बोरोसिलिकेट ग्लास या सोडा ग्लास कैसे चुनें?

बोरोसिलिकेट ग्लास और सोडा के बीच अंतर-लाइम ग्लास​

 

ग्लास एक बहुमुखी सामग्री है जिसका व्यापक रूप से दैनिक जीवन, उद्योग और वैज्ञानिक अनुसंधान में उपयोग किया जाता है। सबसे आम प्रकारों में बोरोसिलिकेट ग्लास और सोडा {{1}लाइम ग्लास हैं, जो संरचना, गुणों और अनुप्रयोगों में काफी भिन्न हैं। विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए सही ग्लास का चयन करने के लिए इन अंतरों को समझना महत्वपूर्ण है

 

1. रासायनिक संरचना​

दोनों के बीच मूलभूत अंतर उनकी रासायनिक संरचना में निहित है:​

बोरोसिलिकेट ग्लास: मुख्य रूप से सिलिका (SiO₂, ~70-80%), बोरॉन ट्राइऑक्साइड (B₂O₃, 10-15%), और थोड़ी मात्रा में एल्यूमीनियम ऑक्साइड (Al₂O₃) या सोडियम/पोटेशियम ऑक्साइड से बना होता है। उच्च बोरॉन सामग्री इसके अद्वितीय गुणों की कुंजी है

सोडा-चूना ग्लास: सबसे आम प्रकार का ग्लास, जो सिलिका (SiO₂, ~70%), सोडियम ऑक्साइड (Na₂O, 12-16%, सोडा ऐश से प्राप्त), कैल्शियम ऑक्साइड (CaO, 5-10%, चूना पत्थर से), और थोड़ी मात्रा में मैग्नीशियम या एल्यूमीनियम ऑक्साइड से बना होता है। इसमें बोरोन बहुत कम या बिल्कुल नहीं होता

 

2. थर्मल गुण

थर्मल व्यवहार सबसे उल्लेखनीय अंतरों में से एक है, जो सीधे उनके ताप प्रतिरोध को प्रभावित करता है:​

बोरोसिलिकेट ग्लास: इसमें थर्मल विस्तार (सीटीई) का बेहद कम गुणांक होता है, आमतौर पर लगभग 3.3 × 10⁻⁶ / डिग्री। इसका मतलब यह है कि तापमान परिवर्तन के संपर्क में आने पर यह न्यूनतम रूप से फैलता और सिकुड़ता है, जिससे यह थर्मल शॉक के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी हो जाता है। यह 150-200 डिग्री तक अचानक तापमान अंतर का सामना कर सकता है (उदाहरण के लिए, उबलते पानी से बिना टूटे बर्फ के पानी में जाना) और 300 डिग्री से ऊपर के तापमान पर निरंतर उपयोग।

सोडा-लाइम ग्लास: इसमें बहुत अधिक CTE (9-10 × 10⁻⁶ / डिग्री) होता है। यह गर्मी के साथ काफी फैलता है, जिससे थर्मल शॉक प्रतिरोध खराब हो जाता है। अचानक तापमान परिवर्तन (यहाँ तक कि 50-80 डिग्री) भी अक्सर दरार का कारण बनता है। इसका अधिकतम सुरक्षित निरंतर उपयोग तापमान आमतौर पर 150 डिग्री से नीचे है

 

3. रासायनिक स्थिरता

तरल पदार्थ या गैसों द्वारा संक्षारण का प्रतिरोध काफी भिन्न होता है:​

बोरोसिलिकेट ग्लास: असाधारण रूप से रासायनिक रूप से स्थिर। यह अधिकांश एसिड (उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड), क्षार और कार्बनिक सॉल्वैंट्स के प्रति प्रतिरोधी है। यह तरल पदार्थों के साथ लंबे समय तक संपर्क में रहने पर भी आयन लीचिंग (उदाहरण के लिए, कोई सोडियम रिलीज नहीं) को रोकता है, जिससे यह भोजन, पेय पदार्थों और प्रयोगशाला में उपयोग के लिए सुरक्षित हो जाता है।

सोडा-लाइम ग्लास: मध्यम रूप से स्थिर लेकिन बोरोसिलिकेट की तुलना में कम प्रतिरोधी। यह समय के साथ सोडियम आयनों की थोड़ी मात्रा को अम्लीय या गर्म तरल पदार्थों (जैसे, फलों का रस, सिरका) में प्रवाहित कर सकता है। इसमें मजबूत एसिड या क्षार द्वारा नक़्क़ाशी की संभावना अधिक होती है, जिससे कठोर रासायनिक वातावरण में इसका उपयोग सीमित हो जाता है।

 

4. यांत्रिक शक्ति

संरचना के आधार पर स्थायित्व और प्रभाव प्रतिरोध भिन्न होता है:​

बोरोसिलिकेट ग्लास: आम तौर पर सख्त और अधिक प्रभाव प्रतिरोधी। इसका कम तापीय विस्तार आंतरिक तनाव को कम करता है, जिससे मामूली प्रभावों से इसके टूटने की संभावना कम हो जाती है। हालाँकि, यह अभी भी भंगुर है और अत्यधिक बल से टूट सकता है

सोडा-लाइम ग्लास: अपेक्षाकृत भंगुर और कम प्रभाव{{1}प्रतिरोधी। इसका उच्च तापीय विस्तार अक्सर विनिर्माण के दौरान आंतरिक तनाव पैदा करता है, जिससे गिरने या हिट होने पर इसके टूटने या टूटने का खतरा अधिक होता है।​

 

5. अनुप्रयोग​

उनके अद्वितीय गुण अलग-अलग उपयोग के मामलों को निर्धारित करते हैं:​

बोरोसिलिकेट ग्लास: गर्मी प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श, जैसे:

प्रयोगशाला उपकरण (बीकर, फ्लास्क, टेस्ट ट्यूब)​

गर्मी प्रतिरोधी कुकवेयर (बेकिंग बर्तन, चायदानी)​

सौर तापीय संग्राहक और उच्च तापमान वाले औद्योगिक पाइप

शिशु की बोतलें और खाद्य भंडारण कंटेनर (गैर-लीचिंग गुणों के कारण)।

उच्च -अंत प्रकाश घटक (उदाहरण के लिए, हलोजन बल्ब)।

सोडा{{0}लाइम ग्लास: कम लागत वाले, सामान्य {{2}उद्देश्यीय अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है जहां गर्मी प्रतिरोध महत्वपूर्ण नहीं है:​

खिड़की के शीशे और कांच के दरवाजे

पेय की बोतलें (सोडा, पानी, बीयर)।

खाद्य जार (जैम, अचार)​

साधारण टेबलवेयर (ग्लास, प्लेट)​

कॉस्मेटिक कंटेनर और सजावटी कांच की वस्तुएं

 

6. लागत और विनिर्माण

बोरोसिलिकेट ग्लास: उत्पादन करना अधिक महंगा है। इसके लिए उच्च पिघलने वाले तापमान की आवश्यकता होती है (~ 1,500 डिग्री बनाम . 1, सोडा के लिए 400 डिग्री -चूना ग्लास) और महंगे बोरॉन कच्चे माल का उपयोग करता है।

सोडा{{0}लाइम ग्लास: कम लागत और निर्माण में आसान। इसका कच्चा माल प्रचुर मात्रा में और किफायती है, और इसका कम पिघलने वाला तापमान ऊर्जा की खपत को कम करता है। यह इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सबसे किफायती ग्लास विकल्प बनाता है

 

निष्कर्ष

बोरोसिलिकेट ग्लास और सोडा {{0}लाइम ग्लास अलग-अलग उद्देश्यों को पूरा करते हैं: बोरोसिलिकेट गर्मी प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता में उत्कृष्टता प्राप्त करता है, जो इसे विशेष, उच्च प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है; अपनी कम लागत और उत्पादन में आसानी के कारण, सोडा{2}लाइम ग्लास सामान्य प्रयोजन के उपयोग पर हावी है। उनके बीच का चुनाव तापमान आवश्यकताओं, रासायनिक जोखिम, सुरक्षा आवश्यकताओं और बजट जैसे कारकों पर निर्भर करता है।