Kioo cha Borosilicate

Kioo ni nyenzo isiyo ya kawaida, isiyo ya metallic ambayo haina muundo wa kioo. Vifaa kama hivyo vinaitwa amorphous na ni vimiminika thabiti ambavyo vimepozwa haraka sana hivi kwamba fuwele haziwezi kuunda. Vioo vya kawaida huanzia kwenye glasi ya soda-lime silicate kwa chupa za kioo hadi glasi ya juu sana ya quartz kwa nyuzi za macho. Kioo hutumiwa sana kwa madirisha, chupa, glasi za kunywa, mistari ya kuhamisha na vyombo kwa vinywaji vyenye corrosive, glasi za macho, madirisha kwa matumizi ya nyuklia, nk. Kutumika. Kihistoria, bidhaa nyingi zilitengenezwa kwa glasi iliyopulizwa. Katika siku za hivi karibuni, glasi nyingi za gorofa zimezalishwa kwa kutumia mchakato wa kuelea. Uzalishaji mkubwa wa chupa na bidhaa za mapambo hufanywa kwa kiwango cha viwanda kwa kutumia mchakato wa glasi uliolipuliwa. Vitu vya kioo vya mikono vinatengenezwa katika vituo vya sanaa / sanaa kote Uingereza.

Kioo cha kawaida

Sehemu kuu ya glasi ni dioksidi ya silicon (SiO 2). Aina ya kawaida ya silica inayotumiwa katika uzalishaji wa glasi daima imekuwa mchanga.

Mchanga wenyewe unaweza kuyeyuka ili kutengeneza glasi, lakini joto ambalo hii inaweza kupatikana ni karibu 1700o C. Kwa kuongeza kemikali zingine kwenye mchanga, joto la kuyeyuka linaweza kupunguzwa kwa kiasi kikubwa. Kuongezwa kwa sodiamu carbonate (Na2CO3), inayojulikana kama soda ash, kwa kiasi cha kufanya mchanganyiko wa molten wa 75% silica (SiO2) na 25% sodiamu oksidi (Na2O) hupunguza joto la kuyeyuka hadi 800o C. Hata hivyo, glasi ya muundo huu ni soluble katika maji na inaitwa glasi ya maji. Ili kutoa utulivu kwa kioo, kemikali zingine kama vile oksidi ya kalsiamu (CaO) na oksidi ya magnesiamu (MgO) zinahitajika. malighafi kwa ajili ya kuanzishwa kwa CaO na MgO ni carbonates yao, chokaa (CaCO3) na dolomite (MgCO3), ambayo hutoa dioksidi kaboni katika joto la juu na kuondoka oksidi katika kioo.

Glasi ya borosicate:

Kioo cha borosilicate kimetengenezwa kutoka 70% - 80% silica (SiO2) na 7% - 13% ya oksidi ya boroni (B2O3) na kiasi kidogo cha oksidi ya alkali sodiamu (soda) (Na2O) na oksidi ya alumini (AI2O3). Glassware mara nyingi hutumiwa katika maabara ambapo mawasiliano ya mara kwa mara na mvuke wa maji kwa joto la juu inaweza leach ions alkali. Kioo cha borosilicate kina maudhui ya chini ya alkali na, kwa sababu hiyo, upinzani mkubwa kwa shambulio la maji. Kioo cha Borosilicate kina upinzani wa kipekee wa mshtuko wa mafuta, kwani ina mgawo mdogo wa upanuzi (3.3 x 10 -6 K-1) na hatua ya juu ya kulainisha. Kiwango cha juu cha joto la kufanya kazi (muda mfupi) kwa glasi ya borosilicate ni 500oC Kioo cha Borosilicate kina mali nzuri ya macho na uwezo wa kusambaza mwanga kupitia eneo linaloonekana la wigo na katika anuwai ya karibu ya ultraviolet. Kwa hivyo hutumiwa sana katika photochemistry. Kwa sababu ya mali yake ya mafuta na macho, hutumiwa sana kwa matumizi ya taa ya juu. Kioo hiki kinatumika katika utengenezaji wa nyuzi za kioo kwa matumizi ya viboreshaji vya plastiki na nguo - tazama hapa chini Katika kaya, glasi ya borosilicate inajulikana kwa njia ya jiko na vitu vingine vya nyumbani vinavyostahimili joto kama vile Pyrex. Vitu hivi kwa ujumla hutumiwa kwa joto hadi 250oC. Kioo cha borosilicate kina upinzani mkubwa sana kwa shambulio la maji, asidi, suluhisho za chumvi, halogens na vimumunyisho vya kikaboni. Pia ina upinzani wa wastani kwa alkalis. Asidi ya hydrofluoric tu, asidi ya phosphoric iliyojilimbikizia moto na alkalis kali husababisha kutu kubwa ya glasi. Ndiyo maana kioo hiki kinatumika sana katika mimea ya kemikali na kwa vifaa vya maabara.

Sifa za jumla za glasi

Nguvu ya mitambo

Kioo kina nguvu kubwa ya ndani. Inadhoofishwa tu na kasoro za uso, ambazo hutoa glasi ya kila siku sifa yake dhaifu. Matibabu maalum ya uso yanaweza kupunguza athari za kasoro za uso. Nguvu ya tensile ya kioo ni kuhusu 27MPa hadi 62MPa. Hata hivyo, glasi inaweza kuhimili mafadhaiko ya juu sana. Kwa hivyo, kuvunjika kwa glasi nyingi ni kwa sababu ya kushindwa kwa nguvu ya tensile. Sababu ya nguvu dhaifu ya makumi ya glasi ni kwamba kawaida hufunikwa na nyufa za microscopic ambazo huunda viwango vya mafadhaiko ya ndani. Kioo hakina utaratibu wa kupunguza mafadhaiko ya juu ya ndani na kwa hivyo inakabiliwa na fracture ya haraka ya brittle. Kuna njia mbili za kupunguza/kuondoa tatizo hili: Matibabu ya joto au kemikali ya glasi ili nyuso za nje ziwe chini ya mafadhaiko ya juu ya kubana, wakati eneo la kati kati ya nyuso liko chini ya mafadhaiko ya tensile. Kwa hivyo nyufa "zimefungwa na mafadhaiko ya mabaki ya mara kwa mara... Ni glasi ngumu/iliyokauka. Nguvu ya glasi inaweza kuboreshwa hadi sababu ya 10 na njia hii. Inahakikisha kuwa nyuso za kioo hazipasuka na kwamba glasi haiji katika mawasiliano ya mitambo na vitu wakati wa matumizi ambayo yanaweza kukwaruza uso. Vioo ambavyo vimetengenezwa bila kasoro za uso vina thamani ya nguvu