Kremeňová skúmavka s jednou uzavretou koncovou stranou pre laboratórne sklo

Definícia kvapkovej trubice z kremeňa

Kvartové skúmavky sú nepostrádateľné vysokovýkonné laboratórne a priemyselné komponenty vyrobené z vysokočistého tavenejho kremenzu, zvyčajne s obsahom kremíka 99,9 % alebo vyšším, pričom najkvalitnejšie varianty dosahujú čistotu 99,99 % hmotnosti SiO₂. Výrobný proces zahŕňa roztavenie prírodných kryštálov kremeňa pri extrémne vysokých teplotách okolo 2000 °C, po ktorom nasledujú presné techniky spracovania, ako napríklad predlžovanie a tvarovanie, aby sa zabezpečila rovnomerná hrúbka steny a štrukturálna integrita. Tieto trubice sa odlišujú od bežného skla a borosilikátových alternatív vďaka ich vynikajúcej kombinácii tepelných, chemických, optických a mechanických vlastností, čo ich robí nenahraditeľnými v mnohých náročných aplikáciách.

Procesy výroby kvartových skúmaviek

Kvartové trubice sa vyrábajú procesom kontinuálneho tavania a ťahania. Surovina sa privádza do vysokoteplotnej peci, kde sa roztaví. Roztavený kremeň je potom ťahaný cez mandrín, čím vzniká nepretržitá trubica s určitým priemerom a hrúbkou steny. Tento proces vyžaduje presnú kontrolu, aby sa zabezpečila rozmerná presnosť a zabránilo tvorbe bublín a nečistôt. Následné kroky môžu zahŕňať rezanie, ohňom leštenie koncov za účelom zabránenia praskaniu a rôzne obrábacie operácie.

Vlastnosti kvartových skúmaviek

1. Vynikajúce tepelné vlastnosti
Odolnosť voči vysokým teplotám: Kvartové trubice majú extrémne vysoký bod mäknutia a môžu byť nepretržite používané pri teplotách až do 1100 °C. To ich robí ideálnymi pre použitie v peciach, difúznych procesoch a na ochranu termočlánkov pri vysokých teplotách.
Vynikajúca odolnosť voči tepelnému šoku: Odolávajú rýchlym a extrémnym zmenám teploty bez praskania, čo je vlastnosťou vyplývajúcou z ich veľmi nízkeho koeficientu tepelnej rozťažnosti.

2. Vynikajúca optická priehľadnosť
Kremenné trubice, najmä tie vyrobené z vysokočistého fúzovaného kremeňa, ponúkajú vynikajúcu priepustnosť cez široké spektrum svetla. Sú vysoko priehľadné pre ultrafialové (UV), viditeľné a infračervené (IR) svetlo. To ich robí ideálnymi pre UV osvetlenie (napr. ortuťové výbojky), polovodičovú fotolitografiu a rôzne optické prístroje.

3. Vysoká čistota a chemická stabilita
Kremeň je zásadne chemicky inertný. Kremenné trubice sú vysoce odolné voči väčšine kyselín, solí a halogénom (ako je chlór a bróm) pri zvýšených teplotách. Táto vysoká čistota zabraňuje kontaminácii citlivých procesov, ako je výroba polovodičových platní alebo výroba liečiv.

4. Dobré elektrické izolovanie
Vďaka vysokému elektrickému odporu a nízkym dielektrickým stratám sú kremenné rúrky vynikajúcimi elektrickými izolátormi, aj pri veľmi vysokých teplotách. To je rozhodujúce pre aplikácie vo svietidlách, laserových systémoch a vysokoteplotných elektrických vykurovacích členoch.

5. Mechanické a fyzikálne vlastnosti
Majú dobrú mechanickú pevnosť a tuhosť pri tlakových zaťaženiach. Avšak podobne ako väčšina skleneného riadu, sú krehké a môžu byť náchylné na náraz alebo mechanické poškodenie, ak sa s nimi nemanipuluje správne.

Použitie kremenných sklenených rúrok

1. Vedecký výskum a laboratórne oblasti (základné aplikačné scenáre)
Chemické reakčné nádoby pre vysoké teploty sú vhodné pre experimenty vyžadujúce dlhodobé alebo okamžité vysoké teploty, ako je testovanie katalytickej aktivity, syntéza anorganických materiálov (napr. príprava oxidových kryštálov) a tepelné rozkladové reakcie (napr. vysokoteplotný rozklad uhličitanov). Vydržia nepretržité vysoké teploty do 1200 °C a krátkodobé vysoké teploty do 1450 °C, majú vynikajúcu tepelnú stabilitu a odolávajú rýchlym zmenám teploty (napr. priamy prenos z vysokoteplotnej peci na izbovú teplotu) bez praskania.

2. Predspracovanie a analýza vzoriek
Detekcia ťažkých kovov: Používajú sa ako nádoby na mineralizáciu vzoriek pre atómovú absorpčnú spektroskopiu (AAS) a optickú emisnú spektroskopiu s indukčne viazaným plazmom (ICP-OES), odolávajú korózii silnými kyselinami, ako je koncentrovaná kyselina dusičná a kyselina fluorovodíková, čím sa zabráni kontaminácii vzoriek a zabezpečuje sa presnosť detekcie.

Organická/anorganická čistota: Používa sa pri destilácii, rektifikácii, refluxe a iných operáciách, najmä vhodná na separáciu a čistenie vzoriek s vysokým bodom varu a silnou koróznou odolnosťou (napr. spracovanie organických zlúčenín obsahujúcich halogény).

Nádoby na spektroskopickú analýzu majú extrémne vysokú priepustnosť svetla (>90 %) v spektrálnom rozsahu 190 nm až 2500 nm (ultrafialové, viditeľné, blízke infračervené). Často sa používajú ako kюvety pre UV-Vis spektrofotometre a vzorkové komory pre fluorescenčnú spektroskopiu, čo umožňuje sledovanie reakčných procesov v reálnom čase bez ovplyvnenia spektrálnych signálov.

V biologickej a farmaceutickej výskumnej oblasti sa používajú na sterilizáciu biologických vzoriek pri vysokých teplotách (napr. spracovanie mikrobiálnych kultúrnych médií pri vysokých teplotách), testovanie stability liekov (simulácia prostredia s vysokou teplotou skladovania) a detekciu čistoty vakcín a biologických látok (odolné voči kyselinám a zásadám trávenie, aby sa zabránilo kontaminácii proteínmi/nukleovými kyselinami). Ich nepórovitý povrch zabraňuje adsorpcii mikroorganizmov a spĺňa požiadavky na sterilitu.

3. Optické a lekárske oblasti
Výroba optických zariadení: Používa sa na výrobu predforiem optických vlákien a vysokoteplotné tvarovanie optických šošoviek. Ich vysoká priepustnosť svetla a rozmerná stabilita zabezpečujú rovnomernosť indexu lomu a presnosť optických zariadení.

  
Technické parametre