VERRE PYREX: COMPOSITION, CARACTÉRISTIQUES, PROPRIÉTÉS - CHIMIE - 2025

Le verre Pyrex est un verre borosilicaté spécial dont la marque (Pyrex) a fait son apparition à New York en 1915, fabriqué par Corning Glass. Il est apparu comme un matériau d'emballage alimentaire moderne, également utilisé pour stocker et cuire des aliments dans le même type de récipient.

L'origine du mot Pyrex a généré certaines divergences, mais il est admis qu'il est dérivé de l'article le plus vendu dans les premiers instants de sa commercialisation: une assiette dans laquelle un gâteau a été cuit. Ce verre fabrique de nombreux matériaux et équipements de laboratoire sous de nombreuses formes, telles que des feuilles ou des plaques, des tubes, des cellules et des bâtonnets.

Ces instruments ont différentes tailles, épaisseurs et ont des applications et des utilisations diverses, qui nécessitent différents degrés de précision, de résistance chimique, mécanique et thermique. De même, avec du verre Pyrex, des matériaux en verre volumétrique (pipettes, burettes, cylindres gradués, etc.) sont fabriqués.

Ses molécules ne réagissent pas chimiquement avec les liquides qu'elle contient, qu'il s'agisse d'acides ou de bases; par conséquent, il n'altère pas non plus le pH des substances emballées. Au début, ils étaient considérés comme lourds et coûteux comme ustensiles de cuisine.

Composition chimique

Selon l'Institut national des normes et de la technologie des États-Unis, tous les fabricants d'équipements et d'instruments Pyrex - tels que Corning, les laboratoires Arc International Pyrex et Pyrex - ont en commun de le fabriquer à partir d'un verre borosilicaté contenant les éléments suivants produits chimiques:

Plusieurs fabricants ou fournisseurs de verre Pyrex ont normalisé la composition comme spécifié ci-dessous, également en unités de concentration en pourcentage p / p:

Caractéristiques et propriétés du verre pyrex

Le tableau suivant résume les propriétés mécaniques, thermiques et électriques générales ou les caractéristiques attribuées au verre Pyrex ou au verre borosilicaté:

La composition chimique du Pyrex, ses propriétés et la qualité des procédés de sa fabrication permettent de résumer les propriétés suivantes:

- Chimiquement, le verre borosilicaté résiste au contact avec l'eau, la grande majorité des acides, des halogènes, des solvants organiques et des solutions salines. Pour cette raison, les flacons et les ballons en verre sont fabriqués à partir de ce matériau.

- Il présente une résistance hydrolytique élevée, c'est pourquoi il supporte les températures élevées et les contraintes thermiques répétées auxquelles il est soumis. Par exemple, il résiste aux procédés de stérilisation consécutifs auxquels il peut être soumis avec l'utilisation de chaleur humide (autoclave).

- Parce que Pyrex a un faible coefficient de dilatation thermique, il peut être utilisé à 500 ° C, mais il est recommandé que ce soit pendant une courte période.

- Son matériau est homogène, pur, et sa teneur en bulles et inclusions est très faible.

- Il est très résistant aux chocs.

- Il a un bon indice de réfraction.

- En ce qui concerne les propriétés optiques, la capacité du pyrex à transmettre la lumière dans le domaine visible du spectre, proche de la lumière ultraviolette, est pleinement exploitée dans le domaine de la photométrie chimique.

Structure borosilicatée

L'image ci-dessus illustre une structure ordonnée de silicates, qui contraste avec les véritables arrangements amorphes du verre pyrex.

Vu de dessus, il semble se composer de triangles jaunes, mais ce sont en fait des tétraèdres, avec un atome de silicium métallique au centre et des atomes d'oxygène à leurs sommets.

Malgré l'aspect cristallin, le maillage en borosilicate moléculaire présente des motifs désordonnés; c'est-à-dire qu'il s'agit d'un solide amorphe.

Ainsi, les tétraèdres silicatés se lient aux oxydes boriques (B ₂ O ₃). Le bore ici se trouve sous la forme d'un plan trigonal. En d'autres termes, ce sont des tétraèdres liés à des triangles plats de bore.

Cependant, ce trouble - ou structure amorphe - lui permet d'accueillir des cations, qui renforcent les interactions moléculaires.

avantage

- Il est très utile pour la fabrication d'équipements et de matériaux en verre utilisés dans les laboratoires de chimie et de recherche scientifique, tels que les tubes à centrifuger, la verrerie volumétrique, les pipettes et les disques filtrants en borosilicate, tous normalisés selon des normes de qualité ISO internationale.

- Des joints en verre pyrex coniques, sphériques, plats et filetés sont également réalisés.

- Les substrats en verre sont conçus pour le revêtement diélectrique et pour la fabrication de lentilles de précision très minces et de matériaux optiques.

- Il est utilisé dans l'industrie aérospatiale, notamment pour la fabrication d'équipements optiques réfléchissants en raison de sa faible dilatation thermique. De même, des miroirs pour télescopes ont été fabriqués avec le Pyrex.

- Permet la fabrication de récipients en verre très épais

- Sert à la préparation des surfaces utilisées comme substrat avec fonction capteur.

- Il est utilisé dans la fabrication d'instruments et de housses de protection de hautes températures.

- Sert de matériau pour les artefacts en verre qui absorbent les neutrons.

Désavantages

Jusqu'à présent, très peu d'aspects pertinents peuvent être signalés comme des inconvénients du verre Pyrex:

- D'un point de vue chimique, il est reconnu que le verre Pyrex est attaqué par l'acide fluorhydrique, par l'acide phosphorique concentré et chaud, et par des solutions alcalines fortes qui lui causent un effet corrosif.

- Les fabricants de verre Pyrex ne garantissent pas la stabilité des matériaux lorsqu'ils sont utilisés dans des conditions de vide et de pression différentes. Pour cette raison, il est essentiel de prendre en compte les informations fournies par le fabricant et de suivre ses instructions pour assurer la protection à la fois du matériau et de l'utilisateur.

- Il existe peu d'examens d'organismes de protection des consommateurs présentant des situations liées à la sécurité de son utilisation avec des récipients utilisés pour cuire des aliments après avoir subi des fractures causées par des coups ou des chutes.

Verre Pyrex dans la cuisine

En ce qui concerne ce type d'ustensiles utilisés en cuisine, plusieurs études comparatives ont été présentées entre des récipients en pyrex borosilicate et des ustensiles en verre trempé à la chaux sodée.

Il a été confirmé que le Pyrex est plus résistant aux températures élevées, mais a moins de résistance mécanique que les récipients en verre trempé utilisés dans le même but.

Références

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