و بيركس زجاج هو الزجاج البورسليكات خاص الذي علامة (بيركس) جعل مظهره في مدينة نيويورك في عام 1915، المصنعة من قبل زجاج كورنينج. ظهرت كمواد لتغليف المواد الغذائية الحديثة ، وتستخدم أيضًا لتخزين وخبز الطعام في نفس نوع الحاوية.
نشأ أصل كلمة Pyrex بعض التناقضات ، ولكن من المقبول أنها مشتقة من العنصر الأكثر مبيعًا في اللحظات الأولى من تسويقها: طبق تُخبز فيه كعكة. يصنع هذا الزجاج العديد من المواد والمعدات المخبرية بأشكال عديدة ، مثل الألواح أو الألواح والأنابيب والخلايا والقضبان.
هذه الأدوات لها أحجام وسماكات مختلفة ولها تطبيقات واستخدامات متنوعة تتطلب درجات مختلفة من الدقة من المقاومة الكيميائية والميكانيكية والحرارية. وبالمثل ، يتم تصنيع المواد الزجاجية الحجمية من زجاج Pyrex (ماصات ، سحابات ، أسطوانات مدرجة ، إلخ).
لا تتفاعل جزيئاته كيميائيًا مع السوائل التي يحتويها ، سواء كانت أحماض أو قواعد ؛ لذلك ، فإنه لا يغير الرقم الهيدروجيني للمواد المعبأة أيضًا. في البداية كانت تعتبر أدوات المطبخ ثقيلة وباهظة الثمن.
التركيب الكيميائي
وفقًا للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا بالولايات المتحدة ، يشترك جميع مصنعي معدات وأدوات Pyrex - مثل Corning و Arc International Pyrex و Pyrex - في تصنيعها بدءًا من زجاج البورسليكات الذي يحتوي على العناصر التالية مواد كيميائية:
قام العديد من مصنعي أو موردي زجاج Pyrex بتوحيد التركيب كما هو محدد أدناه ، أيضًا في وحدات تركيز النسبة المئوية w / w:
خصائص وخصائص زجاج البيركس
يتيح الجدول التالي ملخصًا للخصائص أو الخصائص الميكانيكية والحرارية والكهربائية العامة المنسوبة إلى زجاج بيركس أو زجاج البورسليكات:
يسمح التركيب الكيميائي لبيركس وخصائصه وجودة العمليات في تصنيعه بتلخيص الخصائص التالية:
- كيميائيًا ، زجاج البورسليكات مقاوم للتلامس مع الماء والغالبية العظمى من الأحماض والهالوجينات والمذيبات العضوية والمحاليل الملحية. لهذا السبب ، تصنع القوارير الزجاجية والبالونات من هذه المادة.
- يتميز بمقاومة عالية للتحلل المائي ، لذلك فهو يدعم درجات الحرارة المرتفعة والضغوط الحرارية المتكررة التي يتعرض لها. على سبيل المثال ، إنه مقاوم لعمليات التعقيم المتتالية التي يمكن أن يتعرض لها باستخدام الحرارة الرطبة (الأوتوكلاف).
- نظرا لانخفاض معامل التمدد الحراري لبيركس ، فيمكن استخدامه عند درجة حرارة 500 درجة مئوية ، ولكن يوصى باستخدامه لفترة قصيرة.
- مادته متجانسة ونقية ومحتواها من الفقاعات والادراج منخفض جدا.
- إنه شديد المقاومة للصدمات.
- لديها معامل انكسار جيد.
- فيما يتعلق بالخصائص البصرية ، فإن قدرة بيركس على إرسال الضوء في النطاق المرئي من الطيف ، بالقرب من الأشعة فوق البنفسجية ، يتم استغلالها بالكامل في مجال القياس الضوئي الكيميائي.
هيكل البورسليكات
توضح الصورة أعلاه بنية مرتبة من السيليكات ، والتي تتناقض مع الترتيبات غير المتبلورة الحقيقية لزجاج البيركس.
بالنظر إليها من الأعلى ، يبدو أنها تتكون من مثلثات صفراء ، لكنها في الواقع رباعي السطوح ، مع وجود ذرة من السيليكون المعدني في المركز وذرات الأكسجين عند رؤوسها.
على الرغم من المظهر البلوري ، تظهر شبكة البورسليكات جزيئيًا أنماطًا مضطربة ؛ وهذا يعني أنه مادة صلبة غير متبلورة.
وهكذا ، فإن رباعي الأسطح السيليكات يرتبط بأكاسيد البوريك (B 2 O 3). تم العثور على البورون هنا كمستوى ثلاثي الزوايا. بمعنى آخر ، هم رباعي الأسطح مرتبطون بمثلثات البورون المسطحة.
ومع ذلك ، فإن هذا الاضطراب - أو الهيكل غير المتبلور - يسمح له باستيعاب الكاتيونات ، مما يعزز التفاعلات الجزيئية.
مميزات
- مفيد جدًا في تصنيع المعدات والمواد الزجاجية المستخدمة في مختبرات الكيمياء والبحث العلمي ، مثل أنابيب الطرد المركزي ، والأواني الزجاجية الحجمية ، والماصات وأقراص مرشح البورسليكات ، وكلها موحدة وفقًا لمعايير الجودة ISO الدولية.
- يتم أيضًا عمل وصلات زجاجية بيركس مخروطية وكروية ومسطحة وملولبة.
- ركائز الزجاج مصنوعة للطلاء العازل ، ولصنع عدسات دقيقة للغاية ومواد بصرية.
- يتم استخدامه في صناعة الطيران ، وتحديداً لتصنيع المعدات البصرية العاكسة بسبب تمددها الحراري المنخفض. وبالمثل ، تم صنع مرايا التلسكوبات باستخدام Pyrex.
- يسمح بصنع عبوات زجاجية سميكة للغاية
- يخدم في تحضير الأسطح المستخدمة كركيزة مع وظيفة الاستشعار.
- يستخدم في صناعة الأدوات والأغطية الواقية من درجات الحرارة العالية.
- يعمل كمادة لصناعة الزجاج التي تمتص النيوترونات.
سلبيات
حتى الآن ، هناك عدد قليل جدًا من الجوانب ذات الصلة التي يمكن الإشارة إليها على أنها عيوب في زجاج Pyrex:
- من وجهة نظر كيميائية ، من المعروف أن زجاج بيركس يتعرض للهجوم بحمض الهيدروفلوريك ، وحمض الفوسفوريك المركز والساخن ، والمحاليل القلوية القوية التي تسبب له تأثير تآكل.
- لا يضمن مصنعو زجاج بيركس ثبات المواد عند استخدامها في ظروف مختلفة من الفراغ والضغط. لهذا السبب ، من الضروري مراعاة المعلومات المقدمة من قبل الشركة المصنعة واتباع تعليماتهم لضمان حماية كل من المادة والمستخدم.
- هناك مراجعات قليلة لهيئات حماية المستهلك ذات المواقف المتعلقة بالسلامة في استخدامه مع الحاويات المستخدمة لخبز الطعام بعد تعرضه لكسور من الضربات أو السقوط.
زجاج بيركس في المطبخ
فيما يتعلق بهذا النوع من الأواني المستخدمة في المطبخ ، تم تقديم دراسات مقارنة مختلفة بين الحاويات المصنوعة من البورسليكات البيركس والأواني المصنوعة من الزجاج المقسى مع جير الصوديوم.
تم التأكد من أن Pyrex أكثر مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة ، ولكن لديها مقاومة ميكانيكية أقل من العبوات الزجاجية المقواة المستخدمة لنفس الغرض.
المراجع
- Präzisions Glas & Optik GmbH. من ستيفان كوث ومارك مينيجمان. PYREX ® 7740 تم الاسترجاع في 22 أبريل 2018 ، من: pgo-online.com
- ويكيبيديا. (2018). بيركس. تم الاسترجاع في 22 أبريل 2018 من: en.wikipedia.org
- مواد Azo. (2009) زجاج البوروسيليكات - خواص زجاج البورسليكات (بيركس / دوران) من قسم Goodfellow للسيراميك والزجاج. تم الاسترجاع في 22 أبريل 2018 ، من: azom.com
- بيبي ستيريلين. معلومات تقنية. زجاج البورسليكات Pyrex ®. تم الاسترجاع في 22 أبريل 2018 من: sciencemadness.org
- أوثر. (2017 ، 28 فبراير). بيركس.. تم الاسترجاع في 22 أبريل 2018 ، من: flickr.com
- الواقعي. (24 أبريل 2013). هياكل السيليكات.. تم الاسترجاع في 22 أبريل 2018 من: commons.wikimedia.org