پرش به محتوا

دوام شیمیایی شیشه، تعامل آن با محیط و استاندارد‌های مربوطه

دوام شیمیایی یا مقاومت شیشه توانایی شیشه در تعامل با محیطی است که در آن استفاده می‌شود.

ترکیب شیمیایی شیشه یکی از مهمترین عوامل در عملکرد مقاومتی شیشه است که می‌توان آن را با تخمین انتقال یون‌های قلیایی به محیط محاسبه کرد. در رطوبت بالا نرخ واکنش شدیدا افزایش می‌یابد. نرخ انتقال یون‌ها در بعضی از شیشه‌ها بالاتر از سایرین است.

عملکرد مقاومتی محصول شیشه را بصورت درجه 1 تا 3 طبق استاندارد ISO-720-1985 (E) دسته‌بندی می‌کنند. هر چه درجه‌ی شیشه بالاتر باشد، امکان انتقال یون‌های قلیایی بیشتر خواهد بود، به این ترتیب این استاندارد بصورت اسید (HCL) لازم برای خنثی‌سازی تعریف می‌شود.

درجه شیشهترکیب شیشهHCl=0.02 mol/L
لازم یا مصرفی (تا خنثی‌شدن)
درجه 1
درجه 2
درجه 3
ترکیب شیشه خنثی
سطح شیشه خنثی
ترکیب شیشه سودا-لایم-سیلیکا
کمتر از 0.01 میلی‌لیتر در گرم
بین 0.1 تا 0.85 میلی‌لیتر در گرم
بین 0.85 تا 1.50 میلی‌لیتر در گرم
عملکرد مقاومت شیمیایی طبق استاندارد ISO-720-1985 (E)

مقاومت هیدرولیتیک

برای این گزاره بیشتر از اصطلاح مقاومت هیدرولیتیک استفاده می‌شود. درجه هیدرولیتیک شیشه را می‌توان با قلیایی‌زدایی سطحی افزایش داد، در حالی که سطح قلیایی را کاهش می‌دهد و همزمان SiO2 سطح را افزایش می‌دهد. برای مثال سطح شیشه ظروف سرم را با اعمال گاز SO2 به آن‌ها در ورودی لهر از درجه 3 به درجه 2 افزایش داد.

نکات احتیاطی برای مقابله با خوردگی

در صورتی که شرایط مناسب برای انتقال، بسته‌بندی و انبار شیشه‌ی تولیدی ایجاد نشود، تحلیل و خوردگی شیشه محتمل خواهد بود. البته می‌توان با ایجاد شرایطی خاص و رعایت بعضی نکات احتیاطی این مشکل را به حداقل رساند. در این مورد قوانینی وجود دارد که برای تمام شیشه‌ها یکسان است. برای مثال مقاومت شیمیایی تاجای زیادی مربوط به جمع اکسید‌های قلیایی (Na2O + K2O) آن‌ها است.

هر چه جمع این اکسید‌ها بالاتر باشد، مقاومت شیمیایی پایین‌تر می‌آید. از طرف دیگر افزایش اکسید‌های قلیایی خاکی (CaO, MgO, BaO) دوام شیشه را بالاتر می‌برد. SiO2 و Al2O3 نیز با حضور بیشتر در ترکیب، مقاومت شیمیایی شیشه را افزایش می‌دهند. اثبات‌شده است که حضور 1 تا 2 درصد Al2O3 در شیشه می‌تواند دوام را تا حدی افزایش دهد. 76 درصد شیشه‌های شناور جهان بین 0.5 تا 1/5 درصد Al2O3 در ترکیب خود دارند.