
【化】 chemical glass
chemistry
【化】 chemistry
【醫】 chemistry; chemo-; spagyric medicine
glass; putty
【化】 glass
【醫】 slass
化學玻璃(Chemical Glass)是實驗室及工業領域專用的一類耐腐蝕玻璃材料,其核心成分為硼矽酸鹽(Borosilicate)。與普通鈉鈣玻璃相比,化學玻璃具備以下特性:
耐高溫性
在380-480℃範圍内仍能保持結構穩定,熱膨脹系數低至3.3×10⁻⁶/K(普通玻璃為9×10⁻⁶/K),能承受驟冷驟熱實驗操作。美國材料與試驗協會标準ASTM E438将其歸類為I類耐高溫玻璃。
化學惰性
含三氧化二硼(B₂O₃)12-13%的配方使其對酸堿溶液具有強耐受性,可抵抗除氫氟酸和熱磷酸外的大多數化學試劑腐蝕。中國國家标準GB/T 15728-2021規定了該類玻璃的耐水性檢測方法。
典型應用
常見器皿包括燒杯(Beaker)、錐形瓶(Erlenmeyer Flask)、量筒(Graduated Cylinder)等。國際标準化組織ISO 3585:2018明确要求此類儀器需采用3.3硼矽玻璃制造。
該材料在《分析化學實驗手冊》(高等教育出版社)中被列為基礎實驗器材,美國化學會ACS認證實驗室也将其作為标準配置。值得注意的是,德國DIN 12217标準對玻璃儀器壁厚公差有明确規定,确保實驗精确度。
化學玻璃是一種具有特定化學成分的非晶态固體材料,主要成分為二氧化矽(SiO₂)和氧化硼(B₂O₃),因此也被稱為硼矽酸鹽玻璃或硼酸鹽玻璃。以下是其核心特點與用途的詳細說明:
化學組成
典型配方包含約81%的SiO₂、12%的B₂O₃,以及少量Na₂O(5%)和Al₂O₃(2%)。與普通鈉鈣玻璃(含Na₂O、CaO)不同,B₂O₃的加入顯著提升了其耐熱性和化學穩定性。
非晶态特性
熔融後快速冷卻時,内部微粒無法形成有序晶體結構,而是以類似液态的無序排列“凍結”成固體,賦予其透明性和高黏度特性。
特性 | 化學玻璃 | 普通玻璃 |
---|---|---|
主要成分 | SiO₂ + B₂O₃ | SiO₂ + Na₂O/CaO |
耐熱性 | 高(低膨脹系數) | 較低 |
化學穩定性 | 抗酸堿腐蝕性強 | 一般 |
典型用途 | 實驗室器皿、精密儀器 | 窗戶、瓶罐等日常用品 |
總結來看,化學玻璃通過成分調整實現了更優的物理化學性能,是科學實驗和工業領域中不可或缺的材料。
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