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Vidrio de borosilicato versus vidrio de cal sodada: una comparación detallada
En la ciencia de materiales, los vidrios de borosilicato y cal sodada ocupan posiciones únicas y ofrecen propiedades distintas que los hacen útiles en diversas aplicaciones. Estas diferencias se deben principalmente a sus composiciones químicas contrastantes: mientras que el vidrio de borosilicato integra trióxido de boro en su estructura molecular, el vidrio sodocálcico no incluye elementos a base de boro.
El vidrio sodocálcico, con dióxido de silicio como ingrediente principal, es el tipo de vidrio más común disponible en la actualidad. Valorado por su asequibilidad, estabilidad química y sólidas características físicas como dureza y adaptabilidad, una característica única del vidrio sodocálcico es su capacidad de ser reciclado; se puede derretir y remodelar varias veces sin perder calidad significativamente.
El proceso de producción de vidrio sodocálcico implica diversas materias primas, entre ellas carbonato de sodio, cal, dolomita, dióxido de silicio y óxido de aluminio. Estos se combinan y se funden en un horno de vidrio que puede alcanzar temperaturas de hasta 1675 °C. La selección de materias primas también puede afectar el color final del vidrio, ya que componentes como el óxido de hierro producen cristalería verde y marrón.
El vidrio sodocálcico, con su propiedad de aumentar la viscosidad a medida que disminuye la temperatura, se puede moldear fácilmente en una variedad de formas. Los fabricantes lo utilizan habitualmente para envases y vidrio plano, cada uno con aplicaciones únicas.
A diferencia del vidrio sodocálcico, el vidrio de borosilicato combina dióxido de silicio y trióxido de boro como sus principales componentes formadores de vidrio. Es principalmente conocido por su bajo coeficiente de expansión térmica, proporcionando una resistencia excepcional al choque térmico. Estos atributos hacen del vidrio de borosilicato el material elegido para producir equipos de laboratorio, como botellas de reactivos y utensilios para hornear resistentes al calor.
La producción de vidrio de borosilicato implica la fusión de óxido bórico, arena de sílice, carbonato de sodio y alúmina. Hay varios tipos de vidrio de borosilicato, incluido el vidrio de borosilicato no alcalinotérreo, el vidrio de borosilicato alcalinotérreo y el vidrio de borosilicato con alto contenido de borato, cada uno con características determinadas por las materias primas específicas utilizadas.
Aunque los vidrios sodocálcicos y de borosilicato se componen principalmente de dióxido de silicio, su composición química y las materias primas utilizadas en su creación varían significativamente. El vidrio sodocálcico no incluye componentes a base de boro, mientras que el vidrio de borosilicato incorpora trióxido de boro.
El vidrio sodocálcico, compuesto de carbonato de sodio, cal, dolomita, dióxido de silicio y óxido de aluminio, exhibe una resistencia térmica menor que el vidrio de borosilicato. El vidrio de borosilicato, creado a partir de óxido bórico, arena de sílice, carbonato de sodio y alúmina, presenta un coeficiente de expansión térmica notablemente bajo, lo que le proporciona una importante resistencia al choque térmico.
Estas diferencias en la resistencia térmica suelen dictar los usos específicos de cada tipo de vidrio. La elección entre vidrio sodocálcico y vidrio de borosilicato depende de los requisitos específicos de la aplicación.
Los estudios centrados en la degradación química de la cal sodada y el vidrio de borosilicato revelan que el vidrio de borosilicato demuestra una resistencia notablemente mayor a la desintegración. Estos hallazgos se mantienen en ambientes ligeramente ácidos (pH 6) y más alcalinos (pH 10). En las pruebas, la tasa de degradación del vidrio sodocálcico resultó ser diez veces mayor que la del vidrio de borosilicato. La diferencia significativa en la resistencia a la degradación comienza a manifestarse a 134°C, la temperatura inicial del experimento.
Traducido de “VGB KRAFTWORKSTECHNIK”, Dr. A. Peters, febrero de 1979
El vidrio, un material versátil, se utiliza ampliamente en entornos domésticos, de laboratorio e industriales. La distinción fundamental entre la cal sodada y el vidrio de borosilicato es su estructura química. Carece de componentes a base de boro, mientras que el vidrio de borosilicato presenta trióxido de boro como componente importante. Esta divergencia en la composición da lugar a sus atributos, haciendo que cada tipo de vidrio sea especialmente adecuado para diferentes aplicaciones.
