פיירקס זכוכית היא זכוכית בורוסיליקט מיוחדת שהטביעה (פיירקס) הופיע בניו יורק בשנת 1915, מתוצרת קורנינג זכוכית. זה התגלה כחומר לאריזת מזון מודרנית, המשמש גם לאחסון ואפיית מזון באותו סוג של מיכל.
מקור המילה פיירקס יצר פערים מסוימים, אך מקובל שהוא נגזר מהפריט הנמכר ביותר ברגעים הראשונים של מסחורו: צלחת בה נאפה עוגה. זכוכית זו מייצרת חומרים וציוד מעבדה רבים בצורות רבות, כגון סדינים או צלחות, צינורות, תאים ומוטות.
מכשירים אלה בעלי גדלים, עוביים שונים ויש להם יישומים ושימושים מגוונים, הדורשים דרגות שונות של דיוק, של כימיות, מכניות ותרמיות. באופן דומה, מיוצרים מחומרים מזכוכית פיירקס נפחיים (פיפטות, בורטים, צילינדרים מדורגים וכו ').
המולקולות שלה אינן מגיבות כימית עם הנוזלים שהיא מכילה, בין אם הן חומצות או בסיסים; לכן זה לא משנה את רמת החומציות של החומרים הארוזים. בהתחלה הם נחשבו לכבדים ויקרים ככלי מטבח.
תרכובת כימית
על פי המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה של ארצות הברית, כל המפיקים של ציוד ומכשירי פיירקס - כמו קורנינג, מעבדות פיירקס הבינלאומי פיירקס ופיירקס - משותפים לייצורם החל מכוס בורוסיליקט שיש בה את האלמנטים הבאים. כימיקלים:
מספר יצרנים או ספקים של זכוכית פיירקס ביצעו סטנדרטיזציה של ההרכב כמפורט להלן, גם ביחידות ריכוז אחוז w / w:
מאפיינים ותכונות של זכוכית פיירקס
הטבלה הבאה מאפשרת סיכום של המאפיינים המכניים, התרמיים והחשמליים הכלליים או המאפיינים המיוחסים לזכוכית פיירקס או זכוכית בורוסיליקט:
ההרכב הכימי של פיירקס, תכונותיו ואיכות התהליכים בייצורו מאפשרים לתמצת את המאפיינים הבאים:
- כימית, זכוכית בורוסיליקט עמידה במגע עם מים, הרוב המכריע של חומצות, הלוגנים, ממסים אורגניים ופתרונות מלוחים. מסיבה זו, בקבוקי זכוכית ובלונים עשויים מחומר זה.
- יש לו התנגדות הידרוליטית גבוהה, וזו הסיבה שהוא תומך בטמפרטורות גבוהות ובמתחים התרמיים החוזרים ונשנים אליהם הוא נתון. לדוגמא, הוא עמיד בתהליכי עיקור עוקבים שאליהם ניתן יהיה להיפטר באמצעות חום לח (אוטוקלאב).
- מכיוון שלפירקס יש מקדם התפשטות תרמי נמוך, ניתן להשתמש בו בטמפרטורה של 500 מעלות צלזיוס, אך מומלץ שזה יהיה לזמן קצר.
- החומר שלו הומוגני, טהור, ותוכנו של בועות ותכלילים נמוך מאוד.
- הוא עמיד מאוד בפני זעזועים.
- יש לו מדד שבירה טוב.
- ביחס לתכונות אופטיות, יכולתו של פיירקס להעביר אור בטווח הגלוי של הספקטרום, קרוב לאור אולטרה סגול, מנוצלת במלואה בתחום הפוטומטריה הכימית.
מבנה בורוסיליקט
התמונה למעלה ממחישה מבנה מסודר של סיליקטים, המנוגדים לסידורים האמורפיים האמיתיים של זכוכית פיירקס.
במבט מלמעלה נראה שהוא מורכב משולשים צהובים, אך הם למעשה טטרהדררה, עם אטום סיליקון מתכתי במרכז ואטומי חמצן בקודקודים שלהם.
למרות המראה הגבישי, ברשת מולקולרית רשת בורוסיליקט מראה על דפוסים לא בסדר; כלומר זהו מוצק אמורפי.
לפיכך, טטרה -ברה סיליקט נקשרת לתחמוצות בוריות (B 2 O 3 ). בורון כאן נמצא כמישור טריגונאלי. במילים אחרות, הם קשורים לטטרהדררה למשולשי בורון שטוחים.
עם זאת, הפרעה זו - או המבנה האמורפי - מאפשרת לה להכיל קטיונים, המחזקים אינטראקציות מולקולריות.
יתרון
- זה שימושי מאוד לייצור ציוד וחומרי זכוכית המשמשים במעבדות כימיה ומחקר מדעי, כגון צינורות צנטריפוגה, כלי זכוכית נפח, פיפטות ודיסיות פילטר בורוסיליקט, כולם סטנדרטיים על פי תקני איכות ISO בינלאומי.
- עשויים גם חיבורי זכוכית פיירקס חרוטי, כדורי, שטוח וחוטים.
- מצעי זכוכית מיוצרים לציפוי דיאלקטרי, וליצור עדשות וחומר אופטי דקיקים מאוד.
- הוא משמש בתעשיית התעופה והחלל, במיוחד לייצור ציוד אופטי רפלקטיבי בגלל התרחבותו התרמית הנמוכה. כמו כן, מראות לטלסקופים נעשו באמצעות פיירקס.
- מאפשר ייצור של מיכלי זכוכית עבים מאוד
- משמש להכנת משטחים המשמשים כמצע עם פונקציית חיישן.
- הוא משמש לייצור מכשירים וכיסויי מגן בטמפרטורות גבוהות.
- משמש כחומר לממצאי זכוכית הקולט נויטרונים.
חסרונות
עד כה ישנם מעט מאוד היבטים רלוונטיים שניתן לציין כחסרונות של זכוכית פיירקס:
- מבחינה כימית, מוכר כי זכוכית פיירקס מותקפת על ידי חומצה הידרופלואורית, על ידי חומצה זרחתית מרוכזת וחמה, ועל ידי תמיסות אלקליות חזקות הגורמות לה השפעה מאכלת.
- יצרני זכוכית פיירקס אינם מתחייבים ליציבות החומרים כאשר משתמשים בהם בתנאים שונים של ואקום ולחץ. מסיבה זו, חשוב לקחת בחשבון את המידע שמספק היצרן ולעקוב אחר הוראותיהם כדי להבטיח את ההגנה הן על החומר והן על המשתמש.
- יש מעט ביקורות על גופי הגנת הצרכן עם מצבים הקשורים לבטיחות בשימוש בהם עם מכולות המשמשות לאפיית מזון לאחר שסבלו משברים ממכות או נפילות.
זכוכית פיירקס במטבח
ביחס לסוג זה של כלים המשמשים במטבח, הוצגו מחקרים השוואתיים שונים בין מיכלים המיוצרים עם בורוסיליקט פיירקס וכלים המיוצרים מזכוכית מחוסמת עם סיד נתרן.
אישור של פיירקס הוא עמיד יותר לטמפרטורות גבוהות, אך הוא בעל פחות עמידות מכנית מאשר מיכלי זכוכית מחוסמת המשמשים לאותה מטרה.
הפניות
- Präzisions Glas & Optik GmbH. סטפן קות ', מארק מניגמן. PYREX ® 7740 הוחזר ב 22 באפריל 2018, מ: pgo-online.com
- ויקיפדיה. (2018). פיירקס. הוחזר ב 22 באפריל 2018 מ: en.wikipedia.org
- חומרי אזו. (2009) זכוכית בורוסיליקט - מאפייני זכוכית בורוסיליקט (פיירקס / דוראן) מאת Goodfellow Ceramics & Glass Division. הוחזר ב 22 באפריל 2018 מ: azom.com
- ביבי סטרילין. מידע טכני. זכוכית פיירקס ® בורוסיליקט. הוחזר ב 22 באפריל 2018 מ: sciencemadness.org
- אותרי. (2017, 28 בפברואר). פיירקס. . הוחזר ב 22 באפריל 2018 מ: flickr.com
- אקטואליסט. (24 באפריל 2013). מבני סיליקט. . הוחזר ב 22 באפריל 2018 מ: commons.wikimedia.org