Thủy tinh DURAN là loại thủy tinh borosilicate 3.3 nổi tiếng với độ bền nhiệt vượt trội, khả năng chịu sốc nhiệt cao và tính trơ hóa học gần như tuyệt đối. Vậy thủy tinh DURAN có thể chịu được nhiệt độ bao nhiêu? Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về giới hạn nhiệt độ của DURAN, đặc tính vật lý quan trọng cũng như những ứng dụng phổ biến trong phòng thí nghiệm, công nghiệp và đời sống.

I. THỦY TINH LÀ GÌ?

Thủy tinh là một hợp chất vô cơ được nung chảy ở nhiệt độ cao, sau đó đông đặc khi nguội mà không kết tinh. Thành phần chính của thủy tinh gồm các chất tạo mạng và chất điều chỉnh, thường tồn tại dưới dạng oxit trong các loại thủy tinh phổ biến.

Các chất tạo mạng điển hình bao gồm silicon dioxide (SiO₂), boron trioxide (B₂O₃), phosphorus pentoxide (P₂O₅) và aluminium oxide (Al₂O₃). Những chất này có thể hòa tan một lượng nhất định oxit kim loại mà không làm mất đi tính chất thủy tinh. Các oxit này không tham gia trực tiếp vào quá trình hình thành mạng thủy tinh mà chỉ điều chỉnh một số tính chất vật lý của nó, do đó được gọi là “chất điều chỉnh mạng”.

Nhiều chất hóa học có khả năng chuyển từ trạng thái nóng chảy sang trạng thái thủy tinh. Sự hình thành thủy tinh phụ thuộc vào tốc độ làm nguội và sự tồn tại của các liên kết hỗn hợp (liên kết cộng hóa trị và liên kết ion) giữa các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử.

Do đó, khi còn ở trạng thái nóng chảy, thủy tinh có xu hướng hình thành mạng ba chiều vô định hình thông qua quá trình trùng hợp. Trong khi đó, tinh thể được tạo thành khi các nguyên tử sắp xếp theo cấu trúc ba chiều đều đặn, gọi là “mạng tinh thể”, khi vật chất chuyển từ thể lỏng sang thể rắn. Ngược lại, thủy tinh khi nguội lại hình thành một “mạng” chủ yếu vô định hình.

Những thành phần tham gia chính vào quá trình tạo thủy tinh được gọi là “chất tạo mạng”. Các phân tử trong mạng này có thể hấp thụ các ion làm giãn mạng tại một số vị trí, từ đó thay đổi cấu trúc và tính chất của thủy tinh. Các ion này được gọi là “chất điều chỉnh mạng”.

II. THỦY TINH DURAN LÀ GÌ?

Đặc điểm nổi bật của DURAN

DURAN có độ bền hóa học rất cao, gần như trơ về mặt hóa học, chịu được nhiệt độ cao, giãn nở nhiệt thấp và khả năng chống sốc nhiệt tốt. Nhờ những đặc tính tối ưu này, DURAN là vật liệu lý tưởng trong phòng thí nghiệm và sản xuất thiết bị hóa học quy mô lớn. Ngoài ra, nó còn được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp khác đòi hỏi độ bền nhiệt, chống sốc nhiệt, độ bền cơ học và khả năng kháng hóa chất vượt trội.

Thành phần hóa học của DURAN®

DURAN có thành phần chính gồm:

•  81% SiO₂

•  13% B₂O₃

•  4% Na₂O/K₂O

•  2% Al₂O₃

DURAN tuân thủ tiêu chuẩn DIN ISO 3585 và nổi bật so với các loại thủy tinh borosilicate 3.3 khác nhờ chất lượng ổn định và có thể tái sản xuất chính xác về mặt kỹ thuật.

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA DURAN®

•  Khả năng kháng hóa chất: DURAN có khả năng kháng nước, axit, dung dịch muối, hợp chất hữu cơ, cũng như các halogen như clo và brom. Mặc dù có khả năng chống kiềm tương đối tốt, nhưng axit hydrofluoric, axit photphoric đun sôi và kiềm mạnh ở nhiệt độ cao (>100°C) có thể gây ăn mòn bề mặt thủy tinh.

•  Tính kháng thủy phân: DURAN thuộc cấp độ 1 theo tiêu chuẩn ISO 719 (98°C) và ISO 720 (121°C), với lượng Na₂O bị hòa tan rất thấp, đảm bảo độ trung tính cao khi tiếp xúc với dược phẩm và thực phẩm.

•  Tính kháng axit: Theo tiêu chuẩn DIN 12116, DURAN cũng thuộc cấp độ 1, với mức hao mòn bề mặt sau 6 giờ đun trong HCl thông thường dưới 0,7 mg/100 cm².

•  Tính kháng kiềm: Theo tiêu chuẩn DIN ISO 695, DURAN thuộc cấp độ 2, với mức hao mòn bề mặt sau 3 giờ đun trong dung dịch NaOH và Na₂CO₃ chỉ 134 mg/100 cm².

IV. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA DURAN

•  Chịu nhiệt và chống sốc nhiệt: DURAN có thể chịu nhiệt độ ngắn hạn lên đến 500°C, bắt đầu mềm ở 525°C và chuyển sang trạng thái lỏng ở 860°C. Với hệ số giãn nở nhiệt rất thấp (α = 3.3 x 10⁻⁶ K⁻¹), DURAN có khả năng chống sốc nhiệt lên đến ΔT = 100K.

•  Chịu lạnh: DURAN có thể chịu nhiệt độ thấp tới -196°C, thích hợp sử dụng với nitơ lỏng. Tuy nhiên, cần lưu ý sự giãn nở của vật chứa khi làm lạnh, khuyến nghị làm đông ở góc 45° và chỉ đổ tối đa ¾ dung tích.

•  Sử dụng trong lò vi sóng: DURAN an toàn khi sử dụng trong lò vi sóng, bao gồm cả các sản phẩm được phủ lớp nhựa bảo vệ.

V. TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA DURAN

DURAN trong suốt và không màu, có độ hấp thụ ánh sáng rất thấp trong khoảng 310 - 2200 nm. Khi nhìn qua lớp dày (như ống thủy tinh lớn), nó có thể hơi ngả vàng hoặc xanh lá nhạt.

Thủy tinh DURAN màu hổ phách được sử dụng để bảo quản các chất nhạy sáng, với độ truyền ánh sáng dưới 10% trong khoảng 300 - 500 nm, tuân thủ tiêu chuẩn USP/EP. Lớp màu này chỉ được phun bên ngoài và nung chín để bền với hóa chất và máy rửa chén, trong khi bên trong vẫn giữ nguyên tính chất của thủy tinh DURAN.

VI. CHUẨN MỰC VÀ TIÊU CHUẨN

DURAN đáp ứng tiêu chuẩn DIN ISO 3585 cho thủy tinh borosilicate 3.3, cũng như các tiêu chuẩn về dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh. Nó thuộc loại thủy tinh trung tính (loại 1) theo dược điển Châu Âu (EP), Nhật Bản (JP) và Hoa Kỳ (USP), đảm bảo độ an toàn cao trong dược phẩm và thực phẩm.

VII. MUA THỦY TINH DURAN Ở ĐÂU UY TÍN

Nguyên Việt Triều tự hào là đơn vị cung cấp thủy tinh DURAN chính hãng, đảm bảo chất lượng và nguồn gốc xuất xứ rõ ràng. Trên thị trường hiện nay, có rất nhiều sản phẩm nhái từ Trung Quốc với hình thức giống hệt nhưng không đạt chuẩn về độ bền nhiệt, khả năng chịu sốc nhiệt và độ tinh khiết hóa học. Việc sử dụng thủy tinh kém chất lượng có thể ảnh hưởng đến độ chính xác trong thí nghiệm, thậm chí gây nguy hiểm khi sử dụng ở nhiệt độ cao. Chọn mua sản phẩm DURAN chính hãng tại Nguyên Việt Triều không chỉ giúp bạn yên tâm về chất lượng mà còn đảm bảo hiệu suất tối ưu trong mọi ứng dụng.

Lưu ý: Các thông tin trên chỉ đề cập đến đặc tính chung của thủy tinh DURAN®, không phải toàn bộ sản phẩm đều có cùng mức chịu nhiệt và tính chất vật lý. Mỗi dòng sản phẩm như dụng cụ đo lường, chai lọ, hay thiết bị phòng thí nghiệm đều có thông số kỹ thuật và cách sử dụng riêng. Để đảm bảo chọn đúng sản phẩm phù hợp với nhu cầu, khách hàng nên tham khảo thêm các bài viết chi tiết theo từng danh mục.

Nguồn - Bài viết được dịch thuật từ nội dung catalog hãng Duran cung cấp: Tại đây