Warum wird Borosilikatglas 3.3 verwendet?

Borosilikatglas 3.3 wird aufgrund seiner Eigenschaften häufig für Laborgeräte verwendet:

  • Hohe chemische Beständigkeit
  • Hohe hydrolytische Beständigkeit
  • Geringe Wärmeausdehnung
  • Gute Temperaturwechselbeständigkeit
  • Kompatibilität mit zahlreichen Laborreagenzien

Daher werden Bechergläser, Erlenmeyerkolben, Messkolben, Büretten, Pipetten und Laborflaschen häufig aus Borosilikatglas gefertigt.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass das Material gegenüber jeder Säure und jeder Lauge unbegrenzt beständig ist.

Auswahl bei Säuren

Borosilikatglas weist gegenüber vielen üblichen mineralischen und organischen Säuren eine hohe Beständigkeit auf.

Bei der Bewertung sollten jedoch stets folgende Faktoren gemeinsam betrachtet werden:

Säureart + Konzentration + Temperatur + Kontaktzeit.

Bei konzentrierten Chemikalien, erhöhten Temperaturen oder längeren Kontaktzeiten sollte die chemische Kompatibilität anhand technischer Daten überprüft werden.

Sonderfall Flusssäure

Flusssäure (HF) stellt eine wichtige Ausnahme dar.

HF kann mit der im Glas enthaltenen Kieselsäure bzw. Siliziumdioxidstruktur reagieren und die Glasoberfläche angreifen.

Standardmäßiges Borosilikatglas ist daher für die Handhabung oder Lagerung von Flusssäure nicht geeignet. Stattdessen sollte ein entsprechend chemikalienbeständiger Werkstoff gewählt werden.

Arbeiten mit starken Laugen

Starke alkalische Lösungen können Glasoberflächen insbesondere bei:

  • hohen NaOH- oder KOH-Konzentrationen,
  • hohen Temperaturen,
  • langen Kontaktzeiten

angreifen.

Ein Glasgefäß, das für eine kurzfristige Anwendung geeignet ist, muss deshalb nicht automatisch für eine langfristige Lagerung geeignet sein.

Becherglas oder Erlenmeyerkolben?

Bechergläser eignen sich zum Herstellen, Mischen, Erhitzen und Umfüllen von Lösungen. Ihre Skalen dienen im Allgemeinen nur zur ungefähren Volumenbestimmung.

Erlenmeyerkolben sind besonders für Misch- und Titrationsarbeiten geeignet. Die konische Form ermöglicht ein sicheres Schwenken der Lösung und reduziert das Spritzrisiko.

Messkolben für genaue Lösungen

Zur Herstellung einer Lösung mit genau definiertem Endvolumen sollte ein Messkolben verwendet werden.

Er bietet eine wesentlich höhere volumetrische Genauigkeit als Bechergläser oder Erlenmeyerkolben.

Die Kalibriertemperatur volumetrischer Glasgeräte sollte dabei berücksichtigt werden.

Büretten für Säure-Base-Titrationen

Bei Titrationen ermöglicht eine Bürette die kontrollierte und genaue Dosierung des Titriermittels.

Wichtige Auswahlkriterien sind:

  • Volumen,
  • Skalenteilung,
  • Genauigkeitsklasse,
  • Ablesbarkeit,
  • chemische Beständigkeit des Hahns.

Für anspruchsvolle analytische Arbeiten können Büretten der Klasse A oder AS verwendet werden.

Auswahl der Pipette

Für die genaue Übertragung eines bestimmten Volumens sollten geeignete Pipetten verwendet werden.

Vollpipetten eignen sich für die hochgenaue Übertragung eines festgelegten Volumens. Messpipetten ermöglichen dagegen die Dosierung unterschiedlicher Volumina.

Lagerung von Säuren und Basen

Bei langfristiger Lagerung sollten folgende Faktoren berücksichtigt werden:

Chemikalie, Konzentration, Lichtempfindlichkeit, Lagertemperatur sowie Verschluss- und Dichtungsmaterial.

Die Glasflasche kann chemisch beständig sein, während der Verschluss gegenüber derselben Chemikalie ungeeignet ist.

Klarglas oder Braunglas?

Für lichtempfindliche Lösungen können Braunglasflaschen eingesetzt werden, um die Lichtexposition zu reduzieren.

Klarglas bietet dagegen den Vorteil, dass Inhalt und Flüssigkeitsstand leicht kontrolliert werden können.

Wenn die Lösung erhitzt wird

Beim Erhitzen muss neben der chemischen auch die thermische Beständigkeit berücksichtigt werden.

Borosilikatglas 3.3 bietet aufgrund seiner geringen Wärmeausdehnung Vorteile bei vielen thermischen Anwendungen.

Plötzliche Temperaturänderungen sollten dennoch vermieden werden, da sie thermische Spannungen und Glasbruch verursachen können.

Beschädigtes Glas vermeiden

Vor der Verwendung sollten Glasgeräte auf:

  • Risse,
  • Mikrorisse,
  • tiefe Kratzer,
  • beschädigte Ränder,
  • defekte Hähne oder Verbindungen

kontrolliert werden.

Vorhandene Schäden können sich unter chemischer oder thermischer Belastung vergrößern.

Fazit

Die richtige Auswahl von Laborglas für Säuren und Basen trägt wesentlich zu Sicherheit, chemischer Kompatibilität und zuverlässigen Ergebnissen bei.

Borosilikatglas 3.3 ist für zahlreiche Anwendungen geeignet. Dennoch müssen Chemikalie, Konzentration, Temperatur und Kontaktzeit berücksichtigt werden.

Besondere Aufmerksamkeit erfordern Flusssäure, starke Laugen, hohe Temperaturen und langfristige Lagerung.