در دنیای امروز، شیشه‌ها بخش جدایی‌ناپذیر زندگی ما هستند. هرچند همه شیشه‌ها به ظاهر مشابه به نظر می‌رسند، اما تفاوت‌های آن‌ها از نظر ترکیب شیمیایی، ویژگی‌های فیزیکی و کاربردها بسیار قابل توجه است.
شیشه بوروسیلیکات، که با عنوان شیشه نوع ۱ نیز شناخته می‌شود، نخستین بار در اواخر قرن نوزدهم توسط شیمیدان و سازنده آلمانی اتو شات توسعه یافت. در سال ۱۹۳۹، دکتر سریدار راغونات لله در هند موفق به تولید بومی این نوع شیشه شد و شرکت «M/s. Borosil Glass Works Ltd» را تأسیس کرد. این شرکت، تحت برند کورنینگ، شیشه بوروسیلیکات پایِرِکس با ضریب انبساط ۳۲ را برای کاربردهای آزمایشگاهی تولید کرد.
شیشه borosilacate ترکیبی از سیلیس، بور، سدیم و آلومینیوم است و به دلیل مقاومت شیمیایی و حرارتی بالای خود، کاربرد گسترده‌ای در آزمایشگاه‌ها و تجهیزات آشپزخانه دارد. ظروف شیشه‌ای ساخته شده از این ماده، بخش ضروری آزمایشگاه‌های علمی و صنعتی به شمار می‌روند.
ترکیب شیشه بوروسیلیکات
شیشه بوروسیلیکات یا همان شیشه پیرکس نوع ویژه‌ای از شیشه است که حاوی تری‌اکسید بور (B₂O₃) به عنوان یکی از اجزای اصلی خود می‌باشد. ترکیبات شیشه بوروسیلیکات را می‌توان به دو گروه تقسیم کرد:
۱. مواد پایه شیشه:
- دی‌اکسید سیلیکون (SiO₂)
- پنتا اکسید فسفر (P₂O₅)
- تری‌اکسید بور (B₂O₃)
این مواد ساختار اصلی شیشه را شکل می‌دهند و استحکام و پایداری آن را تأمین می‌کنند.
۲. مواد اصلاح‌کننده و کمک‌ذوب:
- اکسید آلومینیوم (Al₂O₃)
- اکسید کلسیم (CaO)
- اکسید سدیم (Na₂O)
- اکسید لیتیم (Li₂O)
این ترکیبات، ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی شیشه را بهبود می‌بخشند و فرآیند تولید را تسهیل می‌کنند.
انواع شیشه بوروسیلیکات و خواص آن‌ها
شیشه بوروسیلیکات به دلیل ضریب انبساط حرارتی پایین و مقاومت شیمیایی بالا شناخته می‌شود. ضریب انبساط حرارتی پایین باعث می‌شود که شیشه در برابر تغییرات دما مقاومت کرده و نشکند.
به ویژه، شیشه بوروسیلیکات ۳.۳ دارای پایین‌ترین ضریب انبساط حرارتی معادل ۳.۳ × ۱۰⁻⁶ بر کلوین (K⁻¹) است. این شیشه در برابر بیشتر مواد شیمیایی مقاوم است، مگر اسید هیدروفلوئوریک (HF)، اسید فسفریک (H₃PO₄) و محلول‌های قلیایی غلیظ و داغ. این ویژگی‌ها، آن را برای کاربردهای دما-بالا و نوسانات حرارتی در آزمایشگاه‌ها ایده‌آل می‌کند.
استانداردهای شیشه بوروسیلیکات
شیشه‌های بوروسیلیکات ۳.۳ تولید شده توسط شرکت بوروسیل ساینتیفیک با استانداردهای بین‌المللی زیر مطابقت دارند:
- USP Type 1
- ASTM E438 Type 1 Class A
- ISO 3585
همچنین، استانداردهای ISO 3819 و ISO 4796، ابعاد و تلرانس ظروف شیشه‌ای آزمایشگاهی از جمله بشرها، بطری‌ها و لوله‌ها را مشخص می‌کنند. شرکت بوروسیل به عنوان نماینده هند در کمیته فنی ISO/TC 48، نقش مهمی در تعیین استانداردهای بین‌المللی برای شیشه آزمایشگاهی دارد.
ظروف شیشه‌ای آزمایشگاهی
شیشه بوروسیلیکات ۳.۳ به دلیل مقاومت حرارتی و شیمیایی بالا، گزینه‌ای مطمئن برای تجهیزات آزمایشگاهی است. محصولات بوروسیل ساینتیفیک شامل بیش از ۲۵۰۰ نوع ظرف شیشه‌ای مختلف می‌شود که در دو دسته کلی ارائه می‌شوند:
- ظروف مدرج: بالن‌های حجمی، پیپت‌ها، استوانه‌های مدرج و بورت‌ها
- ظروف عمومی آزمایشگاهی: بطری‌ها، بشرها، ارلن‌ها و لوله‌های آزمایش
تمامی محصولات با ضریب انبساط پایین ساخته شده و مطابق با استانداردهای بین‌المللی، دقت ابعاد و تلرانس‌ها را تضمین می‌کنند.
