Стекло марки Викор (Vicor)

Стекло марки «викор» содержит около 96 % SiO₂ и обладает многими свойствами кварцевого стекла. Получают «викор» обработкой боросиликатного стекла хлороводородной кислотой при нагревании, извлекая бораты щелочных металлов. Остающийся тонкопористый материал подвергают спеканию.

Другие марки лабораторных стекол

В России выпускается несколько марок химико-лабораторных стекол: K-50 (ТХС-2), №29 (ХС-2), Л-80 (ХС-3), АМК (ХС-3). Химический состав стекол данных марок приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав лабораторных стекол

Температура размягчения стекла марок, указанных в табл. 1 составляет 540-640 ⁰С.

При воздействии воды и водных растворов солей на стекло в результате растворения и гидролиза щелочных металлов на поверхности силикатов образуется защитная пленка из SiO₂. Такая пленка устойчива в нейтральных и кислых растворах (за исключением HF), но разрушается в щелочных согласно
реакциям:

SiO₂ + 4KOH = K₂SiO₄ + 2H₂O

H₂SiO₄ + 4KOH = K₂SiO₄ + 4H₂O

Химическую устойчивость лабораторной посуды, изготовленной из стекла марок ХС-2 и ХС-3, можно повысить в несколько раз путем обработки внутренней ее поверхности разбавленным раствором серной или хлороводородной кислот и выдержкой посуды в этих кислотах в течение 10-20 ч.

Фарфор

Фарфор –белый керамический материал, обладающий водо- и газонепроницаемостью и механической прочностью. Состоит из SiO₂ (75 %), Al₂O₃ (19-21 %), K₂O (3-4 %)

Термостойкость неглазурированного фарфора составляет 1400-1500 ⁰С. Глазурированный фарфор менее термостоек и его можно применять только до 1200 ⁰С. А при длительном нагревании такого фарфора при температуре 1000 ⁰С глазурь расстекловывается и отслаивается.

Фарфор химически устойчив к действию большинства кислот и кислых расплавов, за исключением HF и H₃PO₄. Хлороводород разъедает фарфор при 800 ⁰С, а выше 1000 ⁰С фарфор разрушается от воздействия хлора. Фарфор постепенно разрушается при контакте с расплавами и концентрированными водными растворами гидроксидов щелочных металлов, кальция и бария.

Фарфор применяют для производства тиглей, ступок, чашек, шпателей, стаканов и других лабораторных изделий. Тонкостенные фарфоровые тигли можно вносить непосредственно в пламя газовой горелки, а затем охлаждать до комнатной температуры. Толстостенные фарфоровые изделия следует нагревать и охлаждать с осторожностью.

Полимерные материалы

Ассортимент полимерных материалов, применяемых в лабораториях органического синтеза, увеличивается с каждым годом. Химическая посуда, изготовленная из полимерных материалов имеет ряд преимуществ перед стеклянной, однако существуют и серьезные недостатки, из-за которых именно стекло остается главным и важнейшим материалом при изготовлении лабораторной химической посуды.

Основным преимуществам полимерной посуды перед стеклянной
является ее дешевизна. Так, средняя цена воронки 80×56 из полипропилена составляет 15 рублей, такая воронка из стекла стоит около 35 рублей. Еще одним важным преимуществом является более высокая химическая стойкость, особенно к растворам и расплавам щелочей и к действию фтороводородной и фосфорной кислот. Однако, температурные ограничения (-10 ÷ 140 ^оС) не позволяют более широко применять полимерную посуду и их ассортимент, как правило, ограничен такой вспомогательной посудой, как воронки, мерные цилиндры, мензурки, химические стаканы, шланги и др.

Фторопласт-4 (тефлон)

Фторпласт-4 (тефлон в США, полифлон в Японии, хостафлон в Германии, флюон в Англии) –политетрафторэтилен (–СF₂­­–CF₂–)_n, обладает высокой химической стойкостью. Фторопласт-4 устойчив к действию кипящих фтороводородной, серной, азотной, фосфорной кислот и их смесей. Тефлон также проявляет высокую устойчивость в растворах и расплавах щелочей (KOH, NaOH). Не разрушается фторопласт-4 и под действием кипящих органических растворителей. Такие реагенты как фтор (F₂), трихлорид фтор (FCl₂), дифторид кислорода (OF₂) оказывают заметное влияние только при температуре выше 150 ^оС. Щелочные металлы и их оксиды легко разрушают полимер при температуре выше 200 ^оС. Изделия из фторопласта-4 применяют в интервале температур от -190 до +260 ^оС. Разложение полимера происходит при температуре выше 360 ^оС.

Фторопласт-4 обладает низким коэффициентом трения, хорошими диэлектрическими свойствами, но низкой теплопроводностью. Из фторопласта часто производят химические стаканы, чашки, трубки, шланги, сифоны, пластины для фильтрования.

Фторопласт-3

Фторопласт-3(дайфло в Японии, кель-F в США) - полихлорфторэтилен (CF₂–CClF)_n. Представляет собой прозрачный полимер, уступающий фторопласту-4 по химической и термической устойчивости.Фторопласт-3 начинает разрушаться при температуре выше 200 ^оС. Изделия из этого полимера можно охлаждать даже жидким азотом, не опасаясь растрескивания.

Фторопласт-3 устойчив к действию большинства кислот, растворителей, окислителей, включая фтор (F₂). При нагревании в хлорсодержащих органических растворителях (хлороформ, дихлорэтан, дихлорметан, тетрахлорметан), толуоле, диэтиловом эфире фторопласт-3 набухает с увеличением массы примерно на 20 %.

Из фторопласта-3 производят в основном мерную посуду.

Полиэтилен

Полиэтилен– прозрачный полимерс мономерной единицей (–CH₂–)_n. В настоящее время производится полиэтилен высокого давления (политен, луколен), устойчивый до 100 ^оС, и полиэтилен низкого давления (хостален), сохраняющий свою прочность до 120 ^оС. В сосудах из полиэтилена низкого давления можно кипятить воду. Однако такие изделия очень плохо переносят охлаждения до низких температур. Так, ниже -30 ^оС, изделия из полиэтилена становятся твердыми, как стекло.

Следует отметить высокую химическую устойчивость полиэтилена в отношении концентрированных галогеноводородных кислот (кроме фтороводородной), фосфорной кислоты, 30 %-й азотной кислоты и 50 %-го водного раствора KOH и NaOH. В концентрированной серной кислоте полиэтилен устойчив при температуре ниже 40 ^оС. В органических растворителях происходит его набухание.

Из всех полимерных материалов полиэтилен обладает наименьшей проницаемостью для водных паров.

Как правило, из полиэтилена производят мерную лабораторную посуду, в том числе для работ с фтороводородной кислотой любой концентрации.

Полипропилен

Полипропилен(моплен, новолен, провакс и др.) – полимер с мономерной единицей (–CH₂–CH(CH₃)–)_n, по химической стойкости уступает лишь фторопластам. Рабочая температура лежит в интервале от -20 до +140 ^оС.

В условиях комнатной температуры изделия из полипропилена устойчивы к действию водных растворов галогеноводородных кислот, фосфорной кислоты, хлорной кислоты (до 10 %), азотной (до 50 %) и серной (до 90 %) кислот. Также полипропилен не разрушается в водных растворах гидроксидов калия и натрия, аммиака, пероксида водорода. Органические растворители вызывают незначительное набухание полипропилена. Галогены и большинство органических кислот абсорбируются полипропиленом и медленно диффундируют через него.

Из полипропилена, в основном, производят мерную посуду, химические стаканы, шланги и пробки.

Поиск по сайту: