В предыдущей статье я упоминал бутылки из боросиликатного стекла, но не стал заострять на них внимание. Статья и так получалась слишком большой, поэтому я решил выделить эту тему в отдельную статью 🙂
Что такое боросиликатное стекло?
Боросиликатное стекло — это тип стекла, который содержит триоксид бора , который обеспечивает очень низкий коэффициент теплового расширения. Это означает, что он не треснет при экстремальных изменениях температуры, как обычное стекло. Его долговечность сделала его лучшим выбором для престижных ресторанов, лабораторий и виноделен. Большинство людей не осознают, что не всё стекло создано одинаково.
Боросиликатное стекло содержит около 15% триоксида бора, который является тем магическим ингредиентом, который полностью меняет поведение стекла и делает его устойчивым к тепловым ударам . Это позволяет стеклу противостоять экстремальным изменениям температуры и измеряется «коэффициентом теплового расширения» — скоростью, с которой стекло расширяется при воздействии тепла. Благодаря этому боросиликатное стекло способно без трещин выдержать путь из морозильника в духовку. Это означает, что вы можете наливать кипящую воду в боросиликатное стекло, не беспокоясь о разбитии или растрескивании стекла.
Обзор бутылок из боросиликатного стекла
В чем разница между боросиликатным стеклом и натриево-кальциевым стеклом?
Многие компании предпочитают использовать натриево-кальцевое стекло для своих изделий из стекла, потому что оно дешевле и доступнее. На его долю приходится 90% производимого стекла во всем мире и используется оно для таких предметов, как мебель, вазы, стаканы для напитков и окна. Натриево-кальциевое стекло более хрупкое и не выдерживает экстремальных изменений температуры.
Его химический состав составляет 69% диоксида кремния, 15% соды (оксид натрия) и 9% извести (оксид кальция). В целом, эта форма стекла относительно недорогая и химически стабильная. Кроме того, оно имеет значительную твердость при хорошей обрабатываемостью, при нормальных температурах она прослужит относительно долгую службу.
Но. Коэффициент натриево-кальциевого стекла более чем в два раза выше, чем у боросиликатного стекла , что означает, что при нагревании он увеличивается в два раза быстрее и очень быстро разрушается. В боросиликатном стекле доля диоксида кремния намного выше по сравнению с обычным стеклом (80% против 69%), что делает его еще менее подверженным разрушению. С точки зрения температуры, максимальный диапазон теплового удара (разница температур, которую он может выдержать) для боросиликатного стекла составляет 170 °С.
Интересно, что боросиликатное стекло настолько устойчиво к химическим веществам, что его даже используют для хранения ядерных отходов . Бор в стакане делает его менее растворимым, предотвращая попадание нежелательных материалов в стекло или наоборот. С точки зрения общей производительности боросиликатное стекло намного превосходит обычное стекло.
Для чего используют боросиликатное стекло?
Из-за своей долговечности и устойчивости к химическим изменениям боросиликатное стекло традиционно используется в химических лабораториях и на промышленных объектах, а также для кухонной посуды и фужеров премиум-класса. Из-за его превосходного качества, он часто оценивается выше, чем натриево-кальциевое стекло.
Как НА САМОМ ДЕЛЕ Делают Термостойкое стекло?
Стоит ли переходить на бутылки из боросиликатного стекла? Это стоит ваших денег?
Во-первых, так как боросиликатное стекло устойчиво к химическим веществам и кислотному разложению, вам не нужно беспокоиться о том, что материал просочится в вашу воду. Вы можете положить его в посудомоечную машину, поставить в микроволновую печь, использовать для хранения горячих жидкостей или оставить на солнце. Вам не придется беспокоиться о нагревании бутылки и выделении вредных токсинов в жидкость, которую вы пьете, что очень часто встречается в пластиковых бутылках с водой или менее дорогих альтернативах из нержавеющей стали.
Во-вторых, пластиковые бутылки с водой вредны для окружающей среды. Они сделаны из нефти и почти всегда попадают на свалку, озеро или океан. Только 9% всего пластика перерабатывается . Даже тогда, зачастую, процесс разрушения и повторного использования пластмасс оставляет углеродный след. Поскольку боросиликатное стекло изготавливается из природных материалов, которые легче усваиваются, чем нефть, воздействие на окружающую среду также меньше. При осторожном обращении боросиликатное стекло прослужит вам всю жизнь.
Боросиликатное стекло является значительным обновлением по сравнению с традиционным стеклом, и эти различия могут оказать большое влияние как на ваше личное здоровье, так и на окружающую среду с течением времени.
А на этом у меня всё, помните, что экологичная бутылка для воды — это только один шаг, который мы можем сделать для более разумного и устойчивого образа жизни. Берегите планету и спасибо за внимание 🙂
Источник: dzen.ru
Боросиликатное стекло. История происхождения, область применения и особенности
Наверное, многие слышали об особенных свойствах огнеупорных стекол, которые уже долгие годы широко используются как в бытовых, так и промышленных целях. Такие термостойкие стекла называют боросиликатными.
Что такое боросиликатное стекло
- к плавиковой/фтороводородной кислоте;
- концентрату фосфорной кислоты;
- едкой концентрированной щелочи при воздействии высоких температур.
Так же как и большинство видов стекла боится резких температурных перепадов.
История происхождения
Впервые боросиликатное стекло изобрел немецкий химик Фридрих Отто Шотт в 1887 году, когда решил добавить в стандартную формулу оксид бора. Полученный вид нового стекла вышел на мировой рынок под маркой «Duran». Но широкую известность боросиликатные стекла получили в 1915 году. В то время их производством занималась компания «Glass Works» под маркой «Pyrex».
Производство и особенности боросиликатного стекла
Боросиликаты изготавливаются по классической технологии варки обычных стекол в специальных печах с температурным диапазоном более 1300°С. Жидкое стекло формуется на раскаленном металле, проходя флоат-процесс (непрерывное изготовление листового стекла). Так как готовое стекло не подвергается нарезке, его производят сразу нужного размера и формы.
Боросиликатное стекло имеет меньшую степень плотности, чем обычные силикатные стекла, поэтому при воздействии максимально высоких температур (например, во время пожара) не рассыпаются на мелкие осколки, а лопаются и ломаются на крупные фракции с тупыми краями. Именно поэтому их часто используют в интерьерах жилых и коммерческих помещений для повышения уровня пожарной безопасности.
Чтобы термостойкое стекло приобрело свои пожаропрочные характеристики, оно проходит дополнительную термическую обработку (нагрев). Боросиликатные стекла могут сдерживать натиск огня в течение 60 минут, и даже нагреваясь, не теряют свою прозрачность.
Область применения
Боросиликатное стекло нашло свое широкое применение в современной промышленности. Из него изготавливают:
- медицинские пипетки и пробирки для лабораторных исследований;
- стекла для оптических приборов;
- посуду;
- элементы микроволновых печей, корпуса плит, электрочайников и другой электронагревательной техники;
- стеклянные инструменты;
- стеклопакеты;
- полупроводники в плазменных телевизорах и многое другое.
Благодаря хорошей передаче теплового излучения боросиликаты используют для изготовления ваккумных трубок, поглощающих солнечные лучи. Такие трубки устанавливают в водонагревательных приборах, в солнечных батареях и т.д.
Опасна ли кухонная посуда из боросиликатного стекла?
Это вопрос задают многие люди, так как в состав такого стекла входит бор, опасный для здоровья человека. Накапливаясь в организме, он не выводится из него почками, а концентрируясь в большом количестве может негативно сказаться на общем здоровье человека.
Это миф и посуда из боросиликатного стекла полностью безопасна для применения в бытовых целях. При изготовлении такого стекла используется не борная кислота в чистом виде, а оксид бора, зачастую в виде различных эфиров. В совокупности с оксидом силициума и другими химическими элементами, он образует достаточно устойчивую структуру, не взаимодействующую с продуктами питания даже при экстремально высокой температуре. Поэтому можно с уверенностью сказать, что посуда из боросиликатного стекла не приносит вреда здоровья человеку, а благодаря своим высоким жаро- и термостойким качествам может использоваться для приготовления блюд в духовых шкафах, микроволновых печах и других нагревательных приборах, не теряя своей прозрачности и блеска.
В нашем интернет-магазине вы можете приобрести лабораторную посуду из боросиликатного стекла и других материалов по низким ценам. Обращайтесь!
Источник: 5drops.ru
Боросиликатное стекло: характеристики, производство и применение
Наделение традиционных материалов особыми характеристиками давно стало распространенной практикой. Изделия с улучшенными свойствами химической защиты, повышенной жаропрочностью и твердостью используются в энергетике, машиностроении, производстве стройматериалов и в других сферах. При этом не остаются без внимания и узкие области применения тех же огнестойких изделий. Так, в медицине широко используется боросиликатное стекло, посуда из которого отличается удобством в применении и немалым спектром защитных свойств.
Состав стекла
Технико-физические качества материалов определяются двумя факторами – техникой обработки в процессе производства и компонентами первичной элементной базы. По большому счету данное стекло является представителем группы обычных силикатных материалов, основу которых составляют окислы.
Это базовый перечень компонентов, в числе которых углеродистый натрий, кварцевый песок и оксид кальция, то есть известняк. При этом боросиликатное стекло отличается присутствием в составе и еще одного элемента, определившего во многом нестандартные качества структуры. В общий силикатный состав добавляется оксид бора, который и обеспечивает устойчивость стекла к температурным перепадам. Конечно, на этом состав современных стекол не ограничивается, поскольку технологи модифицируют наборы элементов, ориентируясь на конкретные требования к конечным изделиям.
Технология изготовления стекла
В целом методика изготовления боросиликатного материала схожа с технологией производства обычных стекол. В процессе варки основного расплава задействуются печные агрегаты с температурой более 1300ºC. Жидкая масса формуется на специальных металлических панелях. По технике флоат-процесс производится листовое боросиликатное стекло с заданными размерами. Особенность этого метода заключается в том, что полученные листы не нарезаются и вообще не корректируются, а в готовой форме используются конечным потребителем.
Из таких стекол в дальнейшем компонуются стеклопакеты, двери, а в некоторых случаях и противопожарные перегородки. Немалая доля производств, занимающихся выпуском таких стекол, ориентируется на изготовление готовой посуды. Это могут быть пробирки, сосуды, чаши и другие предметы, применяемые в медицине и техническом обеспечении исследовательских центров. На специальном оборудовании выполняется механическая резка и полировка слитков, из которых в дальнейшем получается лабораторная посуда из стекла в разных формах. Собственно, главным отличием изготовления данного материала от обычных силикатных аналогов является организация рабочего процесса в условиях более высокой температуры.
Основные характеристики стекла
Стекло такого типа выгодно по многим свойствам и эксплуатационным характеристикам. В первую очередь это широкий температурный диапазон окружающей среды, в которой может использоваться стекло. В стандартном исполнении материал выдерживает мороз до -80ºC и жар на уровне 525ºC.
С точки зрения эксплуатации в лабораторных условиях на первое место выходит стойкость уже к химическим воздействиям. Именно такими качествами наделяется медицинская пробирка. Боросиликатного стекла с его инертностью достаточно, чтобы пользователь мог надежно уберечь содержимое от кислот, солей, щелочей и органических соединений.
Отмечается и механическая стойкость данного материала. Поскольку коэффициент плотности у боросиликатной основы выше, чем у силикатных стекол, она лучше защищена от риска физических повреждений. Кроме того, сильные тепловые воздействия не разрушают поверхность стекла на мелкие фрагменты, а лопают панели, у которых образуются тупые и безопасные края.
Типоразмеры и формат выпуска
Специализированная посуда обычно выпускается под заказ лабораторий и медицинских предприятий. Однако производство листовых материалов предусматривает некоторые стандарты выпуска. В частности, по толщине стеклянная панель может иметь 6-12 мм. При этом погрешность обычно не превышает 0,3 мм.
Максимальный формат, в котором производится листовое термостойкое стекло, представлен типоразмером 150х300 см. Но, опять же, по спецзаказу многие предприятия при наличии технологической возможности расширяют и эти параметры изготовления. Что касается минимальных значений, то принято считать формат 10х10 см наиболее мелкой единицей выпуска такого стекла.
Сферы применения
Как уже отмечалось, характеристики материала наилучшим образом подходят для применения в лабораториях, в оснащении медицинских кабинетов и т.д. Для таких целей производители выпускают колбы, сосуды, пробирки и другие изделия. Вакуумная трубка боросиликатного стекла, кроме особых физических характеристик, имеет и конструкционную особенность.
Хотя внешне может показаться, что это одна трубка, на самом деле их две и они образуют вакуум. Находит свое применение и листовое стекло такого типа. Его обычно применяют в качестве перегородок, в оптической технике и при оснащении помещений защитными барьерами.
Противопожарное боросиликатное стекло
Качества пожаростойкости ценятся особенно высоко – одна из ключевых характеристик боросиликатного материала. Производители выпускают специальные панели для остекления и устройства дверных и оконных полотен с повышенными защитными качествами. При этом, например, спайдерное остекление отличается не только огнеупорными свойствами, но и механической стойкостью. В комплектации типовых пластиковых оконных систем также применяется термостойкое стекло, обеспечивающее тепловую защиту. Получают распространение и огнестойкие материалы для оформления потолочных и напольных поверхностей.
Ограничения по использованию стекла
Несмотря на широкий набор выгодных технико-эксплуатационных свойств, боросиликатные изделия имеют и некоторые ограничения по использованию. Что касается взаимодействия с открытым пламенем, то материал способен удерживать огонь не более часа. Этот нюанс не позволяет применять такое стекло в помещениях с повышенными требованиями к пожарной безопасности.
Есть и ограничения для других сфер применения. В частности, лабораторная посуда из стекла не выдерживает контактов с плавиковыми и фтороводородными кислотами. Негативно влияет на пробирки с колбами и едкая щелочь, воздействие которой подкрепляется высокой температурой. Сам по себе экстремальный температурный режим не разрушает стекло, но резкие перепады не позволяют материалу своевременно адаптировать структуру.
Заключение
Боросиликатные стеклянные изделия не стоит рассматривать как специальный материал для целенаправленной защиты от химических воздействий и огня. Можно сказать, что это второстепенные и даже вспомогательные характеристики, которыми для повышения практичности наделяются традиционные изделия. Тем не менее боросиликатное стекло, кроме защитных качеств, сохраняет и такие свойства, как прозрачность и светопропускная способность. Поэтому сочетание механической стойкости, огнеупорности и светопрозрачности позволяет рассматривать материал в качестве уникального. По крайней мере, таковой является лабораторная посуда, которая, помимо названных характеристик, также обладает оптимальной инертностью.
Источник: fb.ru