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實驗儀器玻璃的化學組成及性質


實驗室k / 2019-01-24

       化驗室中大量使用玻璃儀器,是因為玻璃具有一系列可貴的性質,它有很高的化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性,有很好的透明度、一定的機械強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”,用改變玻璃化學組成的方法可以制出適應各種不同要求的玻璃。

       玻璃的化學成分主要是SiO2、CaO、Na2O、K2O。引入B2O3、Al2O3、ZnO、BaO等以使玻璃具有不同的性質和用途。
       表1-1列出了各種儀器玻璃的化學組成及性質。
       從表1-1中可以看出,特硬玻璃和硬質玻璃含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  儀器玻璃的化學組成、性質及用途
玻璃名稱
通稱
化學組成(%) 線膨脹系數①
耐熱急變溫差
軟化點
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℃ 制作燒器類耐熱產品
硬質玻璃 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 線膨脹系數是指當物體溫度升高1℃時,單位長度上所增加的長度。
       玻璃的化學穩(wěn)定性較好,但并不是絕對不受侵蝕,而是其受侵蝕的量符合一定的標準。因玻璃被侵蝕而有痕量離子進入溶液中和玻璃表面吸附溶液中的待測分析離子,是微量分析要注意的問題。氫氟酸很強烈地腐蝕玻璃,故不能用玻璃儀器進行含有氫氟酸的實驗。堿液特別是濃的或熱的堿液對玻璃明顯地腐蝕。貯存堿液的玻璃儀器如果是磨口儀器還會使磨口粘在一起無法打開。因此,玻璃容器不能長時間存放堿液。
       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)良的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,但價格較貴。石英制品在化驗室中也占有重要的地位。

 


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