Kvartsrør med lukket ende til laboratorieglasvarer

Definition af kvarts reagensglas

Kvarts reagensglas er uundværlige højtydende laboratorie- og industrikomponenter fremstillet af højpure smeltet kiselsyre, typisk med et kiselsyredække på 99,9 % eller derover, hvor de mest præmiebeløb når op til 99,99 % SiO₂-renhed. Fremstillingsprocessen indebærer smeltning af naturlige kvartskrystaller ved en ekstremt høj temperatur omkring 2000 °C, efterfulgt af præcisionsbearbejdningsteknikker såsom strækning og formning for at sikre ensartet vægtykkelse og strukturel integritet. Disse rør adskiller sig fra almindeligt glas og borosilicatglas på grund af deres ekstraordinære kombination af termiske, kemiske, optiske og mekaniske egenskaber, hvilket gør dem uefterladelige i mange krævende anvendelser.

Processer for kvartsrør

Kvartsrør fremstilles gennem kontinuerlige smelte- og trækningsprocesser. Råmaterialet føres ind i en højtemperaturovn, hvor det smeltes. Det smeltede kvarts trækkes derefter over en kerne for at danne et kontinuert rør med en bestemt diameter og vægtykkelse. Processen kræver præcis kontrol for at sikre dimensionel nøjagtighed og forhindre dannelsen af bobler og urenheder. Efterfølgende trin kan omfatte skæring, ildpolering af enderne for at forhindre revner samt forskellige maskinbearbejdninger.

Egenskaber ved kvartsrør

1. Fremragende termiske egenskaber
Høj temperaturbestandighed: Kvartsrør har et ekstremt højt blødgøringpunkt og kan anvendes kontinuerligt ved temperaturer op til 1100 °C. Dette gør dem ideelle til ovne, diffusionsprocesser og beskyttelse af højtemperatur-termoelementer.
Udmærket modstandsdygtighed over for termisk chok: De kan tåle hurtige og ekstreme temperaturændringer uden at revne, en egenskab der stammer fra deres meget lave varmeudvidelseskoefficient.

2. Overlegen optisk klarhed
Kvartsrør, især dem fremstillet af højpure smeltet kvarts, har fremragende transmission over et bredt lysspektrum. De er meget gennemsigtige for ultraviolet (UV), synligt og infrarødt (IR) lys. Dette gør dem ideelle til UV-belysning (f.eks. kviksølvdamplamper), halvlederfotolitografering og forskellige optiske instrumenter.

3. Høj renhed og kemisk stabilitet
Kvarts er i sig selv kemisk inaktiv. Kvartsrør er meget modstandsdygtige over for de fleste syrer, salte og halogener (som klor og brom) ved forhøjede temperaturer. Denne høje renhed forhindrer forurening i følsomme processer såsom fremstilling af halvlederwafer og farmaceutisk produktion.

4. God elektrisk isolation
Med høj elektrisk resistivitet og lav dielektrisk tab er kvartsrør fremragende elektriske isolatorer, selv ved meget høje temperaturer. Dette er afgørende for anvendelser inden for belysning, lasersystemer og elvarmelegemer til høje temperaturer.

5. Mekaniske og fysiske egenskaber
De har god mekanisk styrke og stivhed under trykbelastning. Som de fleste glasvarer er de dog sprøde og kan være sårbare over for stød eller mekanisk påvirkning, hvis de ikke håndteres korrekt.

Anvendelse af kvartsglaspibe

1. Videnskabelig forskning og laboratoriefelt (kerneanvendelser)
Kemiske reaktionskar til høje temperaturer er velegnede til eksperimenter, der kræver langvarige eller øjeblikkelige høje temperaturer, såsom test af katalysatoraktivitet, uorganisk materiale-syntese (f.eks. oxidkrystalberedning) og termiske nedbrydningsreaktioner (f.eks. højtemperaturnedbrydning af carbonater). De kan tåle kontinuerlige høje temperaturer på 1200 °C og kortvarige høje temperaturer på 1450 °C, med fremragende termisk stabilitet for at modstå hurtige temperaturændringer (f.eks. direkte fjernelse fra en højtemperaturovn til stuetemperatur) uden at revne.

2. Prøvepræbehandling og analyse
Påvisning af tungmetaller: Bruges som fordøjelseskar til atomabsorptionsspektroskopi (AAS) og optisk emissionsspektroskopi med induktivt koblet plasma (ICP-OES). De kan modstå korrosion fra stærke syrer såsom koncentreret salpetersyre og flussyre, undgår prøveforurening og sikrer nøjagtighed ved målinger.

Organisk/uorganisk rensning: Anvendes ved destillation, rektifikation, returkøling og andre operationer, især velegnet til separation og rensning af prøver med høj kogepunkt og stærk korrosivitet (f.eks. behandling af halogenholdige organiske forbindelser).

Spektroskopiske analysekar har ekstremt høj lysgennemsigtighed (>90 %) inden for det spektrale område 190 nm–2500 nm (ultraviolet, synligt og nærinfrarødt lys). De anvendes ofte som kuvetter til UV/Vis-spektrofotometre og prøvekar til fluorescensspektroskopi, hvilket gør det muligt at følge reaktionsforløb i realtid uden at påvirke spektralsignalerne.

I biologisk og farmaceutisk forskning bruges de til højtemperatur sterilisering af biologiske prøver (f.eks. behandling ved høj temperatur af mikrobielle kultivationsmedier), test af lægemidlers stabilitet (simulering af lagring i højtemperaturmiljøer) samt renhedsanalyse af vacciner og biologiske agenser (sur-base-bestandig fordøjning for at undgå protein/nukleinsyre-forurening). Deres porfrie overflade forhindrer mikrobiel adsorption og opfylder sterile krav.

3. Optiske og medicinske områder
Produktion af optiske enheder: Bruges til trækning af optiske fiberpræformer og højtemperaturformning af optiske linser. Deres høje lysgennemsigtighed og dimensionsstabilitet sikrer ensartethed i brydningsindeks og præcision i optiske enheder.

  
Tekniske parametre