แก้ว Borosilicate 3.3: คุณสมบัติ องค์ประกอบ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน และการใช้งานในห้องปฏิบัติการ

เดินเข้าไปในห้องปฏิบัติการเคมีเกือบทุกแห่งที่ทำงานอยู่ และเครื่องแก้วที่วางอยู่บนม้านั่งก็มีข้อมูลจำเพาะเหมือนกันอย่างเงียบๆ นั่นก็คือ แก้วบอโรซิลิเกต 3.3 ตัวเลขไม่ใช่ยี่ห้อ เกรดความชัดเจน หรือฉลากทางการตลาด เป็นการกำหนดวัสดุที่เชื่อมโยงกับคุณสมบัติทางกายภาพรายการเดียว ซึ่งเป็นค่าสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวเชิงเส้นเฉลี่ย และคาดการณ์ได้อย่างมากเกี่ยวกับพฤติกรรมของขวดทดลอง คอนเดนเซอร์ ขวด หรือเครื่องปฏิกรณ์เมื่อถูกให้ความร้อน แช่เย็น อพยพ หรือเติมสารเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรง การทำความเข้าใจว่า 3.3 มาจากไหนทำให้ตัดสินใจเลือกได้ เครื่องแก้วสำหรับห้องปฏิบัติการ borosilicate 3.3 คาดเดาได้น้อยกว่ามาก

จริงๆ แล้ว 3.3 ในแก้ว Borosilicate 3.3 หมายถึงอะไร

แก้วบอโรซิลิเกต 3.3 กำหนดโดยค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเฉลี่ย: ประมาณ 3.3 × 10-6 ต่อเคลวิน วัดระหว่าง 20 ถึง 300 °C ตัวเลขดังกล่าวถูกเขียนลงใน ISO 3585 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่อธิบายคุณสมบัติของตระกูลแก้วนี้ และเป็นเหตุผลที่วัสดุมักเรียกง่ายๆ ว่า "3.3" แทนที่จะตั้งชื่อที่เป็นกรรมสิทธิ์ มาตรฐานนี้อนุญาตให้มีค่าความคลาดเคลื่อนประมาณบวกหรือลบ 0.1 × 10-6 ต่อเคลวิน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตหลายรายจึงยังคงสามารถเปลี่ยนขนาดและเปลี่ยนความร้อนได้

การขยายตัวต่ำมาจากองค์ประกอบ แก้ว 3.3 ทั่วไปประกอบด้วยซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) ประมาณ 81 % โบรอนไตรออกไซด์ (B2O3) ประมาณ 13 % โซเดียมออกไซด์ (Na2O) ประมาณ 4 % และอะลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) สองสามเปอร์เซ็นต์ พร้อมด้วยโพแทสเซียมออกไซด์จำนวนเล็กน้อย โบรอนเป็นส่วนเสริมที่สำคัญ โดยจะเข้าสู่โครงข่ายซิลิกาและจำกัดว่าโครงสร้างจะยืดออกมากเพียงใดเมื่อได้รับความร้อน หากคุณต้องการรายละเอียดทางเคมีเพิ่มเติม โปรดอ่านหมายเหตุของเราที่ ส่วนประกอบแก้วบอโรซิลิเกตและรูปที่ 3.3 ผ่านออกไซด์ไปทีละตัว

เนื่องจากทั้งองค์ประกอบและส่วนต่อขยายเป็นมาตรฐาน กระจก 3.3 จึงสามารถจำแนกได้หลายประเภทในคราวเดียว ซึ่งสอดคล้องกับแก้วบอโรซิลิเกต USP ประเภท I ตามมาตรฐาน ASTM E438 ประเภท I คลาส A และกับวัสดุที่กำหนดเป็นแก้วบอโรซิลิเกต 3.3 ใน DIN ISO 3585 สำหรับห้องปฏิบัติการ การทับซ้อนกันนั้นใช้งานได้จริงมากกว่าเชิงวิชาการ: หมายถึงขวดวัดปริมาตรที่ซื้อสำหรับงานเภสัชกรรม และขวดปฏิกิริยาที่ซื้อสำหรับโต๊ะสังเคราะห์สามารถใช้วัสดุฐานเดียวกันและพฤติกรรมทางความร้อนที่เหมือนกัน

คุณสมบัติที่สำคัญโดยสรุป

ตารางด้านล่างรวบรวมตัวเลขที่สำคัญที่สุดเมื่อคุณวางแผนการทดลอง เขียนวิธีการ หรือการตรวจสอบว่าข้อเรียกร้องของซัพพลายเออร์ยังคงอยู่หรือไม่

ความต้านทานแรงกระแทกจากความร้อนและเหตุใดตัวเลขจึงมีความสำคัญ

แก้วจะทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหันได้ดีเพียงใดนั้นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัว เนื่องจากการขยายตัวคือสิ่งที่สร้างความเครียดภายในเมื่อส่วนหนึ่งของภาชนะร้อนกว่าอีกส่วนหนึ่ง ด้วยการขยายตัวประมาณหนึ่งในสามของแก้วโซดาไลม์ โบโรซิลิเกต 3.3 จึงทนต่อความแตกต่างที่อาจจะทำให้แก้วดื่มธรรมดาแตกได้ ในชีวิตประจำวัน โดยทั่วไปภาชนะ 3.3 ที่มีผนังบางสามารถเปลี่ยนอุณหภูมิได้ประมาณ 100 ถึง 120 K ในขณะที่แก้วโซดาไลม์ที่มีความหนาใกล้เคียงกันอาจเปลี่ยนที่ 40 K หรือน้อยกว่า

โดยที่เลขธรรมดาหยุดความง่าย

ความหนาของผนังและรูปทรงมีความสำคัญพอๆ กับค่าสัมประสิทธิ์ของมันเอง ความร้อนเคลื่อนผ่านกระจกอย่างช้าๆ ดังนั้นผนังหนาจึงเกิดการไล่ระดับสีภายในที่ใหญ่กว่าผนังบาง การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน เช่น ฐานหนักชนกับผนังด้านข้างบางๆ หรือข้อต่อที่หลอมละลายที่อุณหภูมิสูง ทำให้เกิดความเครียดขึ้น นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมขวดสองขวดที่ทำจากท่อ 3.3 เดียวกันจึงสามารถทำงานแตกต่างกันมากได้ เมื่อขวดหนึ่งถูกล้างด้วยก๊อกน้ำเย็น และอีกขวดถูกปล่อยให้เย็นในอากาศ

การแตกหักส่วนใหญ่ที่เกิดจาก "แก้วที่ไม่ดี" เป็นปัญหาในการจัดการจริงๆ เช่น การทำความร้อนขวดด้านหนึ่งด้วยเปลวไฟ การเทตัวทำละลายเย็นลงในภาชนะที่ร้อน การยึดข้อต่อภายใต้ภาระการดัดงอ หรือการบังคับพื้นให้เทเปอร์ที่หยิบกรวดขึ้นมา การหลอมที่โรงงานจะขจัดความเครียดจากการผลิตเพียงครั้งเดียว การจัดการอย่างอ่อนโยนที่ม้านั่งช่วยให้ถอดออกได้

ความต้านทานต่อสารเคมีและขีดจำกัดของมัน

Borosilicate 3.3 จัดอยู่ในประเภทแก้วที่มีความทนทานสูงภายใต้ ISO 719 และ ISO 720 และเป็นไปตามข้อกำหนดความต้านทานกรดของ ISO 1776 โดยทนทานต่อน้ำ กรดเจือจางและกรดเข้มข้น สารละลายเกลือ และตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่โดยไม่มีการโจมตีที่สามารถวัดได้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงใช้สำหรับการจัดเก็บรีเอเจนต์ การวัดปริมาตร คอลัมน์โครมาโตกราฟี และระบบเครื่องปฏิกรณ์ในสารเคมีและยาชั้นดี

มีข้อยกเว้นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว และการเพิกเฉยต่อสิ่งเหล่านี้มีราคาแพง:

• กรดไฮโดรฟลูออริกและส่วนผสมที่มีฟลูออไรด์จะโจมตีโครงข่ายซิลิกาอย่างรวดเร็ว และไม่ควรเก็บหรือจัดการในแก้ว
• กรดฟอสฟอริกเข้มข้นและอัลคาไลเข้มข้นร้อน เช่น โซเดียมหรือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ละลายแก้วอย่างช้าๆ แต่มั่นคง
• สารละลายอัลคาไลน์ที่ทิ้งไว้ในขวดเป็นเวลาหลายเดือนจะชะโซเดียมออกจากพื้นผิวและทิ้งฟิล์มที่ขุ่นมัวไว้
• รอบเครื่องล้างจานแบบอัลคาไลน์ร้อนซ้ำๆ ทำให้เกิดฝ้าบนพื้นผิวของภาชนะวัดปริมาตร และอาจส่งผลต่อการเจาะละเอียดของบิวเรตและปิเปต

สำหรับการทำความสะอาดเป็นประจำ ผงซักฟอกที่เป็นกลางหรือเป็นกรดอ่อนตามด้วยน้ำกลั่นล้างจะอ่อนโยนกว่าอ่างอัลคาไลน์เข้มข้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับภาชนะตรวจวัด Class A ที่สภาพพื้นผิวมีอิทธิพลต่อความแม่นยำ

ในกรณีที่ใช้แก้ว Borosilicate 3.3 ในห้องปฏิบัติการ

เนื่องจากวัสดุผสมผสานความเสถียรทางความร้อน ความเฉื่อยทางเคมี และความใสของแสง จึงปรากฏเกือบทุกที่ในห้องปฏิบัติการทำงาน:

• งานปฏิกิริยา: ขวดก้นกลมแบบคอเดียวและหลายคอ ขวดปฏิกิริยาแบบมีแจ็คเก็ต เครื่องปฏิกรณ์แบบตั้งโต๊ะ และภาชนะนำร่องขนาดใหญ่ที่มีฝาปิดที่เข้ากันและอะแดปเตอร์ตัวกวน
• กรดไหลย้อนและการควบแน่น: Liebig, Allihn, Graham และเครื่องควบแน่นอากาศ, ฟิงเกอร์เย็นและชุดประกอบกรดไหลย้อนที่สมบูรณ์
• การกลั่นและการระเหย: หัวกลั่น คอลัมน์แยกส่วน วัสดุบรรจุภัณฑ์ อะแดปเตอร์ถอดสูญญากาศ หลอดป้องกันการกระเซ็น และส่วนประกอบเครื่องระเหยแบบหมุน
• การกรอง: กรวยและถ้วยใส่ตัวอย่างแก้วเผาผนึก ขวดกรอง และชุดการกรองแบบสุญญากาศเต็มรูปแบบ
• การจัดเก็บและการจัดการ: ขวดรีเอเจนต์ที่มีฝาเกลียว ขวดใส่ตัวอย่างน้ำ เครื่องดูดความชื้น ขวดล้างแก๊ส และแหล่งเก็บตัวทำละลาย
• การวัดและการวิเคราะห์: ขวดวัดปริมาตร บิวเรต ปิเปตตวง กระบอกตวง คอลัมน์โครมาโตกราฟี ถังพัฒนา TLC และหลอด NMR
• กระบวนการและระดับนำร่อง: ระบบเครื่องปฏิกรณ์แก้ว ไลน์ถ่ายโอน และแว่นสายตาสำหรับโรงงานที่ต้องจัดการตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

หากงานของคุณมุ่งเน้นไปที่การสังเคราะห์ ขวดทดลองก้นกลมสามคอในแก้ว Class A 3.3 จะเป็นชิ้นที่คุณจะเข้าถึงได้บ่อยที่สุด โดยจะยอมรับเครื่องกวน เทอร์โมมิเตอร์ หรือกรวยเติม และคอนเดนเซอร์ในเวลาเดียวกัน และเทเปอร์มาตรฐานจะทำให้สามารถสับเปลี่ยนกับอุปกรณ์อื่นๆ ในระบบข้อต่อได้

ขวดก้นกลมสามคอคลาส A สำหรับการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ ขวดก้นกลมสามคอคลาส A สำหรับการสังเคราะห์สารอินทรีย์และการควบคุมความร้อน มีจำหน่ายในขนาดตั้งแต่ 50 มล. ถึง 2000 มล. พร้อมข้อต่อมาตรฐาน ดูผลิตภัณฑ์ →

ในด้านการจัดเก็บ ขวดรีเอเจนต์ฝาสีน้ำเงินในแก้วบอโรซิลิเกตสูง 3.3 คืออุปกรณ์ที่ทำงานเงียบของชั้นวาง: ฝาเกลียวปิดผนึกโดยไม่ใช้จาระบี ผนังหนาเพียงพอสำหรับการจัดการในชีวิตประจำวัน และวัสดุจะดึงกรดและตัวทำละลายที่เก็บไว้โดยทั่วไปให้อยู่ใกล้แค่เอื้อม

ขวดรีเอเจนต์เกลียวฝาสีน้ำเงินในแก้วบอโรซิลิเกต 3.3 ขวดรีเอเจนต์บอโรซิลิเกต 3.3 ฝาสีน้ำเงินสำหรับการจัดเก็บรีเอเจนต์ในห้องปฏิบัติการที่ปลอดภัย มีจำหน่ายตั้งแต่ 100 มล. ถึง 20000 มล. พร้อมซีลเกลียว ดูผลิตภัณฑ์ →

ข้อควรทราบในการใช้งานจริงสำหรับการทำงานกับเครื่องแก้ว 3.3

นิสัยบางประการทำให้เครื่องแก้ว 3.3 ใช้งานได้นานหลายปีแทนที่จะเป็นเดือน:

1. ประกอบข้อต่อกราวด์ให้สะอาดและแห้งหากเป็นไปได้ หากก๊อกปิดเปิดจำเป็นต้องหล่อลื่น ให้ใช้ปลอก PTFE หรือจาระบีซิลิโคนแบบประหยัด แล้วทำความสะอาดออกในภายหลัง
2. รองรับขวดแบบหลายคอและคอนเดนเซอร์หนักโดยมีแคลมป์วางอยู่เหนือข้อต่อ แก้วไม่ควรรับน้ำหนักของตัวเองในมุมหนึ่ง
3. ปิดผนึกข้อต่อโดยการหมุนเบาๆ แทนที่จะใช้แรง ความเรียวที่ยึดมักจะเริ่มต้นด้วยข้อต่อที่งอ สกปรก หรือขันแน่นเกินไป
4. ให้ความร้อนอย่างช้าๆ ด้วยเสื้อคลุม อ่างน้ำมัน หรือบล็อกทำความร้อน หลีกเลี่ยงเปลวไฟโดยตรง และอย่าใช้ความร้อนในพื้นที่กับจุดบางๆ หรือบริเวณที่ได้รับการซ่อมแซม
5. ค่อยๆเย็นลง การล้างขวดโดยตรงจากอ่างที่มีอุณหภูมิ 200 °C ด้วยน้ำเย็นเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการแตกหักโดยไม่ทราบสาเหตุ
6. ดูความแตกต่างของอุณหภูมิมากกว่าอุณหภูมิสัมบูรณ์ 3.3 แก้วจับอุณหภูมิ 300°C ได้สบาย; มันวัตถุกับความลาดชัน 150 K ข้ามกำแพงไม่กี่เซนติเมตร
7. ตรวจสอบขอบล้อและข้อต่อว่ามีรอยแตกเล็กๆ น้อยๆ ก่อนทำงานสุญญากาศหรือไม่ เครื่องแก้วที่อพยพออกไปจะกักเก็บพลังงานในปริมาณที่น่าประหลาดใจ

การเลือก 3.3 เครื่องแก้วที่เหมาะกับงานของคุณ

เมื่อคุณเปรียบเทียบแค็ตตาล็อก ให้ถามถึงตัวเลขส่วนขยายมากกว่าคำว่า "บอโรซิลิเกต" แก้วที่เป็นกลางและวัสดุที่มีการขยายตัวสูงอื่นๆ บางครั้งเรียกอย่างหลวมๆ ว่าเป็นบอโรซิลิเกต แต่ก็มีพฤติกรรมแตกต่างออกไปมากบนเตาให้ความร้อน นอกเหนือจากวัสดุแล้ว ให้ตรวจสอบขนาดข้อต่อกับเครื่องแก้วที่คุณมีอยู่แล้ว ความหนาของผนังสำหรับภาระความร้อนที่คุณคาดหวัง และดูว่าภาชนะสำหรับตวงมีเครื่องหมาย Class A หรือไม่

Shanghai Heqi Glassware ผลิตเครื่องแก้วข้อต่อกราวด์มาตรฐานมาตั้งแต่ปี 2002 โดยมีเวิร์กช็อปแก้ว งานโลหะ และการประกอบของเราเอง และเราจัดหาทั้งชิ้นงานของเราเองและเครื่องมือของผู้ผลิตรายอื่น เพื่อให้ห้องปฏิบัติการสามารถสร้างการตั้งค่าที่สมบูรณ์ได้ในคำสั่งซื้อเดียว หากคุณไม่แน่ใจว่ากระติกหรือขวดเฉพาะเป็นของแท้ 3.3 เรายินดีพูดคุยผ่านสเปคกับคุณก่อนตัดสินใจซื้อ

แม้แต่บีกเกอร์รูปแบบต่ำธรรมดาก็ยังได้รับประโยชน์จากระเบียบวินัยเดียวกัน บีกเกอร์ขนาด 3.3 ที่มีผนังหนาและฐานแบนให้ความร้อนสม่ำเสมอบนเตาให้ความร้อน สามารถเคลื่อนย้ายไปยังโต๊ะเย็นได้อย่างรวดเร็ว และช่วยให้คุณดูสารละลายได้โดยไม่ปวดตา

บีกเกอร์แก้วบอโรซิลิเกตรูปแบบต่ำสำหรับเคมีในห้องปฏิบัติการ บีกเกอร์บอโรซิลิเกตรูปแบบต่ำ 3.3 ให้ความร้อนสม่ำเสมอและสังเกตปฏิกิริยาได้ชัดเจน พร้อมพวยกาเทและฐานแบนสำหรับการกวน ดูผลิตภัณฑ์ →

แก้ว Borosilicate 3.3 เป็นหนึ่งในมาตรฐานห้องปฏิบัติการไม่กี่มาตรฐานที่ไม่เปลี่ยนแปลงมานานหลายทศวรรษ และความเสถียรนั้นคือประเด็นหลัก ตัวเลขจะบอกคุณถึงการขยายตัว การขยายตัวจะบอกคุณถึงพฤติกรรมทางความร้อน และมาตรฐานจะบอกคุณว่าข้อต่อจากผู้ผลิตรายหนึ่งจะยังคงพอดีกับคอนเดนเซอร์จากอีกเครื่องหนึ่ง เลือกเครื่องแก้วตามเงื่อนไขเหล่านั้น ดูแลข้อต่ออย่างอ่อนโยน เก็บอ่างอัลคาไลน์ร้อนให้ห่างจากมัน และมันจะยังคงอยู่บนม้านั่งของคุณเป็นเวลานาน