、K2O。引入B2O3、Al2O3、ZnO、BaO等以使玻璃具有不同的性質(zhì)和用途。
表1-1列出了各種儀器玻璃的化學(xué)組成及性質(zhì)。
從表1-1中可以看出,特硬玻璃和硬質(zhì)玻璃含SiO2和B2O3較高,均屬于高硼硅酸鹽玻璃一類。它們具有較高的熱穩(wěn)定性,在化學(xué)穩(wěn)定性方面耐酸、耐水性能好,耐堿性能稍差。一般儀器玻璃和量器玻璃為軟質(zhì)玻璃,其熱穩(wěn)定性及耐腐蝕性稍差。
表1-1 儀器玻璃的化學(xué)組成、性質(zhì)及用途
玻璃名稱
|
通稱
|
化學(xué)組成(%) |
線膨脹系數(shù)①
|
耐熱急變溫差
|
軟化點(diǎn)
|
主要用途
|
| SiO2 |
Al2O3 |
B2O3 |
R2O(Na2O,K2O) |
CaO |
ZnO |
| 特硬玻璃 |
特硬料 |
80.7 |
2.1 |
12.8 |
3.8 |
0.6 |
— |
32×10(-7次方) |
不低于270℃ |
820℃ |
制作燒器類耐熱產(chǎn)品 |
| 硬質(zhì)玻璃 |
九五料 |
79.1 |
2.1 |
12.5 |
5.7 |
0.6 |
— |
41~42×10(-7次方) |
不低于220℃ |
770℃ |
制作燒器類及各種玻璃儀器 |
| 一般儀器玻璃 |
管料 |
74 |
4.5 |
4.5 |
12 |
3.3 |
1.7 |
71×10(-7次方) |
不低于140℃ |
750℃ |
制作滴管、吸管及培養(yǎng)皿等 |
| 量器玻璃 |
白料 |
73 |
5 |
4.5 |
13.2 |
3.8 |
0.5 |
73×10(-7次方) |
不低于120℃ |
740℃ |
制作量器等 |
① 線膨脹系數(shù)是指當(dāng)物體溫度升高1℃時(shí),單位長度上所增加的長度。
玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性較好,但并不是絕對(duì)不受侵蝕,而是其受侵蝕的量符合一定的標(biāo)準(zhǔn)。因玻璃被侵蝕而有痕量離子進(jìn)入溶液中和玻璃表面吸附溶液中的待測(cè)分析離子,是微量分析要注意的問題。氫氟酸很強(qiáng)烈地腐蝕玻璃,故不能用玻璃儀器進(jìn)行含有氫氟酸的實(shí)驗(yàn)。堿液特別是濃的或熱的堿液對(duì)玻璃明顯地腐蝕。貯存堿液的玻璃儀器如果是磨口儀器還會(huì)使磨口粘在一起無法打開。因此,玻璃容器不能長時(shí)間存放堿液。
石英玻璃屬于特種儀器玻璃,其理化性能與玻璃有同又有異,它有極其優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,但價(jià)格較貴。石英制品在化驗(yàn)室中也占有重要的地位。