Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зимин В.С. -> "Стеклодувное дело и стеклянная аппаратура для физикохимического эксперимента" -> 7

Стеклодувное дело и стеклянная аппаратура для физикохимического эксперимента - Зимин В.С.

Зимин В.С. Стеклодувное дело и стеклянная аппаратура для физикохимического эксперимента — М.: Химия, 1974. — 328 c.
Скачать (прямая ссылка): stekloduvnoedelo1974.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 127 >> Следующая

При этом стекло в результате перегрева может размягчиться и, если прибор работает при пониженном давлении, место ввода контактов деформироваться под действием атмосферного давления, возможна даже разгерметизация прибора.
Учитывая все сказанное, при монтаже прибора следует тщательно подбирать нужные сорта стекла. Чем больше диэлектрические потери, тем больше возможен перегрев. Диэлектрические потери прямо пропорциональны частоте переменного тока и произведению тангенса угла диэлектрических потерь на диэлектрическую проницаемость материала. Последнее произведение носит название коэффициента (фактора) потерь. Для впаивания электродов следует подбирать стекла с наименьшим коэффициентом потерь, для использования стекла в качестве диэлектрика — с наибольшим удельным сопротивлением. Так, наибольшим электрическим сопротивлением обладают свинцовые (с содержанием окиси свинца —30%), боросиликатные (ДГ-2, Сиал), типа «пирекс», алюмосиликатные и кварцевые стекла.
Очень важно также знать и поверхностное сопротивление стекла. Это свойство определяется состоянием поверхности стекла — загрязненности и адсорбированной пленки воды. Стекла, содержащие большое количество ионов щелочных металлов, легко сорбируют водяные пары и двуокись углерода, содержащиеся в воздухе. При этом на поверхности стекла образуется «карбонатная пленка», являющаяся проводником электричества, в результате чего поверхностное сопротивление стекла уменьшается. Поверхностное электрическое сопротивление стекла может уменьшиться и в результате загрязнения поверхности стекла частичками веществ, пыли.
Такое загрязненное с поверхности стекло делается проводником электричества, а не изолятором.
§ 7. Газопроницаемость и обезгажнвание стекол
При определенных условиях стекла обладают газопроницаемостью, т. е. газы способны диффундировать через стекло. Это свойство стекла становится заметным при разности давления по обе стороны стеклянной стенки не менее 106 торр. (1 торр = 1 мм рт. ст. = 133,322 Па *.)
Наибольшей проницаемостью через стекло обладают гелий и водород, причем скорость проникания водорода через стекла на порядок ниже, чем у гелия. Для аргона, кислорода и азота стекла
* Паскаль — единица измерения давления в СИ.
17
можно считать непроницаемыми, так как проницаемость этих газов в 105 раз меньше проницаемости гелия.
Газопроницаемость стекол зависит от рода газа, состава стекла, температуры нагрева и толщины стенок. Чем плотнее структура стекла и чем больше молекула газа, тем меньше газопроницаемость.
Наибольшей газопроницаемостью обладает кварцевое стекло (плавленый кварц); его газопроницаемость приблизительно в
3-102 раза больше, чем других стекол. Проницаемость кристаллического кварца в 107 раз меньше, чем плавленого.
Интересно познакомиться с проницаемостью гелия через стенки колб (объемом — 300 см3, с поверхностью 100 см2 и толщиной стенки 1 мм), изготовленных из разных сортов стекла. Если при температуре 25 °С начальное давление в колбе было 10-16 торр, то ири тон же температуре давление повысится до 10~® торр в колбе и.» плавленого кварца спустя три дня, из стекла «пирекс» — через месяц, а в колбе из известково-натриевого стекла и других стекол — лишь спустя долгое время.
Газопроницаемость уменьшается при увеличении толщины стенки и поннжении температуры.
Стекла способны также адсорбировать и абсорбировать (растворять) газы. Поглощение газов стеклом зависит и от вида газа, и от сорта стекла, а кроме того, от условий получения и хранения стекла.
Растворение газов и связывание их стеклом в основном происходит в процессе его изготовления. «Насыщение» стекла водой наблюдается при длительном хранении его во влажной среде. Такая вода находится в основном в поверхностном слое и при нагревании до 450 °С удаляется из него. Выделение воды при нагревании резко снижается, если стекло предварительно протравить плавиковой (фтористоводородной) кислотой.
Выделение газов из стекла при нагревании можно наблюдать, например, при перепайке пламенем горелки стеклянных перетяжек (штенгелей) на работающем под разрежением приборе. При этом вакуумно-ионизационный манометр показывает уменьшение разрежения в вакуумной системе, так как газы, содержащиеся в стекле, выделяются в откачиваемый объем. В таких случаях сначала происходит удаление воды, затем сорбированной двуокиси углерода (углекислого газа). Подобные явления изменяют условия эксперимента и при высоких требованиях к их постоянству влияют на результаты исследований. Поэтому стеклянные детали после монтажа сложного вакуумного прибора обезгаживают. Для этого их прогревают под вакуумом при достаточно высоких температурах, но ниже температуры отжига стекла приблизительно на 100°С.
Стеклянные приборы и коммуникации из стекол, работающие при низких давлениях (под вакуумом), должны находиться при комнатной или более низких температурах.
18
§ 8. Химическая стойкость
Стекло — химически довольно стойкий материал. Кислоты, за исключением плавиковой и фосфорной, практически не действуют на стекло. Однако нет таких стекол, которые бы совсем не реаги ровали с водой и щелочами. При длительном воздействии щелочей на стекло происходит его выщелачивание, изменение состава, вида и свойств. При действии воды происходит гидролиз стекла, в результате которого некоторое количество щелочи и других растворимых компонентов переходит в воду; их можно определить титрованием 0,01 н. НС1. Чем больше кислоты пошло на титрование, тем менее стойким к воздействию воды было стекло.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 127 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed