Las propiedades del vidrio de borosilicato
- suave, sin poros -
- transparente -
- sin efecto catalítico -
- anti inflamable
- sustentable
COMPOSICIÓN QUÍMICA
Las propiedades especiales – sobre todo su alta resistencia química, su resistencia térmica y su coeficiente de expansión linear bajo – del vidrio de borosilicato 3.3 utilizado exclusivamente para componentes de vidrio QVF® para la construcción de plantas y tuberías de vidrio se consiguen con el cumplimiento estricto de su composición química, que es la siguiente:
RESISTENCIA QUÍMICA
El vidrio de borosilicato 3.3 es resistente contra ataques químicos de casi todos los productos, lo que hace su resistencia mucho más completa que la de otros materiales bien conocidos. Es altamente resistente contra agua desionizada, soluciones salinas, halógenso como cloro y bromo y casi todos los ácidos. Existen solo unas pocas sustancias químicas que pueden causar una corrosión notable de la superficie del vidrio, a saber ácido fluorhídrico, ácido fosfórico concentrado y soluciones cáusticas fuertes a temperaturas altas. En todo caso las soluciones cáusticas hasta una concentración de 30% pueden ser manipuladas con vidrio de borosilicato sin dificultades.Vidrio de borosilicato 3.3 se puede clasificar en conformidad con los métodos de prueba de relevancia de la siguiente manera (véanse también ISO 3585 y EN 1595):
| Resistencia hidrolítica a 98ºC | Resistencia hidrolítica, granulometría clase ISO 719-HGb 1 |
| Resistencia hdrolítica a 121ºC | Resistencia hidrolítica granulometría clase ISO 720-HGA 1 |
| Resistencia contra el ácido | Depósito de Na2O < 100 mg/dm² a ISO 1776 |
| Resistencia alcalina | Resistencia alcalina clase ISO 695-A2 |
.
ATAQUE DE ÁCIDOS
ATAQUE ALCALINO
Se puede observar a partir de las curvas de corrosión que el ataque en las superficies del vidrio aumentan inicialmente en la medida que aumenta la solución cáustica, pero después de sobrepasar un máximo asume un valor virtualmente constante. El aumento de la temperatura aumenta la corrosión, mientras que a temperaturas bajas la velocidad de la reacción es tan lenta que es difícil detectar la reducción del grosor de la pared durante varios años.
PROPIEDADES FÍSICAS
El vidrio de borosilicado 3.3. se diferencia de otros materiales de construcción usados para plantas de proceso no solo por su resistencia virtualmente universal contra la corrosión (ver arriba), sino que también por su coeficiente de expansión térmica muy bajo. Por lo tanto, no hay necesidad de mediciones caras para compensar la expansión térmica que resulta de los cambios de temperatura. Esto es particularmente significante para el diseño de largos recorridos de tuberías de vidrio.
Las propiedades físicas más importantes para la construcción de plantas se recogen a continuación (ver también ISO 3585 y EN 1595).
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Coeficiente linear de expansión térmica |
a 20/300 |
= |
(3,3 ± 0,1) x 10-6 K-1 |
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Conductividad térmica entre 20 y 200ºC |
l 20/200 |
= |
1,2 W m-1 K-1 |
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Capacidad de calefacción específica entre 20 y 100ºC |
Cp 20/100 |
= |
0,8 kJ kg-1 K-1 |
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Capacidad de calefacción específica entre 20 y 200ºC |
Cp 20/200 |
= |
0,9 kJ kg-1 K-1 |
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Densidad a 20ºC |
r |
= |
2,23 kg dm-³ |
PROPIEDADES MECÁNICAS
La fuerza de tensión permisible del vidrio de borosilicato 3.3 incluye un factor de seguridad que considera la experiencia práctica sobre el comportamiento del vidrio y, en particular, el hecho de que se trata de un material no dúctil. Diferente a otros materiales de construcción empleados para propósitos similares, no es capaz de equiparar fuerzas que ocurren en irregularidades o defectos locales, así como ocurre en el caso de materiales dúctiles como metales. El factor de seguridad considera también procesos adicionales a los cuales puedan haber sido sometidos los componentes (superficies selladas), manipulación del vidrio (daños diminutos de la superficie) y presiones y temperaturas permisibles a las que pueda estar sometido en uso.
Las cifras de diseño indicadas en la siguiente tabla y especificadas en EN 1595 se aplican por lo tanto a la tensión permisible, esfuerzo de flexión y compresivo a los que pueden estar sometidos los componentes de vidrio, tomando en cuenta la condición probable de la superficie del vidrio en servicio.
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Fuerza de tensión y flexión |
K/S = 7 N mm-² |
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Fuerza compresiva |
K/S = 100 N mm-² |
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Módulos de elasticidad |
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E = 64 kN mm-² |
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El coeficiente de Poisson (figura transversal de contracción) |
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n = 0,2 |
