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玻璃仪器






boli yiqi
玻璃仪器
laboratory glassware


   在生活、生产和科学技术等领域用于实验、计量、观测、检验的各种玻璃制品。
 沿革 公元1世纪炼丹所用的蒸馏器可看成是最早的玻璃仪器。此后,蒸馏器和冷凝器被制成各种形状和规格。1660年,意大利人使用火焰喷灯将玻璃管做成仪器(见)。玻璃仪器必须耐化学试剂腐蚀、耐温度急变和抗机械震动,同时还应透明,易于制造。因此,保证玻璃仪器质量的关键在于要制造出符合这些要求的玻璃。最初使用的仪器玻璃只是将钠钙硅酸盐玻璃的成分调整为高硅、高钙和低碱,以提高其耐化学腐蚀性;制品很薄以耐温度变化;增加含铝量以提高各方面性能。1884年德国人O.肖特用BO代替玻璃成分中一部分NaO,发现BO不但可作熔剂成分,还显著地降低了热膨胀系数,使玻璃的耐温度急变性能大为增强。经过不断发展和引用锌、钡、镁等玻璃成分,出现一系列硼硅酸盐化学仪器玻璃。1914年,美国康宁玻璃公司生产派来克斯硼硅酸盐玻璃,有极好的抗温度急变性能和抗化学侵蚀性能。1920年德国耶那玻璃公司生产出抗化学侵蚀性更好、但抗温度急变性稍差的 G20铝硼硅酸盐玻璃。石英玻璃性能优越,于1869年用于制造玻璃仪器,但因制造困难,价格昂贵,直到20世纪初才逐步实现工业化生产。1939年,美国康宁玻璃公司发明硼硅酸盐玻璃热处理分相、酸浸滤然后烧结新工艺,制造出含SiO96%的高硅氧玻璃。
 
分类 玻璃仪器品种繁多,根据国际标准分为8类:①输送和截流装置,如玻璃接头、接口、阀门、塞、管和棒等。②容器,如皿、瓶、烧杯、烧瓶、槽、试管等。③基本操作仪器和装置。基本操作包括吸收、干燥、蒸馏、冷凝、分馏、蒸发、萃取、提纯、过滤、分液、搅拌、破碎、离心、气体发生、色谱、燃烧、燃烧分析等。④测量器具,如流量、比重、压力、温度、表面张力等测量仪表以及量器、滴管、吸液管、注射器等。⑤物理测量仪器,如测试颜色、光、密度、电参数、相变、放射性、分子量、粘度、颗粒度等的仪器。⑥化学元素和化合物测定仪器,如砷、二氧化碳、元素分析、官能原子团分析、金属元素、硫、卤素和水等测定仪器。⑦材料试验仪器,如气氛、爆炸物、气体、金属及矿物、矿物油、建筑材料、水质等测量仪器。⑧食品、医药、生物分析仪器,如食品分析、血液分析、微生物培养、显微镜附件、血清和疫苗试验、尿化验等分析仪器。
 仪器玻璃种类 各类玻璃仪器按使用要求选用适宜的玻璃品种(见表[仪器玻璃的品种和性能]仪器玻璃的品种和性能)。低膨胀硼硅酸盐玻璃全面性能好,尤其抗温度急变性好,适用面广,为80%的玻璃仪器所采用。铝硼硅酸盐玻璃耐化学腐蚀性好,主要用于烧瓶、量器等。铝硅酸盐玻璃使用温度高,主要用于燃烧管等。无硼耐碱玻璃主要用于强碱条件下的玻璃仪器,有时用于硼测定仪器。钠钙玻璃价格低廉,用于形状简单、不需加热的玻璃制品。高硅氧玻璃和石英玻璃性能优越,价格昂贵,用于使用温度高、耐温度变化大和透紫外线等玻璃仪器。纯石英玻璃还用于提炼硅、锗等半导体的坩埚。
 玻璃仪器制造 可分配料、熔制、成型、退火和加工等工序(见)。
 小批量或形状复杂的玻璃仪器往往采取手工成型;大批量制品采用机械化吹制、压制成型;玻璃管等统一规格的制品采用拉管机成型。
 加工分热加工和冷加工两类。热加工包括以下几种:灯工加工法,以玻璃管为主要基材进行弯、吹、按、焊等加工,制成大批仪器;烧结法,以玻璃粉或玻璃纤维为基材,压实烧结制成各种细度的玻璃滤板或滤器;二次拉管法,将原管加工成小直径高精度玻璃管;二次拉板法,将原板加工成薄型载玻片和盖玻片。冷加工主要包括磨口加工和酸蚀刻度两种。磨口加工是用标准模具对玻璃口、塞等部件进行金刚砂粗细磨加工,制成玻璃仪器标准口和标准塞,普遍应用于玻璃仪器接口、塞口、活塞等紧密配合。酸蚀刻度主要用于标记容量仪器的划线和数字。这种方法是在制品的玻璃表面涂石蜡,再在石蜡上刻出划线和数字,用氢氟酸腐蚀,洗净石蜡后涂色,使刻度线和数字不受磨损。有时在容器表面用耐酸色釉和扩散着色法印刷并进行热处理以代替酸蚀刻度线和数字。
 
参考书目
M.B.Voif,Technical Glasses,S.I.Pitman and SonsLtd.,London,1961.
何少华等:《玻璃仪器的性能及应用》,北京出版社,北京,1983。
                 沈长治

作者:佚名  来源:互联网 
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