THỦY TINH PYREX: THÀNH PHẦN, ĐẶC ĐIỂM, TÍNH CHẤT - HÓA HỌC - 2026

Các Pyrex kính là một kính borosilicate đặc biệt có dấu (Pyrex) đã xuất hiện tại thành phố New York vào năm 1915, sản xuất bởi Corning Glass. Nó nổi lên như một vật liệu cho bao bì thực phẩm hiện đại, cũng được sử dụng để lưu trữ và nướng thực phẩm trong cùng một loại hộp đựng.

Nguồn gốc của từ Pyrex đã tạo ra sự khác biệt nhất định, nhưng người ta chấp nhận rằng nó có nguồn gốc từ mặt hàng bán chạy nhất trong những thời điểm ban đầu thương mại hóa: một chiếc đĩa trong đó một chiếc bánh được nướng. Thủy tinh này làm nhiều vật liệu và thiết bị thí nghiệm ở nhiều dạng, chẳng hạn như tấm hoặc tấm, ống, ô và que.

Những dụng cụ này có kích thước, độ dày khác nhau và có các ứng dụng và cách sử dụng đa dạng, đòi hỏi các mức độ chính xác khác nhau, về độ bền hóa học, cơ học và nhiệt. Tương tự như vậy, với vật liệu thủy tinh thể tích thủy tinh Pyrex (pipet, buret, ống đong chia độ, v.v.) được chế tạo.

Các phân tử của nó không phản ứng hóa học với chất lỏng mà nó chứa, có thể là axit hoặc bazơ; do đó, nó cũng không làm thay đổi độ pH của các chất được đóng gói. Ban đầu chúng được coi là đồ dùng nhà bếp nặng và đắt tiền.

Thành phần hóa học

Theo Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ, tất cả các nhà sản xuất thiết bị và dụng cụ của Pyrex - chẳng hạn như Corning, các phòng thí nghiệm Arc International Pyrex và Pyrex - đều có điểm chung là họ sản xuất nó bắt đầu từ thủy tinh borosilicat có các yếu tố sau hóa chất:

Một số nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp thủy tinh Pyrex đã tiêu chuẩn hóa thành phần như quy định bên dưới, cũng theo đơn vị nồng độ phần trăm w / w:

Đặc điểm và tính chất của thủy tinh pyrex

Bảng sau đây cho phép tóm tắt các tính chất hoặc đặc tính cơ, nhiệt và điện chung được quy cho thủy tinh Pyrex hoặc thủy tinh borosilicat:

Thành phần hóa học của Pyrex, các đặc tính của nó và chất lượng của các quy trình trong quá trình sản xuất nó cho phép tóm tắt các đặc tính sau:

- Về mặt hóa học, thủy tinh borosilicat có khả năng chống tiếp xúc với nước, phần lớn axit, halogen, dung môi hữu cơ và dung dịch muối. Vì lý do này, bình thủy tinh và bóng bay được làm từ vật liệu này.

- Nó có khả năng chống thủy phân cao, đó là lý do tại sao nó chịu được nhiệt độ cao và các ứng suất nhiệt lặp đi lặp lại mà nó phải chịu. Ví dụ, nó có khả năng chống lại các quá trình tiệt trùng liên tiếp mà nó có thể phải chịu khi sử dụng nhiệt ẩm (nồi hấp).

- Vì Pyrex có hệ số giãn nở nhiệt thấp nên có thể sử dụng ở nhiệt độ 500 ° C, nhưng khuyến cáo nên sử dụng trong thời gian ngắn.

- Vật liệu đồng nhất, tinh khiết, hàm lượng bọt khí và tạp chất rất thấp.

- Nó có khả năng chống va đập rất tốt.

- Nó có một chỉ số khúc xạ tốt.

- Về tính chất quang học, khả năng truyền ánh sáng của pyrex trong phạm vi nhìn thấy của quang phổ, gần với ánh sáng tử ngoại, được khai thác triệt để trong lĩnh vực trắc quang hóa học.

Cấu trúc borosilicate

Hình ảnh trên minh họa cấu trúc có trật tự của silicat, tương phản với sự sắp xếp vô định hình thực sự của thủy tinh pyrex.

Nhìn từ trên cao, nó dường như bao gồm các hình tam giác màu vàng, nhưng chúng thực sự là tứ diện, với một nguyên tử silic kim loại ở trung tâm và nguyên tử oxy ở các đỉnh của chúng.

Mặc dù có hình dạng tinh thể, về mặt phân tử, lưới borosilicat cho thấy các mô hình rối loạn; nghĩa là, nó là một chất rắn vô định hình.

Do đó, tứ diện silicat liên kết với oxit boric (B ₂ O ₃ ). Boron ở đây được tìm thấy như một mặt phẳng tam giác. Nói cách khác, chúng là tứ diện liên kết với tam giác boron phẳng.

Tuy nhiên, rối loạn này - hay cấu trúc vô định hình - cho phép nó chứa các cation, giúp củng cố các tương tác phân tử.

Lợi thế

- Rất hữu ích cho việc sản xuất các thiết bị và vật liệu thủy tinh dùng trong phòng thí nghiệm hóa học và nghiên cứu khoa học, chẳng hạn như ống ly tâm, dụng cụ thủy tinh thể tích, pipet và đĩa lọc borosilicat, tất cả đều được tiêu chuẩn hóa theo tiêu chuẩn chất lượng ISO quốc tế.

- Các khớp nối thủy tinh pyrex hình nón, hình cầu, phẳng và ren cũng được chế tạo.

- Đế thủy tinh được làm cho lớp phủ điện môi, và để làm vật liệu quang học và thấu kính chính xác rất mỏng.

- Nó được sử dụng trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, đặc biệt để sản xuất thiết bị quang học phản xạ do độ giãn nở nhiệt thấp. Tương tự như vậy, gương cho kính thiên văn đã được chế tạo bằng Pyrex.

- Cho phép sản xuất đồ đựng bằng thủy tinh rất dày

- Phục vụ trong việc chuẩn bị bề mặt được sử dụng làm chất nền với chức năng cảm biến.

- Nó được sử dụng trong sản xuất dụng cụ và vỏ bảo vệ ở nhiệt độ cao.

- Dùng làm vật liệu cho các đồ tạo tác bằng thủy tinh hấp thụ neutron.

Nhược điểm

Cho đến nay, có rất ít khía cạnh liên quan có thể được chỉ ra như nhược điểm của kính Pyrex:

- Từ quan điểm hóa học, người ta nhận ra rằng thủy tinh Pyrex bị tấn công bởi axit flohydric, axit photphoric đặc và nóng và bởi các dung dịch kiềm mạnh gây ra tác dụng ăn mòn.

- Các nhà sản xuất thủy tinh Pyrex không đảm bảo độ ổn định của vật liệu khi chúng được sử dụng trong các điều kiện chân không và áp suất khác nhau. Vì lý do này, điều cần thiết là phải tính đến thông tin do nhà sản xuất cung cấp và làm theo hướng dẫn của họ để đảm bảo bảo vệ cả vật liệu và người sử dụng.

- Cơ quan bảo vệ người tiêu dùng có rất ít đánh giá về các tình huống liên quan đến tính an toàn trong việc sử dụng đồ đựng dùng để nướng thực phẩm sau khi bị gãy do va đập hoặc ngã.

Kính Pyrex trong bếp

Liên quan đến loại đồ dùng này được sử dụng trong nhà bếp, nhiều nghiên cứu so sánh khác nhau đã được trình bày giữa đồ đựng được làm bằng Pyrex borosilicat và đồ dùng được làm bằng thủy tinh cường lực với vôi natri.

Pyrex đã được xác nhận là có khả năng chịu nhiệt độ cao tốt hơn, nhưng có độ bền cơ học kém hơn so với các đồ đựng bằng thủy tinh cường lực được sử dụng cho cùng mục đích.

Người giới thiệu

1. Präzisions Glas & Optik GmbH. Stephan Köthe, Marc Mennigmann. PYREX ^® 7740 Truy cập ngày 22 tháng 4 năm 2018, từ: pgo-online.com
2. Wikipedia. (2018). Pyrex. Truy cập ngày 22 tháng 4 năm 2018, từ: en.wikipedia.org
3. Vật liệu Azo. (2009) Thủy tinh Borosilicate - Tính chất của Thủy tinh Borosilicate (Pyrex / Duran) của Goodfellow Ceramics & Glass Division. Được lấy vào ngày 22 tháng 4 năm 2018, từ: azom.com
4. Bibby Sterilin. Thông tin kĩ thuật. Thủy tinh Borosilicate Pyrex ^® . Được truy cập ngày 22 tháng 4 năm 2018, từ: sciencemadness.org
5. Không. (2017, ngày 28 tháng 2). Pyrex. . Truy cập ngày 22 tháng 4 năm 2018, từ: flickr.com
6. Người theo chủ nghĩa thực tế. (Ngày 24 tháng 4 năm 2013). Các cấu trúc silicat. . Truy cập ngày 22 tháng 4 năm 2018, từ: commons.wikimedia.org