Tabung Reaksi Kuarsa dengan Satu Ujung Tertutup untuk Peralatan Laboratorium

Definisi tabung uji kuarsa

Tabung uji kuarsa adalah komponen laboratorium dan industri berkinerja tinggi yang sangat diperlukan, terbuat dari silika lebur berkadar kemurnian tinggi, biasanya memiliki kandungan silika 99,9% atau lebih, dengan varian premium mencapai kemurnian SiO₂ hingga 99,99%. Proses pembuatan melibatkan pelelehan kristal kuarsa alami pada suhu sangat tinggi sekitar 2000°C, diikuti oleh teknik pemrosesan presisi seperti peregangan dan pembentukan untuk memastikan ketebalan dinding yang seragam dan integritas struktural. Tabung-tabung ini menonjol dibandingkan kaca biasa dan alternatif borosilikat karena kombinasi luar biasa dari sifat termal, kimia, optik, dan mekanisnya, sehingga menjadi tak tergantikan dalam berbagai situasi yang menuntut kinerja tinggi.

Proses tabung uji kuarsa

Tabung kuarsa diproduksi melalui proses peleburan dan penarikan terus-menerus. Bahan baku dimasukkan ke dalam tungku suhu tinggi, di mana bahan tersebut dilelehkan. Lelehan kuarsa kemudian ditarik melewati sebuah mandrel untuk membentuk tabung kontinu dengan diameter dan ketebalan dinding tertentu. Proses ini memerlukan kontrol yang presisi untuk memastikan akurasi dimensi serta mencegah terbentuknya gelembung dan kotoran. Langkah-langkah selanjutnya dapat mencakup pemotongan, penghalusan ujung dengan api untuk mencegah retak, serta berbagai operasi permesinan.

Karakteristik tabung uji kuarsa

1. Sifat Termal yang Sangat Baik
Tahan Suhu Tinggi: Tabung kuarsa memiliki titik lunak yang sangat tinggi dan dapat digunakan secara terus-menerus pada suhu hingga 1100°C. Hal ini menjadikannya ideal untuk digunakan dalam tungku, proses difusi, serta pelindung termokopel suhu tinggi.
Ketahanan Luar Biasa terhadap Kejut Termal: Mereka dapat menahan perubahan suhu yang cepat dan ekstrem tanpa retak, sifat yang berasal dari koefisien ekspansi termal yang sangat rendah.

2. Kecerahan Optik Unggul
Tabung kuarsa, terutama yang terbuat dari kuarsa lebur berkualitas tinggi, menawarkan transmisi yang sangat baik di seluruh spektrum cahaya. Mereka sangat transparan terhadap cahaya ultraviolet (UV), cahaya tampak, dan inframerah (IR). Hal ini membuatnya sangat cocok untuk pencahayaan UV (misalnya, lampu uap merkuri), fotolitografi semikonduktor, serta berbagai instrumen optik.

3. Kemurnian Tinggi dan Stabilitas Kimia
Kuarsa secara alami bersifat inert secara kimia. Tabung kuarsa sangat tahan terhadap sebagian besar asam, garam, dan halogen (seperti klorin dan bromin) pada suhu tinggi. Kemurnian tinggi ini mencegah kontaminasi dalam proses sensitif seperti fabrikasi wafer semikonduktor dan produksi farmasi.

4. Isolasi Listrik yang Baik
Dengan resistivitas listrik tinggi dan kehilangan dielektrik rendah, tabung kuarsa merupakan isolator listrik yang sangat baik, bahkan pada suhu yang sangat tinggi. Hal ini penting untuk aplikasi dalam pencahayaan, sistem laser, dan elemen pemanas listrik bersuhu tinggi.

5. Sifat Mekanis dan Fisik
Mereka memiliki kekuatan mekanis dan kekakuan yang baik di bawah beban tekan. Namun, seperti kebanyakan peralatan gelas, mereka rapuh dan dapat rentan terhadap benturan atau kerusakan mekanis jika tidak ditangani dengan benar.

Aplikasi tabung kaca kuarsa

1. Penelitian Ilmiah dan Bidang Laboratorium (Skenario Aplikasi Utama)
Reaktor kimia suhu tinggi cocok untuk eksperimen yang memerlukan suhu tinggi jangka panjang atau sesaat, seperti pengujian aktivitas katalis, sintesis material anorganik (misalnya persiapan kristal oksida), dan reaksi dekomposisi termal (misalnya dekomposisi karbonat pada suhu tinggi). Reaktor ini mampu menahan suhu tinggi terus-menerus hingga 1200℃ dan suhu tinggi jangka pendek hingga 1450℃, dengan stabilitas termal yang sangat baik sehingga tahan terhadap perubahan suhu cepat (misalnya dikeluarkan langsung dari tungku suhu tinggi ke suhu ruangan) tanpa retak.

2. Pretreatment Sampel dan Analisis
Deteksi logam berat: Digunakan sebagai wadah pencernaan sampel untuk Spektroskopi Serapan Atom (AAS) dan Emisi Optik Plasma yang Dikopel Induktif (ICP-OES), wadah ini tahan terhadap korosi oleh asam kuat seperti asam nitrat pekat dan asam fluorida, mencegah kontaminasi sampel serta memastikan akurasi deteksi.

Pemurnian organik/anorganik: Digunakan dalam distilasi, rektilifikasi, refluks, dan operasi lainnya, sangat cocok untuk pemisahan dan pemurnian sampel dengan titik didih tinggi dan bersifat korosif kuat (misalnya, penanganan senyawa organik yang mengandung halogen).

Wadah pendukung analisis spektroskopi memiliki transmittansi cahaya yang sangat tinggi (>90%) pada kisaran spektrum 190 nm~2500 nm (ultraviolet, tampak, inframerah dekat). Wadah ini sering digunakan sebagai kuvet untuk spektrofotometer UV-Vis dan sel sampel untuk spektroskopi fluoresensi, memungkinkan pengamatan proses reaksi secara real-time tanpa mengganggu sinyal spektral.

Dalam penelitian biologis dan farmasi, alat ini digunakan untuk sterilisasi suhu tinggi sampel biologis (misalnya, perlakuan suhu tinggi terhadap media kultur mikroba), pengujian stabilitas obat (simulasi lingkungan penyimpanan suhu tinggi), serta deteksi kemurnian vaksin dan agen biologis (pencernaan tahan asam-basa untuk menghindari kontaminasi protein/asam nukleat). Permukaan non-pori mencegah adsorpsi mikroba, memenuhi persyaratan sterilitas.

3. Bidang Optik dan Medis
Pembuatan perangkat optik: Digunakan untuk penarikan preform serat optik dan pencetakan suhu tinggi lensa optik. Transmisi cahaya yang tinggi dan stabilitas dimensi memastikan keseragaman indeks bias serta ketepatan perangkat optik.

  
Parameter Teknis