Ацетилен в производстве изделий из стекла

С помощью ацетилена удается создавать удивительное по прочности и жаростойкости однокомпонентное химическое кварцевое стекло, изготавливая его из чистого оксида кремния. Огонь

газовой горелки, работающей на ацетилене, позволяет расплавить очень твердое и тугоплавкое вещество – кварц, необходимое для создания этой особой разновидности стекла.

В 1901 году Эдмон Фуше и Шарль Пикар, ученые из Франции, сконструировали горелку, работавшую на смеси ацетилена и кислорода. Ее конструкция, описанная в полученном в 1903 году патенте, почти не изменилась до сегодняшнего дня. В 1906 году такие горелки начали производить в промышленных масштабах и использовать для сварки, резки и плавления металлов. Несколько позже этим аппаратам нашлось применение и в производстве химического стекла.

Какие сейчас используются методики для создания стеклянных изделий с помощью ацетилена

Для того чтобы превратить гранулированный кварц, кварцевый песок или горный хрусталь в химическую посуду, способную выдерживать кипячение или расплавление разнообразных помещаемых в нее веществ, нужно его расплавить. Из мягкой, текучей массы расплавленного кварца можно формовать изделия, имеющие различное применение. Единственной проблемой в этом случае становится то же самое свойство, которое и является главным положительным качеством кварцевого стекла – тугоплавкость материала из которого его изготавливают.

Оксид кремния иначе называемый кварцем, обладает температурой плавления около 1713—1728 градусов по шкале Цельсия. Поэтому для придания этому материалу достаточной для формования каких либо изделий мягкости, необходим достаточно сильный разогрев. Для этого используются электротермический или газопламенный способ. Ацетиленовая горелка, способная генерировать пламя температурой более 2500 градусов Цельсия, отлично подходит для таких целей.

В зависимости от того, какая именно разновидность кварца обрабатывается в пламени ацетилена, получается расплавленная масса, несколько отличающаяся по качеству. Из непрозрачного, насыщенного газовыми пузырьками кварца, полученного сплавлением кварцевого песка или гранулированного кварца, изготавливают огнеупорную термостойкую кварцевую керамику, такую например, как тигли для расплавления или сжигания каких-либо веществ.

Прозрачное или оптическое кварцевое стекло получается в результате расплавления минерала, полудрагоценного камня, носящего название «горный хрусталь» или кварцевой крупки. Для этой разновидности стекла нужно вещество, которое не содержит газовых включений и примесей других минералов. Такое, относительно дорогое сырье используется для изготовления прочных жаростойких кварцевых трубок, колб, стаканов, так называемых «реакторов» — колб сложной конструкции с двумя или более горлышками и другой химической посуды.

Кварцевая посуда способна не только выдерживать кипячение в ней жидкостей имеющих температуру кипения, намного превышающую температуру кипения воды. Такое стекло устойчиво к большинству реактивов. Опасность для него могут представлять только плавиковая и фосфорная кислоты. Поэтому для транспортировки агрессивных жидких и газообразных веществ в химической и пищевой промышленности часто применяют трубопроводы из плавленого кварца.

Кварцевые трубы служат и для указания уровня жидкости, например, в котельном оборудовании. Без них не обходится и металлургия. Здесь они нужны для проб металла, в качестве кварцевых чехлов и в термопарах. Кварцевые лампы в больницах и соляриях, бактерицидные и ультрафиолетовые лампы также оснащаются устойчивым к воздействию ультрафиолета кварцевым стеклом. Стекла смотровые и водоуказательные, предназначенные для паровых котлов и сосудов с нефтехимическими продуктами, тоже изготавливают из оптического кварцевого стекла путем плавления с помощью газовой горелки.

После размягчения горного хрусталя в пламени горящего ацетилена и формования его в изделия, получается не только химическая посуда, способная выдерживать резкие колебания температур и воздействие горячих кислот и щелочей, но и разнообразные линзы, работающие в очень ответственных местах. Кварц имеет твердость 7,5 баллов по десятибалльной шкале Мооса. То есть изготовленные из него линзы намного более стойки против царапающего воздействия вездесущей пыли, чем линзы из обычного силикатного стекла. Поэтому ими оснащают микроскопы, бинокли, телескопы, объективы фотоаппаратов и другие оптические системы.

Кроме того, ацетилен применяется еще и иным способом. Прессовыдувные формы, предназначенные для производства высококачественных стеклянных сосудов из силикатного стекла перед началом процесса формования обрабатывают газом ацетиленом. Эта мера предотвращает образование пузырьков в толще формуемого стеклянного изделия.

Интересные факты

Иногда, при проведении химических реакций и сборке химических приборов, для определенных целей бывает необходимо изогнуть под определенным углом стеклянную трубочку или палочку. Подобные детали, изготовленные из обычного стекла, для этой процедуры не требуют слишком большой температуры. Совершенно иное воздействие требуется особому термостойкому химическому стеклу. Тут на помощь приходит газовая горелка. Ацетилен, горящий в ней, способен сделать мягким кварц, из которого изготовлено такое стекло. Размягченной трубочке можно придать любой изгиб. Из нее, при необходимости, можно вытянуть узкий капилляр.

Кварцевая химическая посуда легко выдерживает перепад температур, возникающий в случае опускания разогретой до красного каления колбы в ледяную воду. Даже резкие перепады температур в пределах 1000-1200 градусов Цельсия не способны разрушить ее.

Все более модным среди художников и красавиц, предпочитающих эксклюзивные аксессуары, становится искусство изготовления затейливых уникальных украшений из многоцветных стеклянных бусин ручной работы. Чтобы в руках художника цветные стеклянные палочки – заготовки превратились в прекрасные бусины или крохотные статуэтки нужна достаточно высокая температура. 300 – 2500 градусов по шкале Цельсия. Расплавить стекло, придав ему необходимую пластичность и текучесть, помогает газовоздушная горелка, работающая на горючем газе – ацетилене. Маленькая «ручная» горелка, подсоединенная к баллону с ацетиленом, представляет собой достаточно мощный и удобный в работе инструмент.

Ацетилен и другие промышленные газы можно приобрести в Компании «DP Air Gas». Здесь же можно купить смеси газов, имеющие различный состав и назначение. Качество предлагаемых к реализации газов, постоянно контролируется лабораторией Компании. Здесь же производится обслуживание газового оборудования, необходимого для транспортировки и хранения различных промышленных газов. Предлагаются услуги по освидетельствованию, покраске и необходимому ремонту газовых баллонов. Также можно оговорить регулярность поставок и маршруты доставки газов по территории Украины. Более полная информация о товарах и услугах, предоставляемых Компанией, находится здесь.