PYREX कांच: संरचना, विशेषताओं, गुण - रसायन विज्ञान - 2025

Pyrex कांच एक विशेष borosilicate ग्लास जिसका चिह्न (Pyrex) 1915 में न्यूयॉर्क शहर में अपनी उपस्थिति दर्ज कराई, कॉर्निंग ग्लास द्वारा निर्मित है। यह आधुनिक खाद्य पैकेजिंग के लिए एक सामग्री के रूप में उभरा, जो एक ही प्रकार के कंटेनर में भोजन को स्टोर करने और सेंकना करने के लिए भी उपयोग किया जाता था।

पायरेक्स शब्द की उत्पत्ति ने कुछ विसंगतियां उत्पन्न की हैं, लेकिन यह स्वीकार किया जाता है कि यह अपने व्यवसायीकरण के शुरुआती क्षणों में सबसे अधिक बिकने वाली वस्तु से निकला है: एक प्लेट जिसमें एक केक बेक किया गया था। यह ग्लास कई सामग्रियों और प्रयोगशाला उपकरणों को कई रूपों में बनाता है, जैसे कि चादरें या प्लेट, ट्यूब, सेल और छड़।

इन उपकरणों के विभिन्न आकार, मोटाई होते हैं और विविध अनुप्रयोग और उपयोग होते हैं, जिनके लिए रासायनिक, यांत्रिक और थर्मल प्रतिरोध की अलग-अलग डिग्री की आवश्यकता होती है। इसी तरह, पाइरेक्स ग्लास वॉल्यूमेट्रिक ग्लास मटीरियल (पिपेट, ब्यूरेट, ग्रैजुएट किए गए सिलिंडर आदि) के साथ बनाया जाता है।

इसके अणु रासायनिक द्रवों के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, वे अम्ल या क्षार होते हैं; इसलिए, यह पैक्ड पदार्थों के पीएच को भी नहीं बदलता है। शुरुआत में उन्हें रसोई के सामान के रूप में भारी और महंगा माना जाता था।

रासायनिक संरचना

संयुक्त राज्य अमेरिका के राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान के अनुसार, Pyrex उपकरण और उपकरणों के सभी निर्माताओं - जैसे कॉर्निंग, आर्क इंटरनेशनल Pyrex और Pyrex प्रयोगशालाओं - में आम है कि वे इसका निर्माण एक बोरोसिलिकेट ग्लास से शुरू करते हैं जिसमें निम्नलिखित तत्व होते हैं रसायन:

पायरेक्स ग्लास के कई निर्माताओं या आपूर्तिकर्ताओं ने रचना को नीचे निर्दिष्ट किया है, प्रतिशत एकाग्रता इकाइयों में भी w / w:

पिरेक्स ग्लास के लक्षण और गुण

निम्न तालिका सामान्य यांत्रिक, थर्मल और विद्युत गुणों या विशेषताओं के सारांश की अनुमति देती है जो Pyrex कांच या बोरोसिलिक ग्लास के लिए जिम्मेदार हैं:

पाइरेक्स की रासायनिक संरचना, इसके गुण और इसके निर्माण में प्रक्रियाओं की गुणवत्ता निम्नलिखित गुणों को संक्षेप में प्रस्तुत करने की अनुमति देती है:

- रासायनिक रूप से, बोरोसिलिकेट ग्लास पानी के साथ संपर्क करने के लिए प्रतिरोधी है, एसिड, हैलोजेन, कार्बनिक सॉल्वैंट्स और खारा समाधान के विशाल बहुमत। इस कारण से, इस सामग्री से ग्लास फ्लास्क और गुब्बारे बनाए जाते हैं।

- इसमें उच्च हाइड्रोलाइटिक प्रतिरोध होता है, यही वजह है कि यह उच्च तापमान और बार-बार होने वाले थर्मल तनाव का समर्थन करता है। उदाहरण के लिए, यह निरंतर नसबंदी प्रक्रियाओं के लिए प्रतिरोधी है, जिसके लिए इसे आर्द्र गर्मी (आटोक्लेव) के उपयोग के अधीन किया जा सकता है।

- क्योंकि Pyrex में थर्मल विस्तार का गुणांक कम होता है, इसलिए इसे 500 ° C पर उपयोग किया जा सकता है, लेकिन यह अनुशंसा की जाती है कि यह थोड़े समय के लिए हो।

- इसकी सामग्री सजातीय, शुद्ध है, और बुलबुले और समावेशन की इसकी सामग्री बहुत कम है।

- यह झटके के लिए बहुत प्रतिरोधी है।

- इसमें अपवर्तन का अच्छा सूचकांक है।

- ऑप्टिकल गुणों के संबंध में, स्पेक्ट्रम की दृश्य रेंज में प्रकाश को संचारित करने की पाइरेक्स की क्षमता, पराबैंगनी प्रकाश के करीब, रासायनिक फोटोमेट्री के क्षेत्र में पूरी तरह से शोषण किया जाता है।

बोरोसिलिकेट संरचना

ऊपर की छवि सिलिकेट्स की एक आदेशित संरचना को दर्शाती है, जो कि पाइरेक्स ग्लास की सही अनाकार व्यवस्था के साथ विपरीत है।

ऊपर से देखने पर यह पीले त्रिकोणों से युक्त प्रतीत होता है, लेकिन वे वास्तव में टेट्राहेड्रा होते हैं, जिसके केंद्र में एक धात्विक सिलिकॉन परमाणु और उनके सिरे पर ऑक्सीजन परमाणु होते हैं।

क्रिस्टलीय उपस्थिति के बावजूद, आणविक रूप से बोरोसिलिकेट जाल अव्यवस्थित पैटर्न दिखाता है; अर्थात्, यह एक अनाकार ठोस है।

इस प्रकार, सिलिकेट टेट्राहेड्रा बोरिक ऑक्साइड (बी ₂ ओ ₃) से बांधता है । यहां बोरान को एक ट्राइओनल प्लेन के रूप में पाया जाता है। दूसरे शब्दों में, वे फ्लैट बोरॉन त्रिकोण के लिए बंधे हुए टेट्राहेड्रा हैं।

हालांकि, यह विकार - या अनाकार संरचना - यह अणुओं को समायोजित करने की अनुमति देता है, जो आणविक बातचीत को मजबूत करता है।

फायदा

- यह रसायन और वैज्ञानिक अनुसंधान प्रयोगशालाओं में इस्तेमाल होने वाले उपकरण और कांच सामग्री के निर्माण के लिए बहुत उपयोगी है, जैसे कि सेंट्रीफ्यूज ट्यूब, वॉल्यूमेट्रिक ग्लासवेयर, पिपेट और बोरोसिलिकेट फिल्टर डिस्क, ये सभी गुणवत्ता मानकों के अनुसार मानकीकृत हैं। अंतर्राष्ट्रीय आईएसओ।

- शंक्वाकार, गोलाकार, सपाट, और थ्रेडेड पाइरेक्स ग्लास जोड़ों को भी बनाया जाता है।

- ग्लास सब्सट्रेट ढांकता हुआ कोटिंग के लिए, और बहुत पतले सटीक लेंस और ऑप्टिकल सामग्री बनाने के लिए बनाए जाते हैं।

- इसका उपयोग एयरोस्पेस उद्योग में किया जाता है, विशेष रूप से इसके कम तापीय विस्तार के कारण चिंतनशील ऑप्टिकल उपकरणों के निर्माण के लिए। इसी तरह, टेलीस्कोप के लिए दर्पण पाइरेक्स के साथ बनाए गए हैं।

- बहुत मोटे ग्लास कंटेनरों के निर्माण की अनुमति देता है

- सेंसर फ़ंक्शन के साथ सब्सट्रेट के रूप में इस्तेमाल सतहों की तैयारी में काम करता है।

- इसका उपयोग उच्च तापमान के उपकरणों और सुरक्षात्मक आवरणों के निर्माण में किया जाता है।

- ग्लास कलाकृतियों के लिए एक सामग्री के रूप में कार्य करता है जो न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है।

नुकसान

अब तक बहुत कम प्रासंगिक पहलू हैं जिन्हें पाइरेक्स ग्लास के नुकसान के रूप में इंगित किया जा सकता है:

- एक रासायनिक दृष्टिकोण से, यह मान्यता है कि पाइरेक्स ग्लास पर हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड द्वारा, केंद्रित और गर्म फॉस्फोरिक एसिड द्वारा, और मजबूत क्षारीय समाधानों द्वारा हमला किया जाता है जो इसे संक्षारक प्रभाव पैदा करते हैं।

- वैक्यूम और दबाव की विभिन्न परिस्थितियों में उपयोग किए जाने पर पाइरेक्स ग्लास निर्माता सामग्री की स्थिरता की गारंटी नहीं देते हैं। इस कारण से, निर्माता द्वारा प्रदान की गई जानकारी को ध्यान में रखना और सामग्री और उपयोगकर्ता दोनों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए उनके निर्देशों का पालन करना आवश्यक है।

- उपभोक्ता सुरक्षा निकायों की कुछ समीक्षाओं के साथ सुरक्षा से संबंधित स्थितियों के साथ कंटेनर में उपयोग किया जाता है, जो फफोले या गिरने के कारण फ्रैक्चर पीड़ित होने के बाद खाने को पकाने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

रसोई में पाइरेक्स ग्लास

रसोई में उपयोग किए जाने वाले इस प्रकार के बर्तनों के संबंध में, बोरोसिलिकेट पाइरेक्स के साथ बनाए गए कंटेनरों और सोडियम लाइम के साथ टेम्पर्ड ग्लास से बने बर्तनों के बीच विभिन्न तुलनात्मक अध्ययन प्रस्तुत किए गए हैं।

पाइरेक्स को उच्च तापमान के प्रति अधिक प्रतिरोधी होने की पुष्टि की गई है, लेकिन एक ही उद्देश्य के लिए इस्तेमाल किए गए टेम्पर्ड ग्लास कंटेनरों की तुलना में कम यांत्रिक प्रतिरोध है।

संदर्भ

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