Химическа устойчивост, Издухване на стъкло - Свойства на стъклото
Стъклото е доста химически устойчив материал. Киселините, с изключение на флуорната и фосфорната киселини, практически не действат върху стъклото. Няма обаче очила, които изобщо да не реагират с вода и основи. При продължително излагане на алкали върху стъклото то се излугва, променя се в състава, вида и свойствата. Под действието на вода настъпва хидролиза на стъкло, в резултат на което определено количество алкали и други разтворими компоненти преминава във вода; те могат да бъдат определени чрез титруване с 0,01 N. НО колкото повече киселина се използва за титруване, толкова по-малко водоустойчиво е стъклото.
Във връзка с действието на водата чашите се разделят на пет хидролитични класа.
Клас I включва очила, които практически не се променят от вода, клас V-незадоволителни очила; клас II включва устойчиво стъкло; до клас III - солиден хардуер; до клас IV - меки хардуерни очила.
Повечето силикатни стъкла, произведени в индустрията, принадлежат към границата на класове II и III или към началото на клас III.
Кварцовото стъкло има най-висока химическа устойчивост на вода и киселинни агресивни среди, но също така е нестабилно към основи, както другите стъкла. Например, когато кварцовото стъкло е изложено на концентрирана HCl за 120 h при 20 ° C, загубата на стъклена маса е 25 mg/cm 2 и когато същото стъкло е изложено на 1% разтвор на NaOH за същото време и при същата загуба на маса е 160 mg/cm 2 .
Химичната устойчивост на стъклото обаче зависи и от неговата обработка. По този начин той се издига след издухване на стъкло от разтопено стъкло, както и след отгряване в пещи, чиято атмосфера съдържа серен диоксид. Това се дължи на факта, че при високи температури възниква реакция между съединенията на алкалните метали, които изграждат стъклото, и газовете, съдържащи се в атмосферата около стъклото, и то само върху стъклената повърхност.
Този процес обикновено се нарича декакализация на стъклената повърхност.
Очилата, използвани за производството на лабораторни инструменти и апарати, трябва да имат висока химическа устойчивост, топлоустойчивост и в същото време трябва да се обработват лесно в пламъка на горелките за издухване на стъкло. В зависимост от топлоустойчивостта на очилата те се класифицират. В този случай коефициентът на топлинно разширение се приема като основа за принадлежността на стъклата към определена група. Няма строга класификация на стъклата по топлоустойчивост, но условната класификация на стъклата по топлоустойчивост, предложена от S.K. Дуброво. Според тази класификация всички очила могат да бъдат разделени на четири групи.
Първата група се състои от очила с относително ниска устойчивост на топлина. Коефициентът им на топлинно разширение варира в рамките на - 10 -7 1/K в диапазона 20-400 ° С. Такива стъкла съдържат 67-69% силициев оксид и 12-18% оксиди на алкални метали. Тази група очила включва: № 23, XU-1, немски Тюрингски, Unichost, X8, Murano X, оловни очила и някои други.
Чашите от тази група са относително ниско топящи се, поради което те трябва да се обработват много внимателно, като периодично се загряват преработените продукти на пламък. Лечението се извършва при "мек" пламък на горелки с малко добавяне на кислород, а понякога и без кислород. Ниско топящите се стъкла са най-податливи на „девитрификация“, т.е. при продължително нагряване в пламък на горелка, алкалните метални оксиди са частично „изгорени“ от горните слоеве на стъклото. Стъклото на мястото на нагряване губи своята прозрачност и се замъглява, а след охлаждане става грубо на допир. Те се отърват от това, като "осоляват" пламъка, за което в пламъка на горелката се въвежда марлен тампон, навлажнен с наситен разтвор на натриев хлорид. Солта, утаявайки се върху девитрифицираната зона на омекотеното стъкло, я връща в първоначалния си вид.