La verrerie de laboratoire entre régulièrement en contact avec des acides, des bases, des solutions salines, des solvants organiques et de nombreux réactifs. La résistance chimique constitue donc un critère important lors du choix d'un récipient en verre. Elle désigne la capacité du verre à conserver l'intégrité de sa surface, sa structure et ses principales propriétés lorsqu'il est exposé à certains produits chimiques dans des conditions définies. Aucun verre n'est cependant universellement résistant à toutes les substances chimiques.
Qu'est-ce que la résistance chimique ?
Lorsqu'un produit chimique entre en contact avec le verre, des interactions peuvent se produire à sa surface.
Elles peuvent éventuellement entraîner :
- une attaque de la surface,
- une opacification,
- des modifications superficielles,
- une libération d'ions,
- une corrosion,
- une diminution de la résistance mécanique.
La résistance chimique concerne donc également la stabilité de la surface du verre dans l'environnement chimique.
Résistance du verre borosilicaté 3.3
Le verre borosilicaté 3.3 est largement utilisé pour fabriquer la verrerie de laboratoire.
Sa résistance à de nombreux produits chimiques en fait un matériau adapté aux béchers, fioles Erlenmeyer, flacons, burettes, pipettes et autres équipements.
Il n'est toutefois pas totalement inerte vis-à-vis de toutes les substances chimiques.
Résistance aux acides
Le borosilicate présente une excellente résistance à de nombreuses solutions acides.
Une exception importante est l'acide fluorhydrique (HF).
L'acide fluorhydrique attaque le verre contenant de la silice. La verrerie standard n'est donc pas appropriée pour le HF.
Résistance aux bases
Les solutions fortement alcalines nécessitent davantage de précautions.
Des bases fortes et concentrées peuvent attaquer la surface du verre, notamment lorsque la température est élevée ou lorsque le temps de contact est prolongé.
Pour le NaOH ou le KOH, il convient donc d'évaluer :
concentration + température + durée de contact.
Solvants organiques
Le verre borosilicaté est compatible avec de nombreux solvants organiques couramment utilisés.
Il faut cependant considérer l'ensemble du récipient. Les bouchons, joints, septa, robinets et raccords peuvent être fabriqués dans des matériaux dont la résistance chimique diffère de celle du verre.
Quels facteurs influencent la résistance chimique ?
Les principaux facteurs sont :
- la nature du produit chimique,
- sa concentration,
- la température,
- la durée du contact,
- le type de verre,
- l'état de sa surface.
Une exposition de quelques minutes n'est pas équivalente à un stockage de plusieurs mois.
Qu'est-ce que la résistance hydrolytique ?
La résistance hydrolytique correspond à la capacité du verre à limiter la libération de composants solubles lorsqu'il est en contact avec l'eau.
Elle est particulièrement importante pour les analyses, la préparation de solutions et le stockage d'échantillons sensibles.
Le borosilicate 3.3 présente une résistance hydrolytique élevée.
Pourquoi est-elle importante pour la contamination ?
Une attaque chimique du verre peut entraîner le passage de certains composants de sa surface vers l'échantillon.
Dans les applications sensibles, cela peut devenir une source de contamination.
Le choix du récipient doit donc également tenir compte de son influence potentielle sur l'intégrité de l'échantillon.
Verre ou plastique ?
Selon la substance chimique, le PP, le HDPE, le PTFE ou d'autres polymères peuvent être préférables au verre.
L'acide fluorhydrique constitue un exemple classique où la verrerie standard n'est pas appropriée.
À l'inverse, certains solvants organiques peuvent détériorer certains plastiques alors que le verre reste adapté.
Comment vérifier la compatibilité ?
Il faut considérer ensemble :
produit chimique + concentration + température + durée de contact + matériau du récipient + matériau du bouchon/joint.
Pour les applications exigeantes, consultez les tableaux de compatibilité et la documentation technique du fabricant.
Conclusion
La résistance chimique désigne la capacité de la verrerie à conserver ses propriétés lorsqu'elle est exposée à des produits chimiques.
Le verre borosilicaté 3.3 offre une excellente résistance chimique et hydrolytique pour de nombreuses applications, mais il n'est pas universellement résistant.
L'acide fluorhydrique, les bases fortes, les températures élevées et les contacts prolongés nécessitent une attention particulière.
