Hohe chemische Resistenz

Wenn Werkstoffe wie Metalle oder Kunststoffe bei chemisch aggressiven Flüssigkeiten oder Gasen meist an ihre Grenzen stoßen, können oft Glasrohre oder Profilglasrohre noch problemlos standhalten. Die chemische Resistenz von Glas kann man durch Wasserbeständigkeit, Säurebeständigkeit und Laugenbeständigkeit charakterisieren.

Wasserbeständigkeit nach ISO 719

Chemische Resistenz: Wasserbeständigkeit

Der Grad der Wasserbeständigkeit eines Glases wird dadurch bestimmt, wie widerstandsfähig sich Glas in Wasser verhält.

Etwa ein Drittel der SCHOTT Tubing Glasarten erfüllt die Anforderungen der Wasserbeständigkeitsklasse 1 nach ISO 719. In dieser Norm werden die Gläser in 5 Klassen eingeteilt, wobei 1 für die beste und 5 für die schlechteste Wasserbeständigkeit steht. Diese Einteilung erfolgt aufgrund des sogenannten „Glasgriestests“. Dabei wird 2 g Glas auf eine Korngröße von 300 bis 500μm zerkleinert und über die Dauer von einer Stunde in einem Becherglas mit 50 ml Wasser auf 98°C erhitzt. Die Menge der in dieser Zeit durch das Wasser aus dem Glas herausgelösten Ionen (Na₂O Äquivalent) wird mit Hilfe von Titration gemessen. Dabei werden die herausgelösten Ionen in Salzsäure (0,01mol/l ) als Maßlösung pro g Glasgries ml/g analysiert. Als Indikator wird Methylrotlösung verwendet. Werden nur bis zu 31 μg herausgelöst, entspricht die Glasart der Wasserbeständigkeitsklasse 1. Das bedeutet je mehr herausgelöste Ionen desto schlechter die Wasserbeständigkeitsklasse.

Hydrolytische Klassen	Verbrauchte 0.01M HCl, um extrahierte basische Oxide zu neutralisieren, ml	Extrahiertes Na₂O Äquivalent, μg	Mögliche Bezeichnung
1	bis zu 0,10	bis zu 31	sehr hoch resistentes Glas
2	mehr als 0,10 bis zu 0,20	mehr als 31 bis zu 62	hoch resistentes Glas
3	mehr als 0,20 bis zu 0,85	mehr als 62 bis zu 264	mittel resistentes Glas
4	mehr als 0,85 bis zu 2,0	mehr als 264 bis zu 620	gering resistentes Glas
5	mehr als 2,0 bis zu 3,5	mehr als 620 bis zu 1085	sehr gering resistentes Glas

Hydrolytische Klassen nach DIN ISO 719

Wasserbeständigkeit nach den Europäischen und US –amerikanischen Pharmakopöen

Die Wasserbeständigkeit ist vor allem für die Herstellung von pharmazeutischen Primärpackmitteln aus Glas von großer Bedeutung, da die meisten Medikamente in einer wässrigen Lösung aufbewahrt werden. In den internationalen Arzneibüchern) PhEur und USP (Ph Eur = Pharmacopoea Europaea und USP = United States Pharmacopeia) werden die für die Herstellung verwendeten Glasarten in Wasserbeständigkeitsklassen Typ I (höchste Beständigkeit) bis Typ III eingeteilt. Der oben beschriebene Glasgriestest wird dahingehend modifiziert, dass der Behälter zu einer Korngröße von 425-300 μm zerkleinert und 10g davon in gereinigtem Wasser auf eine Temperatur von 121°C für 30 min erhitzt wird (Ph.Er. 8.4 – 3.2.1. und USP 38-NF 33). Nach diesem Glasgriestest ist das Neutralglas FIOLAX^® klar ein „Typ 1-Glas“.

Bei technischen Anwendungen ergeben sich je nach weiteren notwendigen Materialeigenschaften wie Verschmelzbarkeit mit anderen Gläsern oder Materialien oder Temperaturbelastbarkeit usw. die passenden Glasarten.

Detaillierte Informationen zu Glasarten mit hydrolytischer Beständigkeit finden Sie in unserem Glass Tubing Explorer.

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Video "What is glass?"

Säurebeständigkeit nach DIN 12 116

In der Norm DIN 12116 werden Glasarten in die Klassen S1, S2 und S3 eingeteilt, gemessen am Gewichtsverlust der durch den Angriff der Säure auf das Glas ausgelöst wird. Dazu wird die zu testende Glasoberfläche 6 Stunden lang in Salzsäure gekocht. Wenn der halbe Gewichtsverlust des Oberflächenabtrags weniger als 0,7 mg pro 100 cm² beträgt, gilt die Glasart als säurebeständig der Klasse S1. Je mehr aus dem Glas herausgelöst wird, desto schlechter die Säurebeständigkeitsklasse.

Je nach Zusammensetzung weisen Borosilikatgläser wie z.B. DUROBAX^® oder DURAN^® und Kalknatrongläser wie z.B. AR-Glas^® eine hohe Resistenz gegen Säuren auf und werden deshalb als S1 - Gläser klassifiziert.

Weitere Informationen zu säurebeständigen Glasarten finden Sie in unserem Glass Tubing Explorer.

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Säureklasse	Bezeichnung	Halber Massenverlust nach 6 h mg/100 cm²
1	sehr säurebeständig	bis zu 0,7
2	säurebeständig	mehr als 0,7 bis zu 1,5
3	leichter Säureangriff	mehr als 1,5 bis zu 15
4	starker Säureangriff	mehr als 15

Säureklassen

Laugenbeständigkeit nach ISO 695

Chemische Resistenz: Laugenbeständigkeit

Zur Bestimmung der Laugenbeständigkeit wird die jeweilige Glasoberfläche 3 Stunden lang gekocht. Die dazu verwendete wässrige Lösung muss zu gleichen Teilen aus Natronlauge c(NaOH)=1 mol/l und Natriumkarbonat c(Na₂CO₃)=0,5 mol/l bestehen. Beträgt der Gewichtsverlust des Glases nach dem 3-stündigen Kochen bis zu 75 mg/100cm², handelt es sich um ein Glas der Laugenbeständigkeitsklasse 1. Je höher der Gesichtsverlust, desto schlechter die Klassifizierung de Alkalibeständigkeit.

Laugenklasse	Bezeichnung	Massenverlust nach 3 h mg/100 cm²
1	geringer Laugenangriff	bis zu 75
2	leichter Laugenangriff	mehr als 75 bis zu 175
3	hoher Laugenangriff	mehr als 175

Alkaliklassen

Betrachtet man insgesamt die Ergebnisse der Analysen von Wasserbeständigkeit, Säurebeständigkeit und Laugenbeständigkeit, so verfügen die Glasarten DURAN^® , FIOLAX^® klar, FIOLAX^® braun und DUROBAX^® klar sowie DUROBAX^® braun über eine sehr hohe chemische Beständigkeit.

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