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Vidrio borosilicato vs cal sodada en el laboratorio

Vidrio borosilicato vs cal sodada en el laboratorio

El vidrio es uno de los materiales más utilizados en la vida cotidiana y la investigación científica. Desde envases de alimentos hasta viales farmacéuticos, su claridad, versatilidad y resistencia lo hacen indispensable. Sin embargo, no todos los vidrios son iguales. Dos de los tipos más comunes, el vidrio sódico-cálcico y el vidrio de borosilicato, difieren significativamente en su composición, rendimiento y aplicaciones.

¿Qué es el vidrio sódico-cálcico?

El vidrio sódico-cálcico es el tipo de vidrio más común y representa alrededor del 90 % del vidrio producido a nivel mundial. Se fabrica principalmente con sílice (arena), a la que se le añaden carbonato sódico y cal (óxido de calcio) para reducir la temperatura de fusión y mejorar su facilidad de uso.

Propiedades clave del vidrio sódico-cálcico:

  • Barato y ampliamente disponible.
  • Transparente y adecuado para producción en masa.
  • Fácil de moldear en botellas, frascos y ventanas.

Sin embargo, el vidrio sódico-cálcico presenta limitaciones. Su resistencia térmica es relativamente baja, lo que significa que puede agrietarse o romperse con cambios bruscos de temperatura. Químicamente, es más propenso a la corrosión o la lixiviación al exponerse a ácidos, álcalis o disolventes agresivos. Estas desventajas limitan su uso en entornos exigentes de laboratorio o farmacéuticos.

¿Qué es el vidrio de borosilicato?

El vidrio de borosilicato está diseñado para un alto rendimiento. Al añadir óxido de boro a la mezcla de sílice, los fabricantes reducen el coeficiente de expansión térmica del vidrio. Esto le confiere la capacidad de soportar cambios bruscos de temperatura y ciclos de calentamiento repetidos sin romperse.

Propiedades clave del vidrio de borosilicato:

  • Estabilidad térmica: puede soportar calentamiento y enfriamiento rápidos.
  • Resistencia química: altamente resistente a ácidos, álcalis y disolventes.
  • Durabilidad: más fuerte y duradero que el vidrio sódico-cálcico.
  • Temperatura de fusión: más alta (~1.600 °C en comparación con ~1.000 °C para la cal sódica)

Debido a estas propiedades, el vidrio de borosilicato es el material predilecto para cristalería de laboratorio y recipientes farmacéuticos. Es más caro que el vidrio sódico-cálcico, pero la inversión se compensa en seguridad, fiabilidad y durabilidad.

Comparación detallada entre el vidrio sódico-cálcico y el vidrio de borosilicato

Propiedad

Vidrio de cal sodada

Vidrio de borosilicato

Composición

Sílice + Soda + Cal

Sílice + óxido de boro

Temperatura de fusión

Más baja (~1.400 °C – 1.600 °C)

Más alta (~1.600 °C – 1.700 °C)

Resistencia al choque térmico

Pobre a moderado; coeficiente de expansión más alto

Excelente; bajo coeficiente de expansión térmica.

Resistencia química

Moderado; más susceptible a la degradación química

Alto; resistente a ácidos, álcalis y disolventes.

Resistencia mecánica y seguridad

Adecuado

Muy duradero, aunque puede ser frágil ante el impacto.

Aplicaciones comunes

Botellas, envases, ventanas, cristalería de consumo

Equipos de laboratorio, utensilios para hornear, cristalería de alto rendimiento.

Aplicaciones

En las ciencias de la vida, el material de vidrio no es solo un recipiente; es parte del experimento. Los investigadores y las compañías farmacéuticas necesitan materiales que protejan la integridad de las muestras, resistan la esterilización repetida y resistan las interacciones químicas.

Por eso, al comparar el vidrio sódico-cálcico con el vidrio de borosilicato, este último predomina en entornos farmacéuticos y de laboratorio. Su estabilidad garantiza la reproducibilidad de los resultados y previene la contaminación. El vidrio de borosilicato desempeña un papel fundamental en una amplia gama de vidrios farmacéuticos. Desde el descubrimiento hasta la entrega, lo encontrará en:

  • Material de vidrio volumétrico para preparar soluciones con concentraciones consistentes
  • Botellas de reactivos y medios que resisten la esterilización repetida
  • Viales y ampollas utilizados para almacenar medicamentos inyectables sensibles
  • Cromatografía y componentes analíticos donde la pureza y la baja interacción son esenciales

El vidrio sódico-cálcico no ofrece el mismo nivel de confianza en estos exigentes contextos. Si bien tiene su lugar en aplicaciones cotidianas, en la industria farmacéutica y el laboratorio, el borosilicato es el estándar.

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Agua de consumo humano, medición de la turbidez.

Agua de consumo humano, medición de la turbidez.

Introducción

El proceso de tratamiento del agua de consumo humano es un sistema que incluye diferentes mediciones continuas. La turbidez es una de las mediciones más importantes requeridas durante el proceso, la cual se mide en varias de las etapas. La materia disuelta (restos de polvo, algas, material orgánico, etc) en el agua reduce la efectividad de las sustancias desinfectantes y puede actuar como medio de cultivo para bacterias y parásitos. La presencia de estos sólidos en el agua se manifiesta por la turbidez. La claridad del agua es el criterio principal para evaluar su calidad, reafirmando la seguridad para su consumo.

Las normas de la turbidez se diseñan para garantizar dicha seguridad y la eficiencia del proceso. Uno de los primeros pasos en el proceso de tratamiento es eliminar las partículas disueltas como los restos de polvo, algas y bacterias. Para lograr esto, el agua se mezcla con un químico coagulante como el alumbre. Estas partículas disueltas generalmente están cargadas negativamente y se repelen entre sí, resultando un sistema disperso con partículas muy finas. La adición de alumbre neutraliza el material disuelto de tal manera que las partículas ya no se repelerán, y se formarán partículas más grandes para cambiar a conglomerados llamados inóculos. Después se pasa el agua a través de un tanque de sedimentación, donde la arena, la grava y otros materiales presentes separarán el agua del material inoculado. La turbidez se mide después de estas etapas para evaluar la efectividad del proceso. Si el agua cruda viene menos turbia de origen (menos de 10 NTU), el proceso de sedimentación puede omitirse, prolongando la vida de los materiales del tanque de sedimentación, ahorrando tiempo y dinero. Después de la eliminación de la mayor parte de las partículas disueltas en el tanque de sedimentación, el agua se pasa a través de filtros que eliminan hasta el 99.5% de los sólidos suspendidos. La Agencia de Protección al Ambiente de los Estados Unidos (USEPA) exige que el 95% de las muestras después de la filtración y conservadas por un período de un mes, tengan una turbidez menor a 0.5 NTU, y también que ninguna de las muestras exceda los 5 NTU después de cualquier tiempo de dicha filtración.

Equipo recomendado para esta aplicación.

El medidor de turbidez nefelométrico portátil HI98703 cumple con el Método Estándar 2130 B de la USEPA para el agua de consumo humano, especialmente diseñado para mediciones de baja turbidez de 0.00 a 1000 NTU (Unidades Nefelométricas de Turbidez). El HI98703 incluye la opción del modo EPA, donde se redondean las lecturas de acuerdo con los estándares de la norma, así como el cumplimiento de los requisitos de luz y exactitud de ± 2% de la lectura, más 0.02 NTU, y una lámpara de tungsteno intercambiable por parte del usuario, localizada en el compartimiento de las baterías. El HI98703 también incluye el método del cociente, donde dos detectores de luz se usan para medir la luz desviada (a 90°) y transmitida (a 180°), disminuyendo el error causado por la absorción de la luz. El usuario puede calibrar a cuatro puntos (‹0.1, 15, 100 y 750 NTU), así como el monitoreo de las condiciones de operación con la función de GLP (Buenas prácticas de laboratorio, por sus siglas en inglés). El HI98703 se suministra con estándares de calibración AMCO-AEPA-1. Estos estándares son únicos por sus microesferas de copolímero, suspendidas en agua ultrapura, no son tóxicas y son mucho más estables que los estándares de formazina. El HI98703 viene equipado con varias funciones que incluyen el registro de muestras (hasta 200 mediciones), conectividad a la PC vía RS 232 y USB, sistema exclusivo de registro de Hanna T.I.S. (Sistema de Identificación de Etiquetas por sus siglas en inglés) que permite al usuario organizar las mediciones por identificación del lugar con las etiquetas iButton, y la capacidad para operar con baterías o con fuente de energía de voltaje de corriente alterna. Para los usuarios que requieren el cumplimiento de la norma ISO 7027, el HI 98713 es otra de las opciones viables.Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

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